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众所周知,航空航天器企业对产品质量检测方面要求很高,在工业4.0的影响下,企业需要改变 “检验人工解读工艺→通用量具→人工判读→手写记录→人工收集整理”这一传统模式,实现检测数据的自动采集、自动录入、自动判断合格与否,将零件测量过程中的各种资源和信息有效的管理起来,提升检测效率。

对于航空航天这种离散型制造企业,从业务流程上,检验业务涵盖了从检验图纸导入、检验检测引导、设备联网、数据采集、报告管理、数据查询等。对于企业业务现状,整体分析下来主要有以下业务需求:


  1. 现场分为工序检验工位及成品检验工位。其中,工序检验工位主要对线体加工的零件进行抽检,成检工位主要针对零件的最终尺寸进行检验。

  2. 目前的检验信息由工艺图纸给出,现场的工艺为西工大的CAPP,需要有接口支持检验信息的解析。

  3. 工艺、工序、工步、工装信息目前在一整本工艺文件中,对工艺、工序、工步、工装信息进行了结构化处理,对于工序图没有结构化要求。

  4. 量具的管理由其他系统进行统一管理,目前的有效性的验证现场人为识别。

  5. 现场生产任务由MES系统进行管理。检验执行完成后需要给MES进行汇报。

  6. 设备的检测程序都分布在三坐标的工位机上,没有进行统一管理。

  7. 在成品检验完成之后,将最终结论及信息汇总给仓储管理系统(WMS),进行入库保存。

  8. 出库检验在成检工位完成,完成后按照工艺要求进行装配。在装配过程中进行装配检验。

  9. 量具检验记录由检验员手工登记到工序检验记录单中。关重特性进行尺寸记录,非关重特性进行定性记录。

  10. 三坐标检测数据需要手工摘抄到工序检验记录单中与量具检验数据合并,形成完整的工序检验记录。

  11. 查询检测报告时,需要在纸质报告中查找。

  12. 质量报告需要人工统计数据并编制。

  13. 测量设备离散管理,没有联入网络。设备主要包括三坐标及其他专业检测设备。



由此,我们通过建设过程检测数据自动采集系统,实现检验项目自动规划,过程检测数据自动采集,将零件检测过程所用的各类数字化量具量仪及智能检测设备,组成一个完整的数字化测量管理网络,实现测量数据的实时采集、软件自动录入和存储管理。系统具备与公司现有CAPP、MES、WMS系统进行集成的能力,可以实现数据信息的传递和转换。


数字化检验系统提供检验计划编制工具。MES作为任务发起模块,数字化检测系统承担任务集成接收、任务分解、检验计划/测量程序与任务关联、检验任务排成、检验任务执行、数据及检验结论反馈以及全过程检验任务状态监控。负责连接各个检验工位的检测终端和设备。工件检验调用系统客户端驱动测量引导和程序。系统自动采集检验数据,汇总形成各类检验报告、质量汇总报告。


数字化检测系统完成检验计划编制后会对检验计划进行轻量化处理,形成DFD/DFX文件。DFD文件是检测主数据,根据数字化检测系统的检测数据字典生成。通过企业MES系统与质量管理系统的集成在领取检验任务后,系统根据工位自动调用量具客户端或测量机检测客户端。对于量具客户端质量管理系统提供基于二维、三维的图形化引导。辅助检验员完成检测操作,其检测要素与图纸动态关联,当前检测特征检测要求会以气泡图或标签的形式高亮显示。并且可以通过接口直接从量具接口转接器获取测量及测试数据。系统支持有线、无线、蓝牙连接的量具,可根据实际需求配置相应通讯类型的量具设备。所收集的数据可保存在文档或储存在中央数据库中。随后即可对保存或归档的数据进行可视化,以用于定量或定性评估。


对于自动化设备如三坐标、测高仪、粗糙度仪等设备,可以将检测数据统一转换为标准的的AQDEF格式,由系统客户端识别该格式,并直接读取至数据库。在本项目中,SQ系统包含了三坐标的数据接口、测高仪、粗糙度仪设备通过开发实现检测数据转换为AQDEF格式,并上传数据库。

通过提供数字化检验系统,从小方面来说,对企业解决了以下问题:


  1. 检验记录单将不再需要打印分发纸质,系统自动生成电子化检验记录单并分发。

  2. 检测员不再为程序的版本选择困扰,系统通过任务和检验计划信息直接匹配程序。

  3. 测量机、数据线量具量仪数据自动采集,不必手动摘抄。

  4. 数据查询只需录入相关批次、件号等索引信息即可查阅历史检测数据,不必翻阅纸质档案。

  5. 通过网页端可以对检测任务状态进行实时查询。提升质保部管理层对现场检测进度的把控。

从大方面来说,全面提升企业质量管理水平,以此达到全员、全过程、产品全生命周期的管控与数据采集,实现质量数据的可跟踪、全覆盖、可利用。