計量檢測“無人化”，未來工廠來了！
 

　　日前，514所開發(fā)出基于機(jī)器人技術(shù)的“無人值守”數(shù)字表全自動測試平臺。該平臺融合移動感知、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，打造自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的計量校準(zhǔn)系統(tǒng)。
 

　　平臺作用:本測試平臺主要解決市面上常見的數(shù)字多用表(6位半及6位半以下)、手持式數(shù)字萬用表的“無人化”智能測試技術(shù)難題，采用機(jī)器人完成常規(guī)機(jī)械操作，通過PLC(可編程邏輯控制器)控制、機(jī)器視覺、自動測試、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)手段實現(xiàn)計量智能化水平提升，確保測試效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。
 

　　平臺通過分布式網(wǎng)絡(luò)傳輸，以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐，通過智能裝備、智能物流的集成應(yīng)用，結(jié)合自動測試系統(tǒng)，終實現(xiàn)計量校準(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，打破計量信息孤島，提高檢測的準(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)而可以通過信息系統(tǒng)來控制物理系統(tǒng)，以代替人類完成更多的體力勞動。
 

　　平臺構(gòu)成:整個平臺分為3個部分：手持式數(shù)字萬用表測試工作臺、數(shù)字多用表測試工作臺、智能倉儲系統(tǒng)，具體如下圖所示：
 

　　1手持式數(shù)字萬用表測試工作臺
 

　　本測試工作臺以手持式數(shù)字萬用表全自動測試作為建設(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”全自動測試，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余款型號的數(shù)字萬用表的全自動檢測難題。該測試工作臺后期支持?jǐn)U展，可根據(jù)客戶需求定制。
 

　　2數(shù)字多用表測試工作臺
 

　　本測試工作臺以數(shù)字多用表(6位半及6位半以下)全自動測試作為建設(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”全自動測試，目前已解決是德公司生產(chǎn)的34401A、34461A、34410A、34411A、34970A等10余款型號數(shù)字多用表的全自動檢測難題。該測試工作臺后期支持?jǐn)U展，可根據(jù)客戶需求定制。
 

　　3智能倉儲系統(tǒng)
 

　　首先，由人工負(fù)責(zé)將被測儀器放置在上料區(qū)，智能倉儲系統(tǒng)自動識別后，由機(jī)械臂將被測儀器取出放置在AGV(自動導(dǎo)引運輸車)，AGV運送到位置.其次，由機(jī)械臂抓取并運送到數(shù)字多用表測試工作臺(或手持式數(shù)字萬用表測試工作臺)進(jìn)行校準(zhǔn)；
 

　　后，測試完成后，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)，同時通知人工儀器測試已完成。
 

　　產(chǎn)品優(yōu)勢:基于機(jī)器人技術(shù)的全自動“無人值守”測試平臺，綜合應(yīng)用機(jī)器視覺識別技術(shù)、定位測量功能、機(jī)器臂控制、智能倉儲以及綜合網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計與加工、機(jī)電一體化、運動控制、機(jī)器視覺和PLC編程諸多跨行業(yè)技術(shù)集成，重點通過機(jī)器臂運動控制和機(jī)器視覺的應(yīng)用為未來更多計量參數(shù)實現(xiàn)“機(jī)器換人”進(jìn)行前瞻研究應(yīng)用。
 

　　應(yīng)用領(lǐng)域:通過該平臺的開發(fā)，可為航空、航天、船舶、電子及其他裝備制造等領(lǐng)域產(chǎn)線實現(xiàn)智能化升級改造，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性。
 

　　后續(xù)配套升級服務(wù)
 

　　1計量數(shù)據(jù)存儲服務(wù)
 

　　為滿足“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的計量業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的需求，提供計量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，需要開發(fā)建立一臺中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，以Web服務(wù)的模式提供計量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲、查詢與比對服務(wù)，服務(wù)器將采用Ruby on Rails開源Web開發(fā)框架，數(shù)據(jù)庫采用開源的NoSQL文檔數(shù)據(jù)庫MongoDB，用于保存半結(jié)構(gòu)化的實驗數(shù)據(jù)、證書文檔等數(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
 

　　開展基于非結(jié)構(gòu)化的計量校準(zhǔn)證書等信息的大數(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、數(shù)據(jù)預(yù)處理、離線運算、實時查詢等研究工作。一般計量數(shù)據(jù)處理的具體流程如下圖所示：
 

　　數(shù)據(jù)采集：將計量管理系統(tǒng)中的證書報告等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)導(dǎo)出，加入用于大數(shù)據(jù)標(biāo)識的特征值，如id、類型等。
 

　　數(shù)據(jù)清洗和整合：將計量大數(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，抽取其中的價值文本數(shù)據(jù)。
 

　　數(shù)據(jù)存儲：搭建大數(shù)據(jù)倉庫，將經(jīng)過清洗的計量大數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)倉庫中。
 

　　數(shù)據(jù)處理：對數(shù)據(jù)的處理方式，主要分為離線運算、實時查詢兩種。離線運算指每天定時處理，可以把數(shù)據(jù)計算成各種KPI；實時查詢指根據(jù)用戶需要，實時讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。
 

　　輸出結(jié)果或展示：將離線運算的結(jié)果以可視化的形式展現(xiàn)出來，或者將用戶查詢的結(jié)果以圖表等形式進(jìn)行輸出。
 

　　3計量自動程序庫包服務(wù)
 

　　通過NIMP庫包技術(shù)，實現(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設(shè)備進(jìn)行一次性軟件部署、實現(xiàn)組件級軟件更新、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/降級)。通過軟件部署，改進(jìn)軟件兼容配置，提升程序更新速度。