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解决方案

The solution

提供数字化工厂、智慧试验、集中管控等方案

电子类产品智能调测试解决方案

发布于:2022-12-29 来源:大禹汇智

1、项目概述

电子类产品在生产过程中,调测、试验是必不可少的工序,是电子类产品生产过程中重要的工艺环节,大量的不合格产品都是在这两个环节执行过程中发现的。对于国防安全高度相关的军工电子产品生产企业来说,产品质量标准要求更高,但由于军工电子企业长期多品种、小批量的传统研制模式,尤其在调测和试验环节,仍然存在着大量的人工作业环节,并且大量的测试过程数据分散存储,导致研制效率低下,产品故障原因难于追溯,数据不能有效利用等,这种现状已经不能适应新形势下军工产品的研制要求。

北京大禹汇智科技公司结合多年的行业经验以及自主开发的DMS系列产品,帮助军工电子企业顶层规划电子类产品自动化测试及试验解决方案,将新的信息化技术融入其中,通过设备联网、数据采集、远程控制、任务调度、数据管理及数据分析等能力帮助企业实现自动化测试和试验,提高研制效率;通过产能分析、智能排产、三维展现等技术帮助企业建立基于产线和试验室实际数据的数字孪生模型指导企业实际生产;通过数据挖掘分析技术帮助企业实现包络分析、质量趋势分析等能力,改进企业现有的电子类产品调测试业务的生产管理模式,实现企业调测试业务的数字化、自动化、智能化管理,有效提升执行效率,为型号产品的批产能力提升、新品研发工作保驾护航。

2、业务流程分析

电子类产品的调测试业务主要包括调试、三防、测试、试验、交检、归档、交付等几个主要环节。相关任务信息主要来源于MES、PDM等系统,之后会根据调测试工序先进行装配,并进行软件烧制、初始化、外观测量等初步调试工作,某些产品需要进行三防工序,三防过后要进行常温测试工序,之后在不同环境条件下进行环境测试。如果是例试任务或交检任务还需要在更为严格的工艺条件下进行测试及试验。最后分析数据、整理报告及数据包进行归档或交付。对于复杂的调测试过程往往需要多个部门协作完成,例如需要装调部、三防部门、环境试验部门等。各部门之间的业务有连续性和关联性,需要协同调度管理。根据任务来源及目标不同可以分成批产任务、例试任务、研制任务、外协任务等,不同任务对测试工艺、判读指标、分析报告内容格式等都有不同的要求。由于军工企业传统的产品特点是小批量、多批次,往往型号产品的量产化不大,型号产品的生产批次变化非常频繁,这就对调测试业务管理的灵活性、应变能力提出了更高的管理要求,如何在这种条件下提高调测试业务执行效率,提升管理能力,实现调测试业务更加自动化、智能化的管理,已成为企业需要面对和迫切解决的首要问题。

3、技术挑战

鉴于上述章节所描述的业务流程及分析,如何利用智能制造技术满足新形势下的国防需求,是电子产品研制企业需要面对的一大难题,同时对传统的电子类产品研制过程管理模式提出了更高的要求,包括任务的自动分解、工艺的自动匹配、智能排产派工、程序自动烧写、任务所需资源自动匹配、工艺记录表自动生成、执行过程的实时监控、数据自动采集、自动化测试联调、远程控制、实时判读预警分析、故障数据智能诊断、结果数据智能分析、报告自动生成、远程交检监控指挥、测试过程的可视化回放、交检报告数字化签名、数据包自动化生成、自动归档等等,需要更加自动化、智能化和体系化的业务管控系统来帮助企业实现调测试业务的智能制造升级。

4、解决方案

大禹汇智在军工行业电子类产品自动化测试及试验业务领域深耕多年,结合企业调测试业务特点以及数字化军工发展的目标,基于我公司的DMS系列产品,推出了以实现调测试业务数字化、流程化、自动化、智能化为目标的智能调测试整体解决方案,该解决方案遵循建设低成本、高易用性、高安全性、高可靠性等设计原则,为企业打造先进、自动、智能的调测试业务管控系统。

