計(jì)量檢測(cè)“無(wú)人化”，未來(lái)工廠來(lái)了！
日前，514所開(kāi)發(fā)出基于機(jī)器人技術(shù)的“無(wú)人值守”數(shù)字表全自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)融合移動(dòng)感知、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，打造自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的計(jì)量校準(zhǔn)系統(tǒng)。
平臺(tái)作用:本測(cè)試平臺(tái)主要解決市面上常見(jiàn)的數(shù)字多用表(6位半及6位半以下)、手持式數(shù)字萬(wàn)用表的“無(wú)人化”智能測(cè)試技術(shù)難題，采用機(jī)器人完成常規(guī)機(jī)械操作，通過(guò)PLC(可編程邏輯控制器)控制、機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)測(cè)試、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)計(jì)量智能化水平提升，確保測(cè)試效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。
平臺(tái)通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)傳輸，以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐，通過(guò)智能裝備、智能物流的集成應(yīng)用，結(jié)合自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，終實(shí)現(xiàn)計(jì)量校準(zhǔn)設(shè)備智能化、數(shù)據(jù)傳輸智能化、數(shù)據(jù)分析智能化和數(shù)據(jù)應(yīng)用智能化；數(shù)據(jù)集成存儲(chǔ)，打破計(jì)量信息孤島，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性與客觀性。標(biāo)準(zhǔn)化管理還有利于提高管理能力和進(jìn)度，提升行業(yè)發(fā)展質(zhì)量。
基本原理:在人和物理系統(tǒng)之間增加了信息系統(tǒng)(Cyber system)，人的部分感知、 分析、 決策功能向信息系統(tǒng)復(fù)制遷移，人進(jìn)而可以通過(guò)信息系統(tǒng)來(lái)控制物理系統(tǒng)，以代替人類完成更多的體力勞動(dòng)。
平臺(tái)構(gòu)成:整個(gè)平臺(tái)分為3個(gè)部分：手持式數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試工作臺(tái)、數(shù)字多用表測(cè)試工作臺(tái)、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，具體如下圖所示：
1手持式數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試工作臺(tái)
本測(cè)試工作臺(tái)以手持式數(shù)字萬(wàn)用表全自動(dòng)測(cè)試作為建設(shè)目標(biāo)，可完成直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、直流電阻“五功能”全自動(dòng)測(cè)試，目前已解決福祿克公司生產(chǎn)的115C、117C、15B、15B+、17B、17B+、18B、18B+、287C、289C等10余款型號(hào)的數(shù)字萬(wàn)用表的全自動(dòng)檢測(cè)難題。該測(cè)試工作臺(tái)后期支持?jǐn)U展，可根據(jù)客戶需求定制。
2數(shù)字多用表測(cè)試工作臺(tái)
本測(cè)試工作臺(tái)以數(shù)字多用表(6位半及6位半以下)全自動(dòng)測(cè)試作為建設(shè)目標(biāo)，可完成直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、直流電阻“五功能”全自動(dòng)測(cè)試，目前已解決是德公司生產(chǎn)的34401A、34461A、34410A、34411A、34970A等10余款型號(hào)數(shù)字多用表的全自動(dòng)檢測(cè)難題。該測(cè)試工作臺(tái)后期支持?jǐn)U展，可根據(jù)客戶需求定制。
3智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)
首先，由人工負(fù)責(zé)將被測(cè)儀器放置在上料區(qū)，智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別后，由機(jī)械臂將被測(cè)儀器取出放置在AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車)，AGV運(yùn)送到位置.其次，由機(jī)械臂抓取并運(yùn)送到數(shù)字多用表測(cè)試工作臺(tái)(或手持式數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試工作臺(tái))進(jìn)行校準(zhǔn)；
后，測(cè)試完成后，系統(tǒng)通知機(jī)械臂取走并放回至AGV，由其返回智能貨架區(qū)域，由機(jī)械臂取回放置在下料區(qū)，同時(shí)通知人工儀器測(cè)試已完成。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):基于機(jī)器人技術(shù)的全自動(dòng)“無(wú)人值守”測(cè)試平臺(tái)，綜合應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)識(shí)別技術(shù)、定位測(cè)量功能、機(jī)器臂控制、智能倉(cāng)儲(chǔ)以及綜合網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)與加工、機(jī)電一體化、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)和PLC編程諸多跨行業(yè)技術(shù)集成，重點(diǎn)通過(guò)機(jī)器臂運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用為未來(lái)更多計(jì)量參數(shù)實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”進(jìn)行前瞻研究應(yīng)用。
應(yīng)用領(lǐng)域:通過(guò)該平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，可為航空、航天、船舶、電子及其他裝備制造等領(lǐng)域產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)改造，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性。
后續(xù)配套升級(jí)服務(wù)
1計(jì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)
為滿足“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的計(jì)量業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的需求，提供計(jì)量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，需要開(kāi)發(fā)建立一臺(tái)中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，以Web服務(wù)的模式提供計(jì)量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢與比對(duì)服務(wù)，服務(wù)器將采用Ruby on Rails開(kāi)源Web開(kāi)發(fā)框架，數(shù)據(jù)庫(kù)采用開(kāi)源的NoSQL文檔數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB，用于保存半結(jié)構(gòu)化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、證書(shū)文檔等數(shù)據(jù)類型信息，另外還將研究數(shù)據(jù)挖掘與查詢技術(shù)，以及數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。
2基于非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)分析
開(kāi)展基于非結(jié)構(gòu)化的計(jì)量校準(zhǔn)證書(shū)等信息的大數(shù)據(jù)分析，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗和整合、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、離線運(yùn)算、實(shí)時(shí)查詢等研究工作。一般計(jì)量數(shù)據(jù)處理的具體流程如下圖所示：
數(shù)據(jù)采集：將計(jì)量管理系統(tǒng)中的證書(shū)報(bào)告等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)導(dǎo)出，加入用于大數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)的特征值，如id、類型等。
數(shù)據(jù)清洗和整合：將計(jì)量大數(shù)據(jù)采集的結(jié)果進(jìn)行初始處理，去除格式、樣式等非直接關(guān)聯(lián)信息，抽取其中的價(jià)值文本數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：搭建大數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，將經(jīng)過(guò)清洗的計(jì)量大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。
數(shù)據(jù)處理：對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式，主要分為離線運(yùn)算、實(shí)時(shí)查詢兩種。離線運(yùn)算指每天定時(shí)處理，可以把數(shù)據(jù)計(jì)算成各種KPI；實(shí)時(shí)查詢指根據(jù)用戶需要，實(shí)時(shí)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。
輸出結(jié)果或展示：將離線運(yùn)算的結(jié)果以可視化的形式展現(xiàn)出來(lái)，或者將用戶查詢的結(jié)果以圖表等形式進(jìn)行輸出。
3計(jì)量自動(dòng)程序庫(kù)包服務(wù)
通過(guò)NIMP庫(kù)包技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟件的安裝和更新，如下圖所示為軟件部署示意圖。軟件部署功能包括同組多個(gè)設(shè)備進(jìn)行一次性軟件部署、實(shí)現(xiàn)組件級(jí)軟件更新、僅安裝有依賴關(guān)系的軟件和軟件版本的自定義安裝與切換(升級(jí)/降級(jí))。通過(guò)軟件部署，改進(jìn)軟件兼容配置，提升程序更新速度。
