



摘 要:文中以三體系物聯(lián)網(wǎng)理論為基礎(chǔ),提出了智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的概念及其應(yīng)用架構(gòu),立足實(shí)際生產(chǎn)業(yè)務(wù),提出智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)在能力建設(shè)上應(yīng)具備質(zhì)量目標(biāo)分解、質(zhì)量計(jì)劃管理、設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集監(jiān)測、質(zhì)量管控開發(fā)與應(yīng)用、質(zhì)量在線檢測與追溯、質(zhì)量趨勢預(yù)測分析、質(zhì)量缺陷分析及改善等支持能力,并逐一對智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)各支持能力的建設(shè)要點(diǎn)進(jìn)行了分析論述,為智能制造環(huán)境下運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)開展全過程、全要素、全數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)控與管理提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:三體系物聯(lián)網(wǎng);智能制造;質(zhì)量管控;質(zhì)量管理平臺;質(zhì)量在線檢測;質(zhì)量追溯;質(zhì)量目標(biāo);質(zhì)量計(jì)劃;數(shù)據(jù)采集
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2024)12-00-08
0 引 言
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)地不斷發(fā)展,制造業(yè)在信息技術(shù)革命的支撐下,正經(jīng)歷著從“制造”到“智造”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級與變革。
我國把發(fā)展智能制造作為推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升產(chǎn)業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措[1-3]。在智能制造環(huán)境下,通過高度集成化的生產(chǎn)系統(tǒng)、智能化的設(shè)備以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,工業(yè)生產(chǎn)的效率和靈活性得以顯著提高,但同時也對質(zhì)量管控提出了更高的要求。2023年6月,國務(wù)院印發(fā)的《質(zhì)量強(qiáng)國建設(shè)綱要》指出要加強(qiáng)政策引導(dǎo),深入推進(jìn)全面質(zhì)量管理,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈與供應(yīng)鏈的質(zhì)量管理體系。同時,要加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量管理,推廣并應(yīng)用先進(jìn)質(zhì)量管理方法,提高全員、全過程、全方位的質(zhì)量控制水平[4]。因此,在智能制造的背景下,開展質(zhì)量管控工作尤為重要。
質(zhì)量管控是指在生產(chǎn)過程中,通過各種手段對產(chǎn)品進(jìn)行檢測、控制和改進(jìn),以保證產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。然而,隨著生產(chǎn)過程的日益復(fù)雜和產(chǎn)品個性化需求的不斷增長,傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式已難以滿足智能制造的需求,必須向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)全過程、全要素、全數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)控與管理。如何保障產(chǎn)品質(zhì)量成為智能制造領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。本文以三體系物聯(lián)網(wǎng)為理論依據(jù),提出一種智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)思路,為智能制造環(huán)境下開展全要素的質(zhì)量管控提供參考。
1 智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的概念及其應(yīng)用架構(gòu)
1.1 智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念
物聯(lián)網(wǎng)是以物理實(shí)體為信息載體,使信息通過在物理實(shí)體上運(yùn)行而表現(xiàn)出各種功能狀態(tài)[5],所形成的物與物之間感知、控制、管理與服務(wù)的信息交互現(xiàn)象。
智能制造物聯(lián)網(wǎng)是智造信息在智能設(shè)備上運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)智能制造相關(guān)功能的物聯(lián)網(wǎng)。智能制造物聯(lián)網(wǎng)以自動化生產(chǎn)線為對象平臺,以生產(chǎn)線管理者為管理平臺,以生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人為用戶平臺,將傳感器、機(jī)器人、視覺檢測、計(jì)算機(jī)輔助制造、射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)、自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle, AGV)、二維碼追溯等工業(yè)制造前沿技術(shù)與相應(yīng)的信息感控系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)及傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等結(jié)合,形成一個在自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)線管理者、生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人之間進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時交互和感控的閉環(huán)智能化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)與智能制造的結(jié)合。在智能制造背景下,物聯(lián)網(wǎng)等為制造系統(tǒng)積累了大量數(shù)據(jù)[6],將物聯(lián)網(wǎng)與智能制造進(jìn)行深度結(jié)合,可以充分實(shí)現(xiàn)2種技術(shù)資源的優(yōu)勢互補(bǔ),提升工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量[7]。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)屬于智能制造物聯(lián)網(wǎng)的范疇,是智能制造物聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量管控組成部分。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)基于部署在生產(chǎn)現(xiàn)場各環(huán)節(jié)的大量傳感器、RFID標(biāo)簽、攝像頭、智能物體等,實(shí)時采集原材料入庫、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品檢測、包裝入庫、出庫發(fā)運(yùn)等全生命周期的質(zhì)量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至質(zhì)量管理平臺,經(jīng)過清洗、整合、分析后,為企業(yè)的質(zhì)量管理部門提供精準(zhǔn)、實(shí)時的質(zhì)量信息,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理的智能化升級。
