利劍清

（佛山市順德合耕信息科技有限公司，廣東佛山，528300）

數(shù)字化工廠本身特性就是針對零件的制造體系，通過不同技術(shù)的加持和數(shù)字化工廠質(zhì)量管理系統(tǒng)的配合不斷提高零件制造能力，保證數(shù)字化工廠發(fā)展的穩(wěn)定性。所以，能夠建立起可以數(shù)字一體化的零件制造工藝體系，將數(shù)字化加工生產(chǎn)制造、現(xiàn)場加工管理、運輸以及質(zhì)量檢測管理融合到一起，達到合理的適配范圍，形成綜合數(shù)字化自動集成系統(tǒng)環(huán)境體系，對于我國制造業(yè)的發(fā)展將會起到重大推進作用。所以必須加緊時間探索零件質(zhì)量管理信息采集技術(shù)的升級，從而提升我國零件質(zhì)量管理信息管理技術(shù)，創(chuàng)造我國制造業(yè)新的發(fā)展契機。

1 我國數(shù)字化工廠應(yīng)用及現(xiàn)狀分析

當(dāng)前社會處于信息化高速發(fā)展以及大數(shù)據(jù)時代的背景下，這是一個難得的機遇。但是前提是一定要保證企業(yè)本身生產(chǎn)、加工、制造等技術(shù)水平的提高，能夠適應(yīng)數(shù)字一體化的集成管理，這樣再結(jié)合信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和控制，才能夠保證數(shù)字化工廠中質(zhì)量管理信息的采集自動化。當(dāng)然面向數(shù)字化工廠的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)可實現(xiàn)零件的多種管理，比如數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化工藝、數(shù)字化加工和數(shù)字化質(zhì)量信息的集成管理。目前我國技術(shù)水平來講，在數(shù)字化技術(shù)、設(shè)計、加工、生產(chǎn)等都相對成熟，但是信息采集和管理水平確實有差距，所以我國數(shù)字化信息管理還存在一些問題。

1.1 傳統(tǒng)的質(zhì)量管理信息采集方式已不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展

比如說，基本信息的錄入還是靠文件簽收、存單記錄、人工錄入等傳統(tǒng)手段，但是對于工廠來說，不管是人員信息還是產(chǎn)品信息都是龐大的，如果還是人為管理，數(shù)據(jù)還是得不到及時的儲存和共享，并且浪費時間。

1.2 設(shè)備落后不足以支撐現(xiàn)代技術(shù)

當(dāng)前，我國大多數(shù)制造業(yè)工廠仍然在使用很多年前的生產(chǎn)設(shè)備以及三坐標測量儀，因為傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造設(shè)備有很多弊端還沒有實現(xiàn)技術(shù)改造，不能夠保證工作效率，同時老舊的設(shè)備不具備信息傳遞和共享等功能，所以對于零件生產(chǎn)制造的信息會有一定時間的延遲，這樣質(zhì)量管理檢測系統(tǒng)是不能夠及時收到信息的，就不能及時發(fā)揮作用。

1.3 產(chǎn)品管理得不到提升則質(zhì)量難以保證

在設(shè)備和技術(shù)條件都不完善的情況下，信息傳遞也不夠及時，自然會影響質(zhì)量管理，就會導(dǎo)致很多問題不能夠及時發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)加工過程中才發(fā)現(xiàn)問題，對于產(chǎn)品檢測結(jié)果也不確定，導(dǎo)致?lián)p壞率和不合格率的提高，影響企業(yè)工廠發(fā)展。

2 工廠數(shù)字化質(zhì)量管理信息系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)背景下，結(jié)合現(xiàn)代前沿信息技術(shù)，提高工廠質(zhì)量信息管理是切實可行的，所以一定要加緊時間構(gòu)建數(shù)字化工廠質(zhì)量信息管理體系。但是對于如何保證數(shù)字化工廠質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的合理化，則需要確保系統(tǒng)在設(shè)計階段、構(gòu)建階段和測試階段的工作達到技術(shù)要求水平之上，實現(xiàn)數(shù)字化全自動管理。

