CN113822568A - 一种转向架生产过程监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转向架生产过程监控方法及系统，包括：将转向架各生产线打开相应数据接口，接收对应的数据包，将数据按照工艺结构树的形式的存储；基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断、预警。实现各转向架生产线数据互联互通，实时显示各产线的生产进度情况。
Description
技术领域
本发明属于监控技术领域，具体涉及一种转向架生产过程监控方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
为了实现转向架生产的高效进行，目前的转向架生产过程为利用构架加工生产线、轮轴生产线、构架焊接生产线及转向架组装生产线分工序完成，因此，目前的转向架生产过程无法做到宏观上的数据关联互通，影响整个作业的高效进程，另外，在出现异常数据时，无法及时的查询故障出现的原因，不能及时排除故障。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种转向架生产过程监控方法及系统，本发明实现整个生产过程的优化控制。
根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
第一方面，公开了一种转向架生产过程监控方法，包括：
利用转向架各生产线相应数据接口接收对应的数据包，将数据按照工艺结构树的形式的存储；
基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；
以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；
实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断、预警。
进一步的技术方案，采用定时采集及按需采集相结合的方式获取转向架各生产线的数据包。
进一步的技术方案，将生产过程数据、质量问题库按车型进行保存，传输至质量管理系统，用于在线实时查看，以实现对每种车型的生产过程质量进行监控。
进一步的技术方案，查询时，包括：
通过选择查询时间，查询在该时间段内任一转向架的质量信息和生产过程信息；
通过转向架组成结构树查询该转向架在各产线上的任一工位或工序的质量信息和生产过程信息。
进一步的技术方案，基于转向架组装生产线上传的数据包，根据设置时间范围查询转向架组成试验、配线工序的质量数据，根据构架生产编号，查询生产线各工序组装过程数据、关键零部件履历数据。
进一步的技术方案，基于构架加工生产线上传的数据包，根据构架生产编号，查询设备加工过程数据、三坐标检测数据。
进一步的技术方案，基于轮轴生产线上传的数据包，根据轮对组成生产编号，查询轴箱组装、车轮加工、车轴加工工序的质量履历；
根据车轮序列号，查询设备加工过程数据、质量检测数据；
根据车轴序列号，查询设备加工过程数据、质量检测数据。
进一步的技术方案，基于构架焊接生产线上传的数据包，根据时间范围查询所有构架组成、横梁、侧梁详细数据；
根据生产编号查询构架、横梁、侧梁单个工件所有生产工序的详细数据；
其中，单个工序数据包括：工序名称、作业人员、作业台位、开始时间、完成时间、消耗时长、异常信息；
根据生产编号，查询横梁、侧梁探伤设备日常性能记录表、探伤记录表数据；
根据生产编号，查询横梁、侧梁划线过程中尺寸数据；
根据生产编号，查询构架、横梁、侧梁、交检过程中质量确认表数据。
第二方面，公开了一种转向架生产过程监控系统，包括：服务器，所述服务器被配置为：
与转向架各生产线通过数据接口进行通信，接收各生产线对应的数据包；
将上述数据按照工艺结构树的形式的存储；
基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；
以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；
实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断、预警。
进一步的技术方案，各生产线对应的数据包包括加工生产线加工过程数据及测量数据、焊接线焊接质量及测量数据、轮轴生产线制造过程数据及转向架组装生产线质量数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本公开技术方案实现各转向架生产线数据互联互通，实时显示各产线的生产进度情况，可以通过生产进度情况，来实时掌握现场生产的最新情况并进行相应的调度和调整。可以实时显示各生产线各工序的人员作业基本信息、设备信息、工单信息、作业时间等。通过对各生产线产出物完成时间、各工步完成时间的统计，可以分析当前作业的人员工时，节拍达成率，相同工步操作下人员的技能水平。
通过本公开技术方案系统对各工序或工位作业返工异常(时间、次数)进行统计分析，可以提高异常处理效率，合理优化生产管理，客观评价员工工序作业能力。经数据统计分析，可以指导工艺人员对该工序进行工艺优化。
本公开技术方案系统对各厂区生产线生产过程中的关键质量项点，包括扭矩值、关键尺寸、压装力、过盈量、加工尺寸等，以该项点所在部件为横坐标进行统计分析，生成质量曲线。质量曲线趋势、曲率变化等真实地反映了该项点在生产过程中的质量特性是否稳定，质量管理部可以通过曲线趋势预警产品合格率。工艺人员通过此可以判断工艺手段是否满足当前质量要求，为后续工艺优化提供数据基础。