1.2 智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)
智能制造質(zhì)量管控工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)以三體系物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為理論基礎(chǔ),由五域信息體系與五層物理體系相結(jié)合,形成五平臺功能體系,如圖1所示。
(1)感知控制平臺
感知控制平臺是智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的底層基礎(chǔ)平臺,主要實(shí)現(xiàn)智造過程中質(zhì)量相關(guān)感知信息的全面采集,以及確保智能檢測控制指令的精準(zhǔn)執(zhí)行。
感知控制平臺依托多樣化的傳感器或智能物體,能夠?qū)崟r感知并捕捉生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的原材料檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、過程控制數(shù)據(jù)、質(zhì)量改進(jìn)數(shù)據(jù)等多種質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù),并基于自動化設(shè)備自動采集數(shù)據(jù)、實(shí)時監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時監(jiān)測在制品質(zhì)量狀況[8]。這些數(shù)據(jù)通過傳感通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳輸至后端平臺,為后續(xù)的智能分析與決策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
感知控制平臺通常集成了可編程邏輯控制軟件(PLC)、工控機(jī)操作系統(tǒng)等智造控制信息執(zhí)行子系統(tǒng),這些軟件系統(tǒng)在用戶預(yù)授權(quán)的情況下能夠根據(jù)采集到的實(shí)時數(shù)據(jù),自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),優(yōu)化工藝流程,預(yù)測并預(yù)防潛在故障,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能控制。例如,當(dāng)檢測到某臺設(shè)備即將達(dá)到維護(hù)閾值時,系統(tǒng)會自動生成維護(hù)任務(wù)并通知相關(guān)人員,有效避免了設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)非正常中斷;又如,在自動化產(chǎn)線上,通過視覺檢測設(shè)備對產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時檢測并反饋,可以即時調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),確保產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定。
(2)傳感網(wǎng)絡(luò)平臺
傳感網(wǎng)絡(luò)平臺連接感知控制平臺和質(zhì)量管理平臺,實(shí)現(xiàn)自動化產(chǎn)線生產(chǎn)信息、產(chǎn)品質(zhì)量信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工單完成情況等數(shù)據(jù)和信息的上傳下達(dá)功能。其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)不僅要求高度的集成性和靈活性,還需確保數(shù)據(jù)的實(shí)時性、準(zhǔn)確性和安全性,以適應(yīng)復(fù)雜多變的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
傳感網(wǎng)絡(luò)平臺的信息系統(tǒng)常需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管功能和傳感通信功能。網(wǎng)管功能旨在完成網(wǎng)絡(luò)的配置管理、性能監(jiān)控、故障診斷與恢復(fù)、安全策略實(shí)施等一系列關(guān)鍵任務(wù)。通過圖形化界面或API接口,管理員可以直觀地查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),優(yōu)化資源配置,并快速應(yīng)對任何潛在的網(wǎng)絡(luò)問題。為了確保不同廠商設(shè)備間的無縫對接,系統(tǒng)通常還需支持如OPC UA、MQTT、CoAP等廣泛認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,以及TCP/IP、HTTP/HTTPS等互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)及平臺的數(shù)據(jù)交換與信息共享。在傳感通信功能實(shí)現(xiàn)上,系統(tǒng)需兼容多種類型的傳感器(如溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、視覺傳感器等),并支持它們各自獨(dú)特的通信協(xié)議。通過內(nèi)置的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊,將這些異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝成標(biāo)準(zhǔn)格式,便于后續(xù)處理和分析。
傳感網(wǎng)絡(luò)的物理體系通常包括工業(yè)網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為連接現(xiàn)場設(shè)備與云端或企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的樞紐,需具備高可靠性、高可用性,并支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議和現(xiàn)場總線協(xié)議;無線網(wǎng)絡(luò)則利用WiFi、ZigBee、藍(lán)牙等無線技術(shù),實(shí)現(xiàn)靈活多變的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,適應(yīng)不同工業(yè)場景的需求,特別是針對大面積、復(fù)雜布局的生產(chǎn)線。無線傳感網(wǎng)絡(luò)能顯著降低布線成本,提高靈活性;傳感通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器則負(fù)責(zé)處理來自各個傳感器和工業(yè)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù),提供數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、報表生成等服務(wù),支持管理層決策。