圖1 數(shù)字化工廠模擬圖

在互聯(lián)網(wǎng)背景下構(gòu)建數(shù)字化質(zhì)量信息管理系統(tǒng)，針對信息采集和傳達過程，利用智能手段的加持，將接口和終端設(shè)計智能化，實現(xiàn)有線和無線兩種質(zhì)量管理信息的共享和傳遞，最后數(shù)據(jù)匯總留存，從而形成數(shù)據(jù)回流的數(shù)字化工廠質(zhì)量信息管理系統(tǒng)平臺。主要就是通過物聯(lián)網(wǎng)對于質(zhì)量信息采集口的管理和對信息數(shù)據(jù)終端服務(wù)器的管理兩個方面，利用互聯(lián)網(wǎng)的高速快捷，實現(xiàn)與不同合作廠商的對接以及最終數(shù)據(jù)的整理，從而利用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)信號形成完整的數(shù)字化管理體系，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的傳遞，最終形成大數(shù)據(jù)信息管理，有利于我國制造業(yè)更好的升級和發(fā)展，促進工廠進一步的轉(zhuǎn)型。

工廠數(shù)字化質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，可以使企業(yè)對整個制造過程進行有效管理，保障生產(chǎn)的順利進行。

2.1 工廠數(shù)字化質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建

任何一家工廠都需要有自己的檢測裝備，保證每批產(chǎn)品的合格率，但是每個工廠要求都不同，所以在數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建上可以根據(jù)工廠的具體情況進行特定設(shè)置，保證數(shù)字化系統(tǒng)的正常運行。由于數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息采集系統(tǒng)主要以信息采集終端服務(wù)器和信息終端服務(wù)器兩部分為主，所以想要實現(xiàn)信息傳遞和信息統(tǒng)一，同時也要注重結(jié)合企業(yè)自身系統(tǒng)信息的處理和分析。

(1)信息采集終端服務(wù)器

終端服務(wù)器的作用對于數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息采集系統(tǒng)來說是進行信息處理和交換的，并且能夠檢測整個系統(tǒng)的運行情況和信息傳遞安全，也是最為重要的部分。而系統(tǒng)終端服務(wù)器主要以路由器和串口為主，為了完成串口數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換的任務(wù)，必須要在設(shè)計環(huán)節(jié)加入網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換設(shè)備，保證統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)信號，所以設(shè)計了串口服務(wù)器作為串口轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時為了適應(yīng)不同模式服務(wù)器的適配性，該服務(wù)器支持多種模式的不同通訊，比如其中支持TCP服務(wù)器模式、TCP客戶端模式、UDP模式、對聯(lián)模式和反向終端模式等多樣工作模式的選擇，能夠保證市場上常見模式都能夠應(yīng)用，提高數(shù)字化工廠質(zhì)量信息管理系統(tǒng)的適應(yīng)性，保證不管在任何條件的干擾下，都能夠允許用戶軟件通過標準網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序接口（winsockBSDsockets）訪問串口設(shè)備，可以實現(xiàn)對端口運行的實時控制和信息傳遞。

圖2 數(shù)據(jù)采集終端服務(wù)器工作原理

(2)信息數(shù)據(jù)對接端口環(huán)節(jié)

信息數(shù)據(jù)對接端口的功能就是在保證網(wǎng)絡(luò)信號統(tǒng)一的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，匯入最終統(tǒng)一端口。我國市場上對接端口多種多樣，比如常見的馬爾和三豐的檢驗量具對接口根據(jù)不同的工作特點有不同的功能，一般可以分為三個輸出端口和一個請求端口（數(shù)據(jù)輸出(DATA)、時鐘輸出(CLOCK)、準備狀態(tài)輸出(READY)和請求數(shù)據(jù)端口，對于信息傳遞過程中只需將REQUEST端和DATA端接入單片機的外部中端口上，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)共享特點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時更新，向REQUEST發(fā)送一個低電平請求數(shù)據(jù)，即可在DATA端口上讀取返回數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)準確性。

