À medida que a fabricação inteligente avança, os dispositivos de medição passaram de “ferramentas de inspeção independentes” para “centros de dados de produção”, que precisam ser conectados a sistemas como MES (Manufacturing Execution System), ERP (Enterprise Resource Planning) e SPC (Statistical Process Control) para permitir a transmissão, análise e aplicação de dados de inspeção em tempo real. A série ATL de medidores de imagem portátil de Ningbo Yixin (Ningbo Luminous Quantity), com uma interface de software aberta e capacidade de processamento de dados flexível, pode ser profundamente integrada ao sistema de produção digital da empresa, e seu caminho integrado abrange todo o processo de coleta, transmissão, análise e aplicação de dados para fornecer suporte digital ao controle de qualidade em cenários de fabricação inteligente.
No âmbito da coleta de dados, a série ATL possui a capacidade de "coleta automática de parâmetros completos" para cobrir todos os itens de inspeção, como a geometria da peça, a tolerância de forma, etc. O software suporta dois modos de captura: um é "captura em tempo real", durante o processo de detecção do equipamento, cada medida de parâmetros (como abertura, distância, ângulo) é concluída, os dados são sincronizados imediatamente com o banco de dados do software, incluindo o tempo de detecção, o número da peça de trabalho, o operador, o número do equipamento e outras informações associadas para garantir a rastreabilidade dos dados; Segundo, a "coleta em lote", para a produção em lote de peças de trabalho (por exemplo, componentes eletrônicos, engrenagens pequenas), o equipamento conclui a inspeção em lote inteiro, agrega automaticamente os dados de inspeção de todas as peças de trabalho, gerando um "relatório de inspeção em lote", o relatório contém a quantidade aprovada, a quantidade não aprovada, a distribuição de itens não aprovados (por exemplo, a diferença de abertura, a planeira não aprovada) e outras informações estatísticas. A precisão da coleta de dados de até 0,1 μm permite capturar pequenas flutuações dimensionais, fornecendo uma base de dados precisa para análises de massa posteriores.
No âmbito da transmissão de dados, a série ATL permite uma conexão perfeita com sistemas externos através do "Multi-Interface + Standardized Protocol". No nível de hardware, o dispositivo está equipado com uma interface Ethernet (RJ45), uma interface USB 3.0 e uma porta serial RS232, suportando dois modos de transmissão com fio e sem fio (módulo WiFi é necessário); Em nível de software, é compatível com protocolos padrão da Internet industrial como OPC UA, MQTT e outros, e pode ser conectado diretamente aos principais sistemas MES domésticos (como o Amigo U9 MES, Dingjie Workflow-MES) e sistemas ERP (como o Jin Butterfly K/3 WISE, SAP S/4HANA). O processo de transmissão é dividido em três etapas: a primeira etapa é definir o endereço IP e o número de porta do sistema MES no software ATL e estabelecer uma conexão de comunicação; Segunda etapa: selecione o tipo de dados a serem transferidos (por exemplo, dados de detecção em tempo real, relatórios de lote, dados de estado do dispositivo); Terceiro passo: definir as condições de acionamento da transmissão (por exemplo, transmissão automática após a conclusão da detecção, transmissão cronometrada < uma vez por hora >). Atraso de transmissão de dados ≤ 1 segundo para garantir que o sistema de produção obtenha os resultados de teste em tempo real e evite os riscos de qualidade causados por atrasos de dados.