(3)質(zhì)量管理平臺
質(zhì)量管理平臺是整個質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)籌平臺,通過對大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的深度融合,構(gòu)建高度集成、智能協(xié)同的質(zhì)量管理體系,實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量管理流程的透明化、自動化與智能化。
在功能實(shí)現(xiàn)上,質(zhì)量管理平臺具有實(shí)時數(shù)據(jù)驅(qū)動的特點(diǎn),能夠?qū)崟r獲取生產(chǎn)現(xiàn)場的原材料質(zhì)量、設(shè)備狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量、工藝參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為生產(chǎn)質(zhì)量管控提供即時、準(zhǔn)確的信息支持。同時,大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用,使得企業(yè)能夠深入挖掘數(shù)據(jù)價值,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的潛在問題。借助人工智能算法,平臺還可實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)、智能故障診斷等功能,提高設(shè)備可靠性,保障產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
(4)服務(wù)平臺
服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理平臺與用戶平臺之間數(shù)據(jù)與信息的快速響應(yīng)和便捷精準(zhǔn)傳輸。對應(yīng)的服務(wù)域由智造服務(wù)信息系統(tǒng)構(gòu)成,包括智造感知服務(wù)信息通信系統(tǒng)、智造控制服務(wù)信息通信系統(tǒng)等。服務(wù)層主要由服務(wù)信息管理服務(wù)器、服務(wù)信息通信服務(wù)器等硬件組成,構(gòu)建起支撐整個服務(wù)平臺運(yùn)行的物理體系。
(5)用戶平臺
用戶平臺是專為智造負(fù)責(zé)人設(shè)計(jì)的信息平臺,旨在為他們提供全面、實(shí)時的數(shù)據(jù)與信息支持,以便高效地進(jìn)行質(zhì)量管控策略調(diào)整和優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)對制造過程的精細(xì)化管理。該平臺通過構(gòu)建智造用戶信息系統(tǒng),將產(chǎn)品檢測、設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)等關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)直觀地展現(xiàn)在用戶面前,助力智造負(fù)責(zé)人做出更加精準(zhǔn)和及時的決策。
2 智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的能力建設(shè)要求
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu),作為支撐質(zhì)量管理在智能制造環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信息化閉環(huán)運(yùn)行的核心邏輯框架,其設(shè)計(jì)與建設(shè)需確保能夠全面覆蓋并高效管理影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種關(guān)鍵要素。具體業(yè)務(wù)上,質(zhì)量管控通常涉及質(zhì)量目標(biāo)分解、質(zhì)量計(jì)劃管理、質(zhì)量相關(guān)設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測、質(zhì)量管控模型的開發(fā)與應(yīng)用、質(zhì)量追溯、質(zhì)量趨勢預(yù)測分析、質(zhì)量缺陷分析及改善等,為實(shí)現(xiàn)全面有效的質(zhì)量管控目標(biāo),智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)在能力建設(shè)上應(yīng)能夠支持上述質(zhì)量管控業(yè)務(wù)的開展。
2.1 質(zhì)量目標(biāo)分解支持
質(zhì)量目標(biāo)分解是智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)中至關(guān)重要的一環(huán),它要求能夠靈活且精確地根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)需求,將宏觀、抽象的質(zhì)量目標(biāo)逐級細(xì)化并分配到具體的業(yè)務(wù)部門、生產(chǎn)線、班組乃至個人崗位,從而確保質(zhì)量戰(zhàn)略的順利執(zhí)行與持續(xù)優(yōu)化。這一過程不僅能增強(qiáng)質(zhì)量目標(biāo)的可操作性和可實(shí)現(xiàn)性,還能促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部各層級之間的溝通與協(xié)作,共同推動產(chǎn)品質(zhì)量的提升。
圖2是根據(jù)質(zhì)量目標(biāo)分解關(guān)鍵能力要素而設(shè)計(jì)的質(zhì)量目標(biāo)分解支持能力要素模型,展示了在智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)時,如何實(shí)現(xiàn)對質(zhì)量目標(biāo)分解的能力支持。該模型涵蓋了智能化目標(biāo)設(shè)定、多層次目標(biāo)分解、可視化管理與反饋機(jī)制、自動化分配與跟蹤、靈活調(diào)整與動態(tài)優(yōu)化等5種要素。
2.1.1 智能化目標(biāo)設(shè)定
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)需要具備智能化的目標(biāo)設(shè)定功能,允許企業(yè)管理層根據(jù)市場趨勢、客戶需求、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃,靈活設(shè)定總體質(zhì)量目標(biāo)。這些目標(biāo)可以是定量的(如產(chǎn)品合格率、客戶投訴率等)或定性的(如提高客戶滿意度、增強(qiáng)品牌影響力等)。
智能化目標(biāo)設(shè)定功能可配置于智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的用戶平臺,由企業(yè)管理層用戶直接來執(zhí)行實(shí)現(xiàn),也可基于企業(yè)管理層用戶的預(yù)授權(quán),配置于質(zhì)量管理平臺,由質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人基于授權(quán)來執(zhí)行。