本公开技术方案系统可以实时显示各产线的设备状态信息，设备状态信息包括设备故障次数统计、设备的运行状态信息、设备主要故障内容，对上述数据分析进行自动判断、预警，用于资产管理部指导设备的使用及维护保养工作。
本公开技术方案建立转向架生产管理远程控制系统，人员、生产任务、设备等集中管控，从而实现人员任务的分配、自动排产、问题远程处理及设备异常监控；建立转向架质量信息平台，生产过程数据、质量问题库按车型归集，质检人员通过质量管理系统在线实时查看，即可对生产过程质量进行监控。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本公开技术方案实施例数据存储形式示意图；
图2为本公开技术方案各产线的生产进度显示界面示意图；
图3为本公开技术方案各生产线各工序的人员作业信息显示界面示意图；
图4为本公开技术方案质量曲线显示界面示意图；
图5为本公开技术方案各产线的设备状态信息显示界面示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一：
在本实施例中，以进行举例说明，但并不代表本发明提供的生产过程监控方案仅能适用于转向架的监控生产中。其也可以根据具体实际对象的不同，适用于其他装置的监控生产过程中。
具体的例子中，一种转向架生产过程监控方法，可以方便任一层级的生产管理者、工艺师、质量工程师查询、分析使用，包括：
获取以DNC控制系统为基础的构架加工生产线加工过程数据及测量数据，以MES系统为基础的构架焊接线焊接质量及测量数据，以CAA系统为基础的轮轴生产线制造过程数据，以CAA系统为基础的转向架组装生产线质量数据。
参见附图1所示，按照工艺结构树的形式，将转向架分厂各生产线打开相应数据接口，接收对应的数据包，具体如下：
对于转向架组装生产线，基于该生产线的数据在查询时可以实现以下内容的查询：
(1)根据设置时间范围查询转向架组成试验、配线工序的质量数据。
(2)根据构架生产编号，查询生产线各工序组装过程数据、关键零部件履历数据。
对于构架加工生产线，基于该生产线的数据在查询时可以实现以下内容的查询：
(1)根据构架生产编号，查询设备加工过程数据、三坐标检测数据。
对于轮轴生产线，基于该生产线的数据在查询时可以实现以下内容的查询：
(1)根据轮对组成生产编号，查询轴箱组装、车轮加工、车轴加工等工序的质量履历。
(2)根据车轮序列号，查询设备加工过程数据、质量检测数据。
(3)根据车轴序列号，查询设备加工过程数据、质量检测数据。
对于构架焊接生产线，基于该生产线的数据在查询时可以实现以下内容的查询：
(1)根据时间范围查询所有构架组成、横梁、侧梁详细数据，根据生产编号查询构架、横梁、侧梁单个工件所有生产工序的详细数据。单个工序数据包括：工序名称、作业人员、作业台位、开始时间、完成时间、消耗时长、异常信息。
(2)根据生产编号，查询横梁、侧梁探伤设备日常性能记录表、探伤记录表数据。
(3)根据生产编号，查询横梁、侧梁划线过程中尺寸数据。
(4)根据生产编号，查询构架、横梁、侧梁、交检过程中质量确认表数据。
该技术方案可以根据实际需要，采用定时采集及按需采集相结合的方式获取数据，定时采集频率间隔时间为1个小时，按需采集为根据数据查询分析的要求实时调用相应数据接口获得所需数据。以转向架组成为基础采用树状结构形式进行数据归集。
具体的，最小查询单元为工序或工位，其中B4转向架组装线以查询时间、构架生产编号、关键零部件物料编码和序列号钢印号作为数据查询标识；B4构架加工线以查询时间、构架生产编号作为数据查询标识；B5构架焊接生产线以查询时间、构架生产编号作为数据查询标识；B7轮轴生产线以查询时间、轮对组成生产编号、车轮钢印号、车轴钢印号作为数据查询标识。
该发明具备数据存储能力，采集的数据实时传输至服务器，并以标准格式存储在该服务器上。该发明质量数据库查询功能具体如下：通过选择查询时间，查询在该时间段内任一转向架的质量信息和生产过程信息。通过转向架组成结构树查新该转向架在各产线上的任一工位或工序的质量信息和生产过程信息。
再次参见附图1所示，按照工艺结构树的形式，将各生产线质量数据和零部件履历归集。可以通过项目、WBS元素、车型车号、工序等不同维度进行查询。
参见附图2所示，该系统可以实时显示各产线的生产进度情况，管理者可以通过生产进度情况，来实时掌握现场生产的最新情况并进行相应的调度和调整。
参见附图3所示，该系统可以实时显示各生产线各工序的人员作业基本信息、设备信息、工单信息、作业时间等。通过对各生产线产出物完成时间、各工步完成时间的统计，可以分析当前作业的人员工时，节拍达成率，相同工步操作下人员的技能水平。
参见附图4所示，对各生产线生产过程中的关键质量项点，包括扭矩值、关键尺寸、压装力、过盈量、加工尺寸等，以该项点所在部件为横坐标进行统计分析，生成质量曲线。
参见附图5所示，该系统可以实时显示各产线的设备状态信息，设备状态信息包括设备故障次数统计、设备的运行状态信息、设备主要故障内容，对上述数据分析进行自动判断、预警，通过设置经验参数、上下限值，超过上下限报警，用于资产管理部指导设备的使用及维护保养工作。
本公开技术方案实现转向架分厂各厂区生产线：构架焊接线、构架加工生产线、轮轴生产线、转向架组装生产线实现数据贯通。实现员工、设备、质量、生产实现大数据统计，初步智能化管理。
本公开技术方案建立转向架生产管理远程监控系统，人员、生产任务、设备等集中管控，从而实现人员任务的分配、自动排产、问题远程处理及设备异常监控；建立转向架质量信息平台，生产过程数据、质量问题库按车型归集，上述归集时按照从大到小的层级关系，依次是：车型、列、台、转向架、转向架产品结构树，质检人员通过质量管理系统在线实时查看，即可对生产过程质量进行监控。