大禹公司的DMS系列产品以自主研发的DMS-MindSpace系统平台为核心基础框架,辅以DMS-TDM试验数据管理系统、DMS-SCADA数据采集及监控系统、DMS-ASS自动化测试软件、DMS-DAP大数据分析系统、DMS-Terminal现场终端管控软件等产品,结合通信技术、测控技术、自动化测试技术、三维展现技术、数字孪生技术、大数据分析技术等先进技术,为企业提供从任务调度管理、自动化执行管控、统一数据管理、智能数据分析、三维可视化展现、智能故障诊断及决策分析、数字化交检交军等应用在内的整体解决方案。

该解决方案涵盖了电子产品从装配、调试、三防、测试、环境试验、所检军检到报告生成、数据归档的全过程智能化管理。

该解决方案将调测试业务分为业务管理、执行管控和现场管理三个维度,涵盖了调测试任务的规划、准备、执行、分析、归档几大主要业务阶段。各个业务阶段分别采用DMS-TDM试验数据管理系统、DMS-SCADA试验数据采集与监控系统、DMS-Terminal现场管控终端软件、DMS-ASS自动化联调测试软件等系统共同对调测试业务进行管控。这种架构模式可以有效的明确业务功能划分以及实现高效的业务执行效率,能充分满足用户各类电子类产品调测试数字化、流程化、网络化、可视化、自动化、智能化的需求。

DMS-TDM试验数据管理系统、DMS-SCADA采集与监控系统、DMS-Terminal现场管控终端软件、DMS-ASS自动化联调测试软件是大禹公司自研的DMS-*调测试体系的重要组成部分。DMS-TDM负责调测试业务管控,主要包括任务接收、工艺匹配、排产派工、作业调度、数据管理、分析报告、数据归档等功能,涵盖了调测试业务的全过程管理。DMS-SCADA负责调测试过程中实时采集、调度、监控等功能,主要用于调测试设备互联互通,实现调测试设备网络化并实时采集现场数据,对工业现场进行本地或远程的自动控制、对工艺流程进行全面和实时的监视。DMS-Terminal负责接收上游系统下发的调测试任务对调测试任务进行确认,负责设备点检、工艺查看等需要现场数据填报的工作。DMS-ASS自动化联调测试软件负责调测试程序自动化执行,可基于设备按照调测试工艺自主编辑调测执行程序,实现调测试自动化执行。完整的调测试业务管理架构如下图所示:

5、功能亮点

1)工艺自动匹配

系统具备工艺自动匹配功能,可实现工艺条目数字化,并形成工艺库。系统可以根据产品信息自动从工艺库中匹配对应的工艺,生成该产品的测试、试验执行工艺表并下发给现场操作人员。下图为工艺自动匹配效果图。

2)自动化试验

系统具备可视化编辑功能可进行试验工艺流程的在线编程,设置各种参数、配置执行方法、设置判定条件等,最终形成完整试验工艺流程的自动化执行程序,并存储在DMS-SCADA系统的工艺执行库中。当该型号产品需要进行试验时,技术人员只需从DMS-SCADA系统的工艺执行库中选择该程序,并发送到设备即可自动执行,此时技术人员无需去现场进行手动操控,只需要在监控室内通过远程对执行进行监控即可,该功能已经达到无人值守的管控能力。下图为自动化试验效果图。

3)远程控制

系统具备远程控制功能,可对设备进行远程集中控制,相关人员可以以远程的方式对调测试设备进行开关、启停、程序控制、参数输入、变量调节等控制操作。同时,可对采集的数据及调测试设备状态进行实时监控。下图为远程控制效果图。

4)测试环试联调联控

系统具备自动化的测试、环试联调联控功能,该功能可以对测试、环试等工序进行自动化、一体化管控。例如试验开始前选定试验设备以及任务并进行开始,系统会下发测试工序任务表,自动链接运行任务相关的自动化测试程序,测试程序读取任务表后,按任务规定的测试类型进行产品自动化测试。同时温循试验开始运行,系统同时采集温箱的数据以及测试数据,并通过系统进行数据关联,当测试程序需要触发温箱做温度改变时,系统会自动给温箱发送相关控制指令,控制温箱改变温度。反之当温箱温度达到某一设定值时,系统会自动给被测产品下达测试指令,完成产品的测试程序,直至试验任务完成为止系统自动停止温箱设备和测试程序。期间测试产品、测试程序、温箱任何一方出现故障,系统都会立刻终止试验任务发出报警等待处理,也可以根据设置好的处理机制自动做出相应的处理。