2.1.2 多層次目標(biāo)分解
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)可基于企業(yè)組織架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程,支持構(gòu)建多層次的目標(biāo)分解模型。從高層級的戰(zhàn)略目標(biāo)開始,逐層向下分解至部門目標(biāo)、團(tuán)隊(duì)目標(biāo)和個人目標(biāo)。每個層級的目標(biāo)都應(yīng)緊密關(guān)聯(lián)、相互支持,共同構(gòu)成一個完整的質(zhì)量管理體系。
以某一產(chǎn)品的質(zhì)量目標(biāo)分解為例,對多層次的目標(biāo)分解過程進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
(1)公司級戰(zhàn)略目標(biāo)
提升產(chǎn)品質(zhì)量至行業(yè)領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)客戶滿意度達(dá)到98.5%以上,同時降低不合格品率至0.5%以下。
設(shè)置KPI指標(biāo):設(shè)置客戶滿意度評分、不合格品率、產(chǎn)品質(zhì)量投訴率為關(guān)鍵績效指標(biāo)。
(2)部門目標(biāo)分解
生產(chǎn)部門:優(yōu)化生產(chǎn)流程,確保生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制點(diǎn)得到有效監(jiān)控,不合格品在生產(chǎn)線上即時發(fā)現(xiàn)并處理。設(shè)置生產(chǎn)過程不合格品發(fā)生率、生產(chǎn)線停機(jī)時間(因質(zhì)量問題)、質(zhì)量通過率等KPI指標(biāo)。
質(zhì)量管理部門:建立和完善質(zhì)量管理體系,定期進(jìn)行質(zhì)量審核與培訓(xùn),提高全員質(zhì)量意識。設(shè)置質(zhì)量審核覆蓋率、員工質(zhì)量培訓(xùn)參與率、質(zhì)量改善提案數(shù)量及采納率等KPI指標(biāo)。
采購部門:確保采購的原材料和零部件符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),減少因材料導(dǎo)致的質(zhì)量問題。設(shè)置供應(yīng)商質(zhì)量合格率、原材料退貨率、供應(yīng)商質(zhì)量審核通過率等KPI指標(biāo)。
(3)團(tuán)隊(duì)目標(biāo)分解
以生產(chǎn)部門的裝配團(tuán)隊(duì)為例,團(tuán)隊(duì)目標(biāo)確定為提高裝配線的一次性通過率,減少裝配錯誤和返工。對應(yīng)設(shè)置裝配線一次性通過率、裝配錯誤率、裝配效率提升百分比等KPI指標(biāo)。
(4)個人目標(biāo)分解
以裝配團(tuán)隊(duì)中的一名裝配工人為例,個人目標(biāo)確定為嚴(yán)格遵守裝配作業(yè)指導(dǎo)書,確保個人負(fù)責(zé)的裝配環(huán)節(jié)無錯誤。對應(yīng)設(shè)置個人裝配錯誤率、裝配效率、參與質(zhì)量改進(jìn)活動的次數(shù)等KPI指標(biāo)。
通過上述多層次的目標(biāo)分解,能夠幫助企業(yè)構(gòu)建一個高效、精準(zhǔn)的質(zhì)量管理體系,不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度。
2.1.3 自動化分配與追蹤
建立了多層次的目標(biāo)分解機(jī)制后,智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠自動識別各部門、崗位的關(guān)鍵質(zhì)量影響因素,并自動或半自動地將相關(guān)質(zhì)量目標(biāo)分配到對應(yīng)的責(zé)任主體。同時,還能實(shí)時監(jiān)控目標(biāo)的執(zhí)行情況,對偏離目標(biāo)的行為進(jìn)行預(yù)警和糾正,確保每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都得到有效控制。
2.1.4 可視化管理與反饋機(jī)制
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠通過圖表、儀表盤等可視化工具,直觀地展示各層級質(zhì)量目標(biāo)的達(dá)成情況、進(jìn)度對比及變化趨勢。這有助于管理層快速掌握整體質(zhì)量狀況,及時調(diào)整策略。同時,系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)建立有效的反饋機(jī)制,鼓勵員工積極參與目標(biāo)設(shè)定與達(dá)成過程,提出改進(jìn)建議,形成持續(xù)改進(jìn)的良性循環(huán)。
2.1.5 靈活調(diào)整與動態(tài)優(yōu)化
隨著市場環(huán)境和企業(yè)內(nèi)部條件的變化,質(zhì)量目標(biāo)可能需要進(jìn)行調(diào)整。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)具備靈活的目標(biāo)修改和重新分配功能,確保質(zhì)量目標(biāo)始終與企業(yè)的戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)需求保持一致。同時,還能通過數(shù)據(jù)分析為管理層提供優(yōu)化建議,推動質(zhì)量管理體系的持續(xù)完善。
2.2 質(zhì)量計(jì)劃管理支持
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠支持企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和市場變化,靈活編制和調(diào)整質(zhì)量計(jì)劃。通過在質(zhì)量管理平臺進(jìn)行圖形化界面和模塊化設(shè)計(jì),管理人員可以輕松定義質(zhì)量檢查點(diǎn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、抽樣規(guī)則等關(guān)鍵要素,并快速將新的質(zhì)量計(jì)劃通過傳感網(wǎng)絡(luò)平臺部署到感知控制平臺的生產(chǎn)線上。同時,智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)支持多種質(zhì)量計(jì)劃的并行執(zhí)行和切換,確保在不影響正常生產(chǎn)的情況下,快速響應(yīng)市場變化和客戶需求。
2.2.1 圖形化界面
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)在平臺建設(shè)中,應(yīng)當(dāng)采用直觀易用的圖形化界面,以降低質(zhì)量計(jì)劃管理的技術(shù)門檻,使管理人員無需掌握復(fù)雜的編程知識,即可通過拖拽、點(diǎn)擊等簡單操作,完成質(zhì)量計(jì)劃的編制和修改。這種界面設(shè)計(jì)不僅可以提高工作效率,還使得質(zhì)量計(jì)劃的調(diào)整過程更加直觀和透明。
2.2.2 模塊化設(shè)計(jì)
