制造业的非标自动化系统
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行家自述
目前制造业有以下大趋势: 更多的机器换人工、更柔性的产线、更多的定制化、更小的批量。 在制造业的产线上存在着大量的需求。 我通过以下角度投身到行业当中。贡献着一份力量。 1. 以系统集成工程师的角色,定义管理电路/固件/软件的协调工作。 2. 以开发工程师的角色开发实现,确保整个系统的正常稳定运行。 3. 分析客户需求转化为落地执行的技术方案。 4. 交叉管理和运用项目间有效技术成分。 5. 以创新方式结合电路/固件/软件,实现非标自动化。 例如在点胶机防呆改造中,检漏仪产品需要在高气压下具备良好密封性。在组装产线上的加注密封胶环节是重点,上游环节是加装密封圈,如果漏装密封圈则可造成产品因密封失效而报废。所以需求是对产线的点胶机进行改造,设计一款装置使得如果漏装密封圈则点胶机停止运转并发出警报,阻止零件流入下游安装环节。我们对点胶机进行了非标自动化改装。设计电路使用单片机模仿PLC对原系统进行电气控制。使用激光位移传感器进行关键检测。另外,点胶机只有在有待加工工件时才应该激活并检测密封圈的存在性。如果采用传统的激光反射对射的设计会存在一些缺点例如容易作弊或因被胶水污染造成误判断。所以新方案是采用机器视觉来判断工件存在性。我们进行采集和清洗数据,构造和训练机器视觉模型,电气选型安装,开发电路,开发固件软件和整体组装调试。 例如在停车场道闸智能补光灯项目中,客户需要一款停车场道闸产品根据昼夜来关闭打开补光灯,以适应不同纬度和天气等情况,同时国外客户还有苛刻的节能要求,补光灯的打开和关闭必须要有合理的逻辑,不能常亮。传统上需要使用感光元件加控制电路,虽然成本不高但是增加了硬件故障点。新方案是驱动车牌识别相机定时额外采集视场照片,然后使用AI来判断昼夜。我们通过采集和清洗数据,构造和训练机器视觉模型,开发软件接口达成这个目标。 例如在包装机计数装置高精度化改造中,因为有一款出口产品需要随箱提供规定数量螺丝,以供客户安装时所需。市场上一般的包装机的计数精度不能满足要求。因为面临的需求是由于产品数量较大而且此款螺丝的加工品质要求较高,所以螺丝的成本较高,无理由过多提供螺丝会造成不必要的成本压力。但是如果螺丝数量不足,则会造成投诉易形成质量事故。所以最终的需求是"宁多勿少尽量精确"。我们提供的方案是对一款市售的点数包装机进行改造,提高计数精度,力求精准但是如果有任何计数误差风险则通过多包装螺丝来消除风险,消除包装螺丝数量不足的现象。我们对市售的震盘式点数包装机进行了机械和电路改装,增加电路和软件来控制震幅及传送带的速度。并增加了额外的激光光幕来进行冗余计数。 在工业现场,系统的工作环境有其特殊性,主要特点是高灰尘、高温高油、高振动、高干扰。所以需要从细节上考虑如何使系统更长久稳定运行。我主要参与或主力设计开发了多条线路的地铁售检票系统,包括闸机和售票机。例如上海地铁9#、12#、14#线,深圳地铁4#线,台湾高雄轻轨等。类似这样的大范围协作系统,从结构上看,指从前端的采集,到中间的数据收集处理,到后端的存储和分析。从开发上看,可以指从电路设计,传感器的采用,电源的设计,到通信设计和数据库的结构设计。从范围上看,指覆盖的尺度大,从数十平方米到数平方公里,从家庭的安保系统到地铁线路的检票系统。 开发大范围系统,需要注重概念一致性和重用性的设计风格。我主张,系统的复杂度并非主要来自于系统中元素的个数,而是主要来自于元素间关系。通过这一理念可以对软件架构和系统复杂度进行很好把握。 如果您在职业的前进的道路上某方面遇到了困难,不妨来共同讨论一下。大多数情况下可能问题本身并不复杂,有时候只需要换一个思路和角度。
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