惯测组合系统智能化测试生产线的开发与应用

侯丽莎

摘 要：批生产惯测组合系统调试周期长，随着订单数量的倍增，急需提高生产效率，解决人员配置不足的问题，本文针对惯测组合系统智能化测试生产线的开发与应用，通过对装配调试工艺流程进行深入的系统分析，通过建立智能化生产线实现自动监测，达到保质提效的目的，保证产品的按时产出。

关键词：智能化测试、生产建设、开发、应用

1 引言

在德国工业4.0和美国工业互联网战略推动下，2015年我国发布了《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，“智能制造”被定位为中国制造的主攻方向。面对国家政策的大力推进，制造业正在掀起一股智能制造的热潮。

惯测组合系统存在生产周期长，调试项目多、重复测试多的特点，在生产过程中一直采用工人手工操作，属于比较原始的生产手段。随着公司开展智能平台SAP-ERP项目，形成与三维PDM平台和车间执行管理平台MES系统的数据集成，初步实现数据的统一管理平台。对于公司各类产品的多样性和差异性，使每类产品能够最大程度的实现智能化和自动化，则需要根据每类产品的共性特点和工艺特点进行具体分析，并挖掘出可以实现自动化的工艺环节，达到减少人工操作，提高效率的目的。

2 惯测装置系统生产现状

惯测组合系统在实际调试过程中，因调试项目多，周期长，占用人员比例大。通过分析调试工艺流程，认为目前存在的主要问题是设备短缺和人员配置不足。

本文将以惯测组合系统为模型，从智能化生产建设可行性进行全方位剖析。根据制造的工艺流程，主要可分为两大部分：产品装配和工艺调试，将从这两个方面着手，在保证产品质量品质的前提下，分析惯测组合系统实现智能化控制的可行性，并应用于生产现场，释放车间操作人員的时间和精力，使人员数量不再是制约生产的重要因素。

3 装配过程智能化生产可行性分析

3.1 自动化装配生产线规划

装配生产线是一种特殊的产品导向布局形式。装配线指的是由一些物料搬运设备连接起来的连续生产线。装配线是一种很重要的技术，任何有着多种零件并进行大批量生产的最终产品在某种程度上都采用装配线生产。因此装配线的布置受装配线设备、产品、人员、物流运输以及生产方式等多种因素的影响。

根据自动化装配生产线的通用设计方案，结合惯测组合系统的装配特点，主要流程包括支柱粘接→制作线束→导线焊接→清洗焊点→机械安装，从装配工艺流程可以看出，每个工序包括的内容复杂，不是单一动作，电气装配和机械装配是交叉进行。如果要建立自动装配生产线，需要一条包括自动焊接和自动机械安装的混合型自动生产线，通过输送系统自动输送工件；由各种分料、挡停及换向机构将工件固定在暂存位置，经过传感器确认后通过专机上的机械手从规定位置抓取工件放入定位夹具，然后进行装配工艺操作；通过各种自动振盘和机械手来进行零件插入、各种螺钉螺母的连接、铆接等工步。其中制作线束这个工序还需要都买单独的电子布线桌进行操作，且市场上现有的电子布线设备智能化程度并不高；导线焊接的步骤比较复杂，目前只能采用半自动化形式完成。

3.2 可行性分析

通过以上针对惯测组合系统建立的自动化装配生产线的设计方案，对于公司来说基本就是从头开始，所有的设备必须采购，重新布置厂房，重新培训工人技能，对于建立自动化生产线成本一次性投入较大，且效率提升效果不明显。尤其是对于惯测组合系统的年产量，目前手工装配完全满足生产需求，不影响产出节点。并且自动化装配生产线比较适合工作单一、重复的产品装配，现阶段与惯测装置的的实际装配并不适用。从长远来看，当产品年产量进入一个稳定多产的阶段，可以考虑分步引进自动化设备分担手工操作。

结论：针对我公司的实际情况，如果引进惯测装置自动化装配生产线，投入成本大、以目前的批量计算产生的经济效益低、提升效率不明显，且调研采购周期长，认为现阶段引进自动化装配生产线不能达到最大投入产出比。

4 调试过程智能化生产可行性分析

惯测组合系统调试周期占整个生产周期的2/3，时间占比较大。惯测组合系统在调试过程中共三项工艺筛选试验，包括温度循环、随机振动、老练测试，从下表1可以看出温度循环和老练测试分别需要占用三天的时间和6个操作人员。

根据以上调试流程分析，认为温度循环和老练测试需要的时间和人员较多，但是测试过程简单，如果由软件判定测试数据，可以实现无人值守自动化性能测试。

4.1 无人值守自动化性能测试平台方案

无人值守自动化性能测试平台是将性能测试执行、性能监控、数据分析和展示自动化起来的平台，尽可能的减少人工操作，提高效率。

工作原理：主控机负责安装测试工具、分发测试脚本和测试数据到各个测试台，，部署性能测试环境。负责安装监控工具到各个测试台和被测服务器。启动测试台上的测试软件开始测试，启动测试台和被测服务器上的监控工具，进行全面资源监控。全程监测测试是否正常，如果出错，专区错误日志进行报警。监测测试是否结束没成功结束后收集产品性能数据和监控数据到主控机。对产品性能数据进行处理，绘制图表，随监控数据进行处理绘制图表。

主要实现以下几个目标：

1.测试自动化，自动分发测试脚本、部署环境、执行测试、数据收集、数据集中分析，并生成结果报告；

2.资源集中管理，集中控制所有测试服务器，集中控制所有测试服务器和被测服务器，合理分配和调度资源，达到最大化利用；

3.持续集成，集成性能测试活动中的各个环节，对产品性能的结果进行持续纵向和横向对比，关注产品性能变化趋势。

根据现场的实际操作情况，个人认为温度循环和老练测试可以采用无人值守自动化性能测试方案。

4.3 可行性分析

目前惯测组合系统调试是将人员分成两组（每组6人）进行工艺筛选和标定测试两条不同工序生产线的倒班，周期长，且工艺筛选过程都是简单重复作业，完全满足自动化设备代替的条件。根据实际生产可以看出当产品滚动生产时，两组人员需同时倒班，导致产品存在无人装配的问题。当产品温度循环测试和老练测试实现无人值守自动化性能测试后操作人员节省倒班次数，可以节省6人不参加调试环节，腾出时间进行产品装配或其它产品装调。

5 结论

目前惯测组合系统型号较多，人员占用比达到满幅。尤其是批产型号同时生产时人员冲突明显，基本要占用整组操作人员进行装配调试，就面临无额外人员开展其余惯测组合系统的批生产工作。因此通过采用无人值守自动化性能测试平台，可以释放劳动力，减少50%的人工操作，降低工资成本；提高生产效率；保证产品一致性好、准确率高，且该平台还可应用于其它型号的调试过程，为实现智能化生产迈出第一步。

参考文献：

[1] 梅晓东 严烨青 编著·《Visual C#网络编程技术与实践》？清华大学出版社，2008

[2] 谢希仁 编著？《计算机网络（第五版）》·电子工业出版社，2008