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量管理平臺應(yīng)當(dāng)采用模塊化設(shè)計(jì)原則,將質(zhì)量計(jì)劃管理的各個功能模塊(如質(zhì)量檢查點(diǎn)設(shè)置、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定義、抽樣規(guī)則配置等)封裝成獨(dú)立的組件。這種設(shè)計(jì)方式可使得不同企業(yè)根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求,靈活選擇和組合所需的模塊,快速構(gòu)建符合自身特點(diǎn)的質(zhì)量計(jì)劃管理體系。同時,模塊化設(shè)計(jì)也便于系統(tǒng)的升級和維護(hù),降低了企業(yè)的長期運(yùn)營成本。
2.2.3 快速部署與動態(tài)調(diào)整
快速部署:新的質(zhì)量計(jì)劃一旦在質(zhì)量管理平臺上完成編制,即可通過傳感網(wǎng)絡(luò)平臺以無線或有線的方式迅速部署到感知控制平臺的生產(chǎn)線上,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的即時響應(yīng)。
動態(tài)調(diào)整:面對市場和客戶需求的快速變化,智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)支持質(zhì)量計(jì)劃的動態(tài)調(diào)整。管理人員可以根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)分析結(jié)果,快速識別生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題或潛在風(fēng)險,并立即在質(zhì)量管理平臺上對質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行微調(diào)或重新規(guī)劃。這種動態(tài)調(diào)整能力確保了企業(yè)能夠持續(xù)保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和競爭力。
2.2.4 并行執(zhí)行與快速切換
并行執(zhí)行:智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠支持多種質(zhì)量計(jì)劃的并行執(zhí)行,讓企業(yè)可以在同一時間段內(nèi),針對不同的產(chǎn)品、生產(chǎn)線或市場區(qū)域,同時運(yùn)行多個質(zhì)量計(jì)劃。這種并行執(zhí)行能力有助于企業(yè)更好地應(yīng)對復(fù)雜多變的市場環(huán)境,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
快速切換:當(dāng)市場或客戶需求發(fā)生重大變動時,智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)能夠支持質(zhì)量計(jì)劃的快速切換。管理人員只需在質(zhì)量管理平臺上對新的質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行簡單配置和部署,即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上質(zhì)量控制的快速轉(zhuǎn)換。這種快速切換能力可確保企業(yè)能夠在不影響正常生產(chǎn)的情況下,迅速對市場或客戶需求的變動做出響應(yīng)。
2.3 設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集監(jiān)測支持
智能制造中,設(shè)備數(shù)據(jù)包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報警信息,以及維修記錄、保養(yǎng)記錄等信息;工藝數(shù)據(jù)則包括生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)和指標(biāo),如溫度、壓力、濕度等。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)支持對設(shè)備數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)的實(shí)時采集,以幫助企業(yè)更好地控制生產(chǎn)過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
圖3展示的是設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集的智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)可基于感知控制平臺實(shí)現(xiàn)設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集支持,并由傳感網(wǎng)絡(luò)平臺將上述數(shù)據(jù)傳輸至質(zhì)量管理平臺。根據(jù)需要,在質(zhì)量管理平臺下還可配置相互獨(dú)立的設(shè)備管理分平臺和生產(chǎn)工藝管理分平臺,以支持分別對設(shè)備數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行基于質(zhì)量管控的監(jiān)測和分析,保障產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程符合質(zhì)量管控要求。
2.3.1 數(shù)據(jù)采集
感知控制平臺是整個物聯(lián)網(wǎng)體系下的數(shù)據(jù)源頭,通過配置不同的數(shù)據(jù)采集單元,如原材料/待加工品信息采集單元、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集單元等,實(shí)現(xiàn)設(shè)備和加工過程中的各種數(shù)據(jù)的采集。根據(jù)數(shù)據(jù)采集的需要,物理設(shè)備支撐可包括各種傳感器(如溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器等),它們被部署在生產(chǎn)線的各個環(huán)節(jié),實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)(如溫度、濕度)以及加工過程中的關(guān)鍵參數(shù)(如加工時間、速度、功率等)。這些傳感器將收集到的數(shù)據(jù)通過傳感網(wǎng)絡(luò)平臺以有線或無線的方式傳輸給質(zhì)量管理平臺。
2.3.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析
質(zhì)量管理平臺是整個物聯(lián)網(wǎng)體系的管理樞紐,負(fù)責(zé)接收、處理、分析和展示來自感知控制平臺的數(shù)據(jù)。該平臺能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,識別生產(chǎn)過程中的潛在問題,提供預(yù)警和決策支持。根據(jù)業(yè)務(wù)需求,質(zhì)量管理平臺可以進(jìn)一步細(xì)化為設(shè)備管理分平臺和生產(chǎn)工藝管理分平臺。
設(shè)備管理分平臺:專注于對設(shè)備數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析。通過實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警和維修記錄等信息,可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù),提高設(shè)備的可靠性和使用效率。此外,該平臺還可以對設(shè)備的性能進(jìn)行評估和優(yōu)化,提升整體生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量。