No âmbito das aplicações de dados, o software da série ATL trabalha com sistemas externos para implementar "análise inteligente e suporte à tomada de decisão". Por um lado, os dados de detecção podem ser gerados automaticamente após o acesso ao sistema SPC (por exemplo, gráfico X-R, gráfico P), monitorando as flutuações de qualidade do processo de produção em tempo real - quando os dados excedem o limite de controle (por exemplo, um lote de peças de trabalho com um tamanho de abertura de flutuação superior a ±0,002 mm), o sistema SPC aciona um alerta precoce e envia informações de alerta precoce ao software ATL e ao sistema MES, o software ATL suspende a detecção e o sistema MES notifica o departamento de produção sobre as causas de detecção (por exemplo, desgaste do molde, desvio dos parâmetros de processamento); Por outro lado, os dados de detecção podem ser usados para contabilização de custos e gerenciamento da cadeia de suprimentos, calculando os custos de perda de qualidade (por exemplo, taxas de refeito, taxas de descarte) por meio de taxas estatísticas de não-conformidade e analisando a qualidade das matérias-primas fornecidas pelos fornecedores (por exemplo, altas taxas de não-conformidade de peças de aço em determinados lotes), fornecendo uma base de dados para a avaliação dos fornecedores. Além disso, o software ATL suporta "consultas de dados históricos e análise de tendências" para detectar dados por intervalo de tempo (por exemplo, quase 1 mês, quase 3 meses) e consultas de tipo de peça de trabalho, gerando curvas de tendência que ajudam as empresas a identificar problemas de qualidade a longo prazo, como tendências de deterioração da precisão do equipamento ao longo do tempo.
O caso de integração digital de uma empresa de peças de automóveis em Chongqing (cilindro principal do motor, eixo trivial) demonstra plenamente o valor da aplicação da série ATL. A empresa lançou a atualização de fabricação inteligente em 2022, com a necessidade de conectar o dispositivo de medição ao sistema MES existente (Workflow-MES), o sistema SPC (Q-DAS), a interface de imagem tradicional usada anteriormente foi fechada e não conseguiu a transmissão automática de dados, o sistema de entrada de dados precisava ser detectado manualmente, com problemas de baixa eficiência (tempo médio de entrada de 2 horas por dia) e propensos a erros (taxa de erro de entrada de dados de cerca de 3%).
Após a introdução do modelo ATL-8060, a equipe técnica da Yixin de Ningbo colabora com o departamento de TI da empresa para completar a integração do sistema: o software ATL é conectado ao sistema MES através do protocolo OPC UA, os dados de detecção são transmitidos em tempo real para o MES e os números de pedidos de produção são associados; Conecte-se ao sistema SPC através do protocolo MQTT para gerar automaticamente um gráfico de controle X-R da abertura do cilindro do motor. Uma mudança significativa no processo de inspeção após a integração: os dados são sincronizados automaticamente com o MES e o SPC sem intervenção manual quando o operador conclui a inspeção do cilindro, economizando um tempo de entrada médio de 2 horas por dia e reduzindo a taxa de erros de dados para 0; Quando o sistema SPC detecta uma flutuação do tamanho do orifício fora de controle (por exemplo, a média do orifício do cilindro de um lote aumentou de 80.000 mm para 80.003 mm), imediatamente dispara um alerta precoce, o sistema MES suspende automaticamente a ordem de produção, o departamento de qualidade consulta todos os dados de detecção do lote através do software ATL, localiza rapidamente a causa (em última análise, o desgaste da ferramenta) e retoma a produção após ajustar os parâmetros de processamento, evitando a geração de 120 peças não qualificadas e reduzindo a perda em cerca de 60.000 yuans.
Além disso, através da análise de tendências de dados históricos do software ATL, a empresa descobriu que os erros de redondeza do eixo do motor aumentavam lentamente com o tempo de uso do equipamento (0,0005 μm por mês), o que levou a um plano de manutenção preventiva de "substituição de ferramentas de eixo a cada 3 meses" para reduzir a taxa de falhas do eixo de 0,8% para 0,2%. Em 2023, o projeto de fabricação inteligente da empresa foi aprovado pela Agência de Economia e Confiança da Cidade de Chongqing e a capacidade de integração digital da série ATL foi classificada como uma das principais tecnologias de suporte.
O caminho de integração digital da série ATL, baseado em "quebrar o isolamento de dados com uma interface aberta", integra dispositivos de medição ao fluxo de dados de fabricação inteligente, aumentando não apenas a eficiência da inspeção, mas também tornando os dados de inspeção a base de decisão para otimização de produção e controle de qualidade. Esse modelo “orientado por dados”, em consonância com a tendência de desenvolvimento da fabricação inteligente, também fornece referência para a transformação dos equipamentos de medição domésticos de “ferramentas” para “inteligentes”.