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缺陷预警系统


工业4.0的核心在于定制。缺陷预警系统通过一系列特殊的定制方式,使其能够安装于各类不同的数据系统,比如MES数据库,或者工业互联网数据库,或者SCADA数据采集系统;同时也可以将不同系统的个性模型结合到缺陷预警系统之上。以下以MES数据库为例进行讨论。

通过为已经开发完成的缺陷预警系统增加与各个MES系统的安装接口,使之能够充分结合到现有各家MES之中。目前所有MES都有一个共同的弱点,就是MES能够展示出各阶段各产品的质量问题和次品,但是都不具备智能以自动地提供优化方案使本来会成为次品的产品变成正品,或在生产之前提供报警。本项目的产品缺陷预警系统完美地解决了这个问题。 目前缺陷预警系统已经开发完成。需要进一步开发的是,此系统与相关制造执行系统MES的接口,使得此系统能够自动地安装到各家MES之中。

由于各供应商目前开发有大量的制造执行系统MES,共约2万余家系统。在此缺陷预警系统的销售过程中,应逐渐将其与各主要MES的接口开发完成。此工作始自于锂电池相关系统。 此项目已经开发完成的缺陷预警系统,是在比亚迪现有锂电池生产线的基础上开发出来的,产品高智能模型的精度已经远远超出比亚迪客户的想象,比如在合同中要求达到可接受误差级别的预报记录数目至少85%,实际验收中达到了98%,甚至某些验收达到100%!此缺陷预警系统是深圳市质量月重点推进的项目之一,为此,主设计师也应邀在深圳质量月开幕当天做了专场讲座。

此系统的主体功能包括以下几项:

1、数据优化。对于现有MES数据进行优化,比如根据制造过程特征,对于错误的和漏采集的数据进行优化和补充。

2、缺陷预报及消除。对于客户选定的需要消除的目标缺陷,可以自动地进行建模和进行机器自学,确定生产过程中设备、工艺和来料等因素与此缺陷的关联,设计出的缺陷预警系统,可以在产品没生产出来之前就预报出此产品生产出来后是否为次品;如果将是次品,有没有可能通过改变现有生产参数而消除次品使之成为正品?如果有,则系统为操作人员提供参考数据;如果没有,则警示现场操作人员迅速更换磨损件,使得此产品成为正品。此可使本来会成为次品的产品,变为正品,使得次品率大大降低,产品质量大大提高。

3、次品预警。实际操作中在达到缺陷允许最大值(既产生次品的值)的90%或80%(此值可调)便开始报警(拉响笛等),以确保次品能够充分地避免。此即缺陷预警系统这个名字的由来。由于通过数据对系统进行机器自学,所以只要数据质量足够,系统中的模型能够充分反映出现场的实际情况。

4、生产指导。此系统对操作人员追求现场的最优化操作进行指导,比如可以建议最佳的参数值;如果现场有磨损件,可以建议具体每一个磨损件的最优使用时间。以分切刀具为例。假定常规的使用时间为一周。由于每个磨损件刀具的情况不同,对于好的刀可以达到正常使用寿命后仍然不会引起次品;而对于差的刀在低于正常使用寿命之前就容易产生次品,所以通过鉴定每个刀具的实际质量可以针对每一个磨损件的实际情况,确定其应有使用寿命。

5、软测量技术。此项目中遇到了某些极难测量的参数,在MES系统中没有数据。项目采用了软测量技术,用其它相关联的参数,通过高精度的模型(当然包括机器自学提高模型精度),将所需要的参数预报出来。某些在线数据属于此类。

6、前3年销售额。项目在处理MES系统所缺失的数据时,还采用了其它人工智能的方式。 目前市场上开发制造执行系统MES的大约2万家中,至少可以有1万家成为我们的客户,我们第一批专注于锂电池相关的制造执行系统,假定为50家。可以在系统开发的第一年完成对这50家锂电池行业制造执行系统的安装,共约100个客户;在前三年完成前500家制造执行系统MES的安装,共约1000个客户。假定此系统在每个客户安装时可获平均50万元(本团队基于现有源程序改写时开发成本的1/10),则第一年的销售额为5千万元,前三年的销售额为5亿元人民币。

7、市场容量。连同其它各类数据源,预计将有50万套安装!按如下3种可能的安装模式:A,买断,50万元/套;B,年费, 每年功能升级; C,分利模式, 无需企业投资,则可能的收益分别为2500亿、500亿/年和12500亿!


 

 
 

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