生產(chǎn)工藝管理分平臺:專注于對工藝數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析。通過對工藝參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析,可確保產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和一致性。基于該平臺,還可識別出工藝偏差并及時調(diào)整,從而避免生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題。同時,它還可以為工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持,以推動企業(yè)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
2.4 質(zhì)量管控模型的開發(fā)與應(yīng)用支持
質(zhì)量管控模型在智能制造中扮演著至關(guān)重要的角色,它通過集成大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控、自動分析優(yōu)化和智能化決策,確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)并持續(xù)提升。因此,智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),應(yīng)支持相應(yīng)的質(zhì)量管控模型的開發(fā)應(yīng)用,它要求從頂層設(shè)計(jì)到具體實(shí)施,每一個環(huán)節(jié)都緊密圍繞提升產(chǎn)品質(zhì)量這一目標(biāo)。
2.4.1 質(zhì)量管控模型頂層設(shè)計(jì)
(1)明確目標(biāo)與需求
設(shè)計(jì)前,需要明確智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的總體目標(biāo),即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化、智能化監(jiān)控,以及基于大數(shù)據(jù)和人工智能的質(zhì)量管控模型的有效應(yīng)用。需要深入調(diào)研企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需求,包括產(chǎn)品類型、生產(chǎn)工藝、現(xiàn)有設(shè)備狀況等,為后續(xù)的模型設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建設(shè)提供基礎(chǔ)。
(2)規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)目標(biāo)和需求,規(guī)劃智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu),包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、模型應(yīng)用等。要確保各層級之間能夠無縫對接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順暢流通和信息的有效整合。本文提出的智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)通過感知控制平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,基于傳感網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,并在質(zhì)量管理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模型應(yīng)用,信息運(yùn)行邏輯清晰,層次分明,能為質(zhì)量管控模型的開發(fā)與應(yīng)用提供有效支撐。
2.4.2 質(zhì)量管控模型的開發(fā)與應(yīng)用
(1)數(shù)據(jù)中心建設(shè)
質(zhì)量管控模型的核心是對智能制造過程中質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、處理和運(yùn)用。為確保質(zhì)量管控模型運(yùn)行時能有效地識別和提取所需的質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù),需要在質(zhì)量管理平臺中構(gòu)建一個具備一定能力的數(shù)據(jù)中心,為各類數(shù)據(jù)的識別、處理、讀寫和安全提供支持。數(shù)據(jù)中心不僅是一個物理上的數(shù)據(jù)存儲倉庫,更是實(shí)現(xiàn)智能分析與決策支持的智慧源,應(yīng)具備以下基本能力:
①在數(shù)據(jù)采集階段,數(shù)據(jù)中心需支持多樣化的數(shù)據(jù)源接入,包括但不限于生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品檢驗(yàn)的詳細(xì)記錄、原材料的質(zhì)量證明文件以及客戶反饋信息等。通過高度精細(xì)化的數(shù)據(jù)采集策略,確保每一個可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的細(xì)微環(huán)節(jié)都被準(zhǔn)確捕捉,為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
②數(shù)據(jù)中心應(yīng)能夠自動對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、去重、轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化處理,剔除無效信息,保留有價值的核心數(shù)據(jù)。
③數(shù)據(jù)中心還需具備完善的數(shù)據(jù)安全機(jī)制,確保質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性。通過加密傳輸、訪問控制、備份恢復(fù)等安全措施,有效防范數(shù)據(jù)泄露、篡改和丟失等風(fēng)險,為質(zhì)量管控模型的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的安全屏障。
(2)質(zhì)量管控模型的設(shè)計(jì)選型
企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況和業(yè)務(wù)需求,設(shè)計(jì)并開發(fā)適合的質(zhì)量管控模型。這些模型可以基于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法,也可以采用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)。以前沿的人工智能質(zhì)量模型為例,在設(shè)計(jì)選型時應(yīng)注意以下方面:
①明確業(yè)務(wù)
首先,明確業(yè)務(wù)上需要解決的問題,比如分類、回歸、預(yù)測、推薦等;其次,需深入理解業(yè)務(wù)需求,包括數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、實(shí)時性要求、準(zhǔn)確率要求、成本限制等;第三,根據(jù)業(yè)務(wù)需求設(shè)定具體的量化目標(biāo),如提高預(yù)測準(zhǔn)確率、降低誤報率、縮短響應(yīng)時間等。