因為對于數(shù)字化平臺來講，數(shù)據(jù)就是基礎(chǔ)，而信息傳遞就是數(shù)字化工廠流動的血液，由此可見它的重要性，但是在具體工作環(huán)境中，根據(jù)設(shè)備的不同以及接口端格式的變化信息數(shù)據(jù)對接口也有不同的要求主要分為有線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口模塊和無線數(shù)據(jù)采集模塊。有線數(shù)據(jù)模塊主要是以8052單片機為主要芯片，利用檢測儀器轉(zhuǎn)換統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)信號，利用本身芯片的特點通過串口對接服務(wù)器將信息傳遞到終端服務(wù)器；無線數(shù)據(jù)采集模塊選用CC2530F256芯片，該規(guī)格的芯片不同于其它芯片類型，CC2530F256是IEEE802.15.4的無線通訊芯片，所以更適用于數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建，在節(jié)省信息傳遞時間的同時為其它傳遞提供便利。CC2530芯片不僅集成了增強工業(yè)標準的805lMCU和RF收發(fā)器，以及系統(tǒng)可編程Flash存儲器，同時還具有8一KBRAM和許多其他強大的功能，能夠密切相應(yīng)系統(tǒng)變化。

2.2 工廠數(shù)字化質(zhì)量管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計

圖3 數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息采集流程圖

對于工廠數(shù)字化質(zhì)量信息管理來說，如果想要實現(xiàn)數(shù)字化管理，就必須要嘗試模擬系統(tǒng)的設(shè)計與安裝。數(shù)字化工廠管理信息的系統(tǒng)軟件作用分別是信息數(shù)據(jù)終端服務(wù)和系統(tǒng)服務(wù)，各自統(tǒng)籌相關(guān)信息數(shù)據(jù)變化。系統(tǒng)軟件的作用更為明顯一些，主要是結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)反饋實現(xiàn)工廠信息管理系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化、自動化，但是需要專門的軟件支持?？偟膩碚f，通過數(shù)字化信息系統(tǒng)的模擬和設(shè)計，可以實現(xiàn)數(shù)字化工廠內(nèi)部的自主管理，所以數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計主要可分為可自行研究的信息數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)軟件和通過專門軟件運行的系統(tǒng)服務(wù)軟件。

2.3 工廠數(shù)字化質(zhì)量管理信息系統(tǒng)測試

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展促進了各種行業(yè)的發(fā)展，所以在實現(xiàn)工廠數(shù)字化方面做出了很大貢獻，那么為了更好的應(yīng)用數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，需要對系統(tǒng)進行一定的測試，證明系統(tǒng)的合理性。因為該系統(tǒng)集成多種檢測設(shè)備，實現(xiàn)零件的檢測信息自動提取、收集和存儲，很大程度上提高了工廠智能化的普及，為數(shù)字化工廠的管理提供工件質(zhì)量信息的大數(shù)據(jù)。在應(yīng)用前，需要對工廠具體規(guī)模和數(shù)據(jù)樣本進行先期處理，保證數(shù)字化系統(tǒng)的工作正常。通過系統(tǒng)最終服務(wù)端良好的協(xié)調(diào)配合，形成初具規(guī)模的工廠質(zhì)量管理的大數(shù)據(jù)平臺，讓零件生產(chǎn)制造等一體化變成了現(xiàn)實，進一步讓工廠質(zhì)量管理信息采集技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)新的突破。更主要的是，物聯(lián)網(wǎng)背景下，科學(xué)技術(shù)和信息手段的有效結(jié)合也在一定程度上豐富了我國原有數(shù)據(jù)信息庫，實現(xiàn)了數(shù)字化工廠質(zhì)量管理信息采集技術(shù)的更新與發(fā)展。

3 結(jié)束語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用促進了工廠數(shù)字化進程，讓整個零件生產(chǎn)流程實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。通過數(shù)字化系統(tǒng)平臺的構(gòu)建，提高了我國對于信息采集技術(shù)的提升，不僅豐富了我國的信息技術(shù)手段，還實現(xiàn)了我國工廠管理的信息傳遞和信息共享，有效地提高了工廠的工作效率和經(jīng)濟效益。所以，我國一定要加強對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推行，加強我國在信息化、數(shù)字化、智能化方面的提升，促進未來工廠管理系統(tǒng)的進一步發(fā)展。