本公开技术方案基于转向架等核心部件智能化生产线，建设数字化系统，利用信息化、自动化、智能化技术，将设计、工艺、物流、质量、生产、设备等各环节纵向集成、横向交互贯通。以智能生产线、数字化车间为载体，以网络互联为支撑，通过智能装备、自动化物流、制造执行系统的集成应用，实现整个生产过程的优化控制、节拍调度、状态监控、质量管控，增强生产过程透明度，提高生产效率、提升产品质量，打造高速动车组智能制造新模式。
具体的本发明是对转向架分厂B5厂区构架焊接生产线、B7厂区轮轴生产线、B4厂区构架加工生产线、B4厂区转向架组装生产线采集的质量数据和生产过程数据进行汇总、综合分析和展示，分析时根据数据系统自动绘制质量数据曲线、CPK值、系统统计分析图表，通过设置经验参数，给予评价。
本发明针对各生产线之间的数字化数据没法共享和查询，各产线都是个数据孤岛的问题。构建了一个完整的转向架生产过程监控方案，针对任一编号的转向架，其下的各个零部件的过程质量信息都可以通过上述方案查询并关联。本发明将各产线过程质量信息、设备异常信息、生产进度信息等进行汇总，可以从上至下的查询某一转向架下各产线下各层级的上述信息。
实施例二：
基于实施例一的方法，构建一种转向架生产过程监控系统，包括：服务器，所述服务器被配置为：
与转向架各生产线通过数据接口进行通信，接收各生产线对应的数据包；
将上述数据按照工艺结构树的形式的存储；
基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；
以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；
实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断、预警。
各生产线对应的数据包包括加工生产线加工过程数据及测量数据、焊接线焊接质量及测量数据、轮轴生产线制造过程数据及转向架组装生产线质量数据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种转向架生产过程监控方法，其特征是，包括：
利用转向架各生产线相应数据接口接收对应的数据包，将数据按照工艺结构树的形式的存储；
基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；
以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；
实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断及预警。
2.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，采用定时采集及按需采集相结合的方式获取转向架各生产线的数据包。
3.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，将生产过程数据、质量问题库按车型进行保存，传输至质量管理系统，用于在线实时查看，以实现对每种车型的生产过程质量进行监控。
4.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，查询时，包括：
通过选择查询时间，查询在该时间段内任一转向架的质量信息和生产过程信息；
通过转向架组成结构树查询该转向架在各产线上的任一工位或工序的质量信息和生产过程信息。
5.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，基于转向架组装生产线上传的数据包，根据设置时间范围查询转向架组成试验、配线工序的质量数据，根据构架生产编号，查询生产线各工序组装过程数据及关键零部件履历数据。
6.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，基于构架加工生产线上传的数据包，根据构架生产编号，查询设备加工过程数据及三坐标检测数据。
7.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，基于轮轴生产线上传的数据包，根据轮对组成生产编号，查询轴箱组装、车轮加工及车轴加工工序的质量履历；
根据车轮序列号，查询设备加工过程数据及质量检测数据；
根据车轴序列号，查询设备加工过程数据及质量检测数据。
8.如权利要求1所述的一种转向架生产过程监控方法，其特征是，基于构架焊接生产线上传的数据包，根据时间范围查询所有构架组成、横梁及侧梁详细数据；
根据生产编号查询构架、横梁、侧梁单个工件所有生产工序的详细数据；
其中，单个工序数据包括：工序名称、作业人员、作业台位、开始时间、完成时间、消耗时长及异常信息；
根据生产编号，查询横梁、侧梁探伤设备日常性能记录表及探伤记录表数据；
根据生产编号，查询横梁及侧梁划线过程中尺寸数据；
根据生产编号，查询构架、横梁、侧梁及交检过程中质量确认表数据。
9.一种转向架生产过程监控系统，其特征是，包括：服务器，所述服务器被配置为：
与转向架各生产线通过数据接口进行通信，接收各生产线对应的数据包；
将上述数据按照工艺结构树的形式的存储；
基于各生产线生产过程中的关键质量项点形成质量曲线；
以接收的查询条件来查询满足该要求的任一转向架的质量信息和生产过程信息；
实时显示各产线的质量曲线、查询信息及设备状态信息，将设备状态信息进行自动判断及预警。
10.如权利要求9所述的一种转向架生产过程监控系统，其特征是，各生产线对应的数据包包括加工生产线加工过程数据及测量数据、焊接线焊接质量及测量数据、轮轴生产线制造过程数据及转向架组装生产线质量数据。
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