②評估可選模型類型
首先,需了解各種人工智能模型(如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等)的基本原理、適用場景和優(yōu)缺點(diǎn);其次,根據(jù)業(yè)務(wù)需求,評估哪些模型類型更適合解決當(dāng)前問題。例如,對于圖像識別任務(wù),卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)可能是一個好的選擇[9];對于序列數(shù)據(jù)處理,循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)或長短時記憶網(wǎng)絡(luò)(LSTM)可能更合適[10]。
③考慮數(shù)據(jù)集的特性
在數(shù)據(jù)集大小方面,大模型通常需要更大的數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練,而小型數(shù)據(jù)集可能更適合簡單的模型;在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面,數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)確性、完整性、平衡性等因素會影響模型的效果。
④考慮模型的部署和維護(hù)
硬件方面,需要評估模型對硬件資源的需求,包括計(jì)算能力、內(nèi)存和存儲等;集成能力方面,需要考慮模型是否能輕松集成到現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程或系統(tǒng)中;可維護(hù)性方面,應(yīng)選擇易于理解和維護(hù)的模型,以便在出現(xiàn)問題時能夠快速修復(fù)和優(yōu)化。
⑤成本效益分析
成本效益是生產(chǎn)經(jīng)營的永恒主題,對質(zhì)量管控模型的開發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行成本效益分析是必要的。例如,通常需要評估模型開發(fā)和訓(xùn)練所需的成本,包括硬件購買、軟件許可、人力資源等;需要考慮模型在部署后的運(yùn)營成本,包括推理速度、能源消耗、維護(hù)費(fèi)用等;還需要將模型帶來的業(yè)務(wù)價值與成本進(jìn)行比較,確保投資回報率符合預(yù)期。
2.5 質(zhì)量在線檢測與追溯支持
質(zhì)量在線檢測與追溯是智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備的基本能力之一。基于該能力的實(shí)現(xiàn),企業(yè)能夠確保對智能制造過程中的質(zhì)量問題迅速響應(yīng)并采取措施,防止問題擴(kuò)大,確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;能夠減少人工檢測帶來的誤差和延誤,提高檢測的準(zhǔn)確性和效率;能夠輕松地追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)歷史、原材料來源、生產(chǎn)工藝等信息,為產(chǎn)品質(zhì)量問題的分析和處理提供有力支持。
2.5.1 質(zhì)量在線檢測
在具體實(shí)踐中,質(zhì)量在線檢測可通過感知控制平臺的RFID標(biāo)簽、二維碼、自動化檢驗(yàn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如,在原材料信息采集和檢驗(yàn)過程中,可利用RFID標(biāo)簽或二維碼為每一件原材料分配唯一識別碼,并自動將原材料的基礎(chǔ)信息(如供應(yīng)商信息、批次號、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、材質(zhì)成分等)及檢驗(yàn)信息(如檢測結(jié)果、合格證明、質(zhì)量等級等)錄入系統(tǒng)并上傳至質(zhì)量管理平臺;在半成品或成品檢驗(yàn)上,可利用自動化檢驗(yàn)技術(shù),如結(jié)合機(jī)器視覺,對特定半成品或成品進(jìn)行自動化檢驗(yàn)。如圖4所示,機(jī)器視覺可以實(shí)現(xiàn)對待檢品外觀缺陷的精準(zhǔn)識別。
2.5.2 質(zhì)量追溯
在智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,可在質(zhì)量管理平臺上進(jìn)一步配置質(zhì)量追溯分平臺。質(zhì)量追溯分平臺可依托質(zhì)量管理平臺的數(shù)據(jù)中心能力,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時訪問、分析與追溯,讓生產(chǎn)管理人員能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)過程、追溯產(chǎn)品質(zhì)量信息,并及時采取相應(yīng)的措施。實(shí)踐中,可為質(zhì)量追溯分平臺配置如下核心功能:
①實(shí)時數(shù)據(jù)集成
質(zhì)量追溯分平臺與數(shù)據(jù)中心信息互通,能夠?qū)崟r讀取并整合來自生產(chǎn)線的各類質(zhì)量數(shù)據(jù),包括但不限于生產(chǎn)參數(shù)、檢驗(yàn)記錄、設(shè)備狀態(tài)等,確保數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性。
②生產(chǎn)過程監(jiān)控
通過可視化的界面,生產(chǎn)管理人員可以實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵指標(biāo)和異常情況,及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題,為快速響應(yīng)提供可能。
③質(zhì)量信息追溯
利用數(shù)據(jù)中心記錄的詳細(xì)數(shù)據(jù),支持從原材料入庫到成品出庫的全程追溯。一旦發(fā)生質(zhì)量問題,可迅速定位問題源頭,為問題分析和解決提供有力依據(jù)。
2.6 質(zhì)量趨勢預(yù)測分析支持
質(zhì)量趨勢預(yù)測是質(zhì)量管控的重要組成部分,是一個復(fù)雜但至關(guān)重要的過程,它涉及數(shù)據(jù)收集與分析、質(zhì)量風(fēng)險評估以及預(yù)測模型構(gòu)建等多個方面。
2.6.1 數(shù)據(jù)收集與分析
在數(shù)據(jù)收集上,質(zhì)量趨勢預(yù)測功能要求對歷史質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。其中,歷史質(zhì)量數(shù)據(jù)包括過去一段時間內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù),如缺陷率、不合格品數(shù)量、客戶投訴等,這些數(shù)據(jù)是分析質(zhì)量趨勢的基礎(chǔ);生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、原材料質(zhì)量、操作人員技能水平等,這些數(shù)據(jù)有助于識別影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素;外部環(huán)境數(shù)據(jù)則要考慮市場變化、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、政策法規(guī)等外部環(huán)境因素對質(zhì)量趨勢的影響。