5)包络分析

系统具备对比分析、包络分析等产品性能分析功能,可对包络分析结果数据进行提取。通过包络分析功能可以帮助用户确定电子类产品内控指标,作为数据合格性判读依据,可大大提高产品合格率。包络图以点面方式,描绘数据。下图为包络分析分析图。

6)基于实际数据驱动的数字孪生模型

系统具备基于实际数据的数字孪生模型功能,可对电子类产品实际的调测试产线环境进行布局,以三维可视化的方式直观展现调测试产线的全貌,并且其三维模型可以采用DMS-SCADA系统的实时数据进行驱动,从而真实反映调测试产线的实际执行效果,并利用离散仿真技术进行瓶颈分析、产能预测、可视化培训等功能。下图为基于实际数据驱动的数字孪生三维模型展现。

6、应用效益

本解决方案有利于电子产品研制企业调测试业务能力的显著提升,可以缩短产品调试周期,降低调试成本,提高调试效率和经济效益,实现企业调测试业务自动化、智能化管控的目标。项目建成后可达到的效果如下:

1)设备网络化:通过先进的IT测控技术手段,实现调测试设备的网络化集成,从而实现产品调测试过程中的实时数据采集及远程集中监控,进而达到多调试任务同步自动化执行、监控、管理的目标,为企业节约人力成本,提升企业竞争力;

2)记录无纸化:业务全过程数字化管理,报表、报告、表单全部实现电子化;

3)业务流程化:实现调试、三防、测试业务流程的协同管理。针对每个环节产生的工艺卡、记录表等实现流程节点关联,实现任务流程信息的完整采集;

4)数据显性化:配备环境监测设备、看板、监控中心等硬件设备,实现数据多维化、多样化、可视化展现;

5)分析多维化:从故障分析、投产预判等方面逐步扩展数据的深层次分析挖掘能力,充分发挥调测数据价值;

6)管控智能化:提升管控实时性,通过实时报警、智能预判、智能诊断、实时调度等技术手段,逐步实现调测管控的智能化目标;

7)改变工作及管理模式:从传统的工作模式转变为自动化+数字化的管理模式;

8)节约人力成本:调测试岗位的人力成本可降低2-3倍;

9)实现调测试数据的积累:通过不断的数据积累配合深度数据分析、统计、挖掘技术的应用,充分发挥调测试数据的潜在价值。

7、成功经验

目前,大禹汇智公司基于电子类产品调测试智能管控解决方案,已在航空、航天、兵器等行业的多家客户完成了解决方案的落地实践,并且取得了非常好的成果,获得了相关企业的一致好评。详情欢迎拨打大禹汇智7×24小时客服电话010-53526160咨询了解。

8、关于大禹汇智

北京大禹汇智科技有限公司,是一家基于工业互联网技术的、面向智能制造的信息化解决方案供应商,通过了国家双软认证,获得了国家高新技术企业和专精特新等荣誉。公司拥有自主可控的DMS-MindSpace全套业务解决方案,覆盖设备联网、数据采集、数据管理、数据分析等所需的工具和解决方案,同时提供基于离散事件仿真技术为生产系统提供工艺流程仿真优化分析和平台开发等服务。公司致力于成为高端装备制造业领先的“设备连接商、数据分析商、仿真服务商”。

大禹汇智的DMS系列整体解决方案以“数据”为核心、以“流程”为引擎、以“自动”为手段、以“智能”为目标,综合集成设备数字化改造、设备联网集成、过程数据自动化实时采集、设备远程控制、风险预警、海量存储、分析挖掘、数字孪生等关键技术,帮助企业实现透明可控的信息化制造体系,推进生产运营智能化,提高生产质量、生产效率和资产运营水平,赋能企业提质增效、降本减存,实现智能制造升级。

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