在數(shù)據(jù)分析上,應(yīng)支持基于不同的分析目的提供相應(yīng)的分析工具。如采用均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析;采用時間序列分析、回歸分析等方法,開展的歷史數(shù)據(jù)趨勢分析;通過相關(guān)性分析、因果圖等方法,識別影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素及其之間的因果關(guān)系。
2.6.2 質(zhì)量風(fēng)險評估
質(zhì)量風(fēng)險評估流程涵蓋3大步驟:風(fēng)險識別、風(fēng)險量化以及應(yīng)對策略的制定。在質(zhì)量管理平臺的運(yùn)作中,可運(yùn)用諸如失效模式與影響分析(FMEA)等科學(xué)方法,系統(tǒng)地識別出可能對產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量造成不利影響的各類風(fēng)險因素。這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于全面審視生產(chǎn)流程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈管理等各個環(huán)節(jié),確保不遺漏任何潛在的質(zhì)量隱患。
質(zhì)量風(fēng)險量化階段側(cè)重于對識別出的風(fēng)險進(jìn)行客觀評估。具體做法包括衡量風(fēng)險的嚴(yán)重性(即風(fēng)險一旦發(fā)生可能造成的后果嚴(yán)重程度)、發(fā)生概率(風(fēng)險事件發(fā)生的可能性)以及檢測難度(識別并測算應(yīng)對風(fēng)險所需的時間和資源投入)。通過綜合考慮這3個維度,將風(fēng)險量化為具體的數(shù)值或等級,以便于管理者更直觀地理解風(fēng)險的嚴(yán)重性和緊迫性。
最后,基于風(fēng)險識別和量化的結(jié)果,應(yīng)制定針對性的風(fēng)險應(yīng)對措施和應(yīng)急預(yù)案,并將其存儲于質(zhì)量管理平臺數(shù)據(jù)中心。這些措施和應(yīng)急預(yù)案旨在預(yù)防風(fēng)險的發(fā)生,或在風(fēng)險不可避免時,能夠迅速、有效地減輕其對質(zhì)量趨勢的負(fù)面影響。具體措施可能包括改進(jìn)生產(chǎn)工藝、加強(qiáng)質(zhì)量檢測、優(yōu)化供應(yīng)鏈管理、加強(qiáng)員工培訓(xùn)等,具體取決于風(fēng)險特性和企業(yè)資源情況。
2.6.3 質(zhì)量趨勢預(yù)測模型構(gòu)建
在當(dāng)前人工智能技術(shù)的賦能下,預(yù)測質(zhì)量趨勢的抓手在于構(gòu)建高效精準(zhǔn)的預(yù)測模型。在智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)體系中,首要任務(wù)是依據(jù)數(shù)據(jù)類型及質(zhì)量趨勢預(yù)測的具體目標(biāo),選擇適用的預(yù)測模型技術(shù),這些技術(shù)包括但不限于時間序列分析、回歸分析以及先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,以確保預(yù)測模型的有效性和針對性。其次,利用豐富的歷史數(shù)據(jù)和新生數(shù)據(jù),對預(yù)測模型進(jìn)行深入的訓(xùn)練、驗(yàn)證和迭代優(yōu)化,使得模型能夠逐漸適應(yīng)并準(zhǔn)確捕捉數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢,從而為未來的質(zhì)量趨勢預(yù)測提供可靠的支撐。
2.7 質(zhì)量缺陷分析及改善支持
智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代化的質(zhì)量管控方式,不僅需要實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)流程與產(chǎn)品質(zhì)量,更需要具備強(qiáng)大的質(zhì)量缺陷分析能力。這一能力貫穿從原材料入庫到成品出庫的整個生產(chǎn)過程,通過高度集成的感知控制平臺、傳感網(wǎng)絡(luò)平臺、質(zhì)量管理平臺,實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中每一細(xì)微質(zhì)量變化的精準(zhǔn)捕捉與深入分析。
在智能算法的支持下,質(zhì)量管理平臺應(yīng)能自動識別并分類記錄生產(chǎn)過程中的各類異常情況,如尺寸偏差、材料缺陷、工藝失誤等。通過對比分析歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù),能夠迅速定位問題源頭,評估缺陷的嚴(yán)重程度及可能的影響范圍。進(jìn)一步還可賦予質(zhì)量管理平臺智能推理能力,使其能夠基于大量案例與知識庫,對缺陷成因進(jìn)行深度剖析,并提出初步的改進(jìn)措施。
3 結(jié) 語
質(zhì)量管控作為企業(yè)發(fā)展的生命線,其重要性不言而喻。本文所探討的智能制造質(zhì)量控制物聯(lián)網(wǎng),正是以質(zhì)量為核心,以三體系物聯(lián)網(wǎng)理論為基礎(chǔ),通過高度信息化、智能化的手段,實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的精細(xì)化質(zhì)量管理。文章立足生產(chǎn)實(shí)際,細(xì)致剖析智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)所需要構(gòu)建的各項(xiàng)能力,旨在為企業(yè)向智能制造的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級鋪設(shè)堅(jiān)實(shí)的理論基石。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),不僅是對傳統(tǒng)質(zhì)量管理模式的革新,更是對未來制造業(yè)發(fā)展的前瞻布局。
展望未來,隨著智能制造和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,質(zhì)量管控將變得更加智能化、精細(xì)化。企業(yè)將持續(xù)優(yōu)化質(zhì)量管理體系,加強(qiáng)與供應(yīng)商、客戶等利益相關(guān)者的協(xié)同合作,共同構(gòu)建以質(zhì)量為導(dǎo)向的價值鏈生態(tài)。在這樣的生態(tài)中,質(zhì)量不再是單一環(huán)節(jié)的追求,而是貫穿整個產(chǎn)品生命周期的核心理念。智能制造質(zhì)量管控物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)為質(zhì)量管控注入了新的活力與動力,能夠推動企業(yè)在激烈的市場競爭中以質(zhì)取勝,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極擁抱工業(yè)變革的趨勢,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng),不斷完善和優(yōu)化智能制造質(zhì)量管理體系,推動制造業(yè)向更高水平、更高質(zhì)量、更高效益的方向發(fā)展。只有這樣,企業(yè)才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和長遠(yuǎn)目標(biāo)。
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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2024年12期