基于真知碼溯源系統(tǒng)在智能制造中的應(yīng)用

黃志翔

摘要：本文探討了國內(nèi)真知碼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，分析了真知碼的溯源系統(tǒng)，研究了真知碼在智能制造的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：真知碼；溯源；智能制造

中圖分類號：TH164 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0108-01

目前針對整個智能制造操作過程具有的多品種變批量混線生產(chǎn)、工裝種類較為繁多、生產(chǎn)工藝過程相當(dāng)復(fù)雜、現(xiàn)場實時所需要的信息反饋要求高以及質(zhì)量控制嚴(yán)格的特點，構(gòu)建生產(chǎn)全流程智能制造物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)——真知碼的溯源系統(tǒng)，成為全面提升企業(yè)的資源配置優(yōu)化、操作自動化、實時在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細(xì)化和智能決策科學(xué)化水平的重要因素。

1 國內(nèi)真知碼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

整個制造過程具有多品種變批量混線生產(chǎn)、工裝種類較為繁多、工業(yè)過程相當(dāng)復(fù)雜、現(xiàn)場信息反饋實時性要求高以及質(zhì)量控制嚴(yán)格的特點。然而，各個流程工序之間缺乏銜接和互動，導(dǎo)致總體效率低下、生產(chǎn)中也無法行監(jiān)控、生產(chǎn)進度的反饋緩慢、生產(chǎn)質(zhì)量無法保障，從而極大影響企業(yè)的運營成本和競爭力。同時，企業(yè)在發(fā)生問題的時候，不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，生產(chǎn)瓶頸無法預(yù)測、訂單無法如期交貨、員工效率低下、“非工作時間”難以控制、難以追溯質(zhì)量問題的源頭、生產(chǎn)線作業(yè)難以平衡等問題[1]。具體如下：

（1）制造裝備信息化自動化程度低。（2）難以滿足個性化產(chǎn)品的定制需求。（3）生產(chǎn)過程實時監(jiān)測與控制難度較大。（4）內(nèi)部生產(chǎn)物流效率低。（5）庫存管理效率低。（6）服務(wù)環(huán)節(jié)難以跟蹤監(jiān)控。

2 真知碼的溯源系統(tǒng)

早在二維碼誕生之初，真知碼基于自身使命，便投身至“二維碼”技術(shù)的開發(fā)、研制當(dāng)中。美、日等國對二維碼知識產(chǎn)權(quán)的獨攬；“國外二維碼”對我國日常生活的廣泛滲透；屢屢暴露出的二維碼技術(shù)安全隱患等等諸多因素，影響了未來中國互聯(lián)網(wǎng)的安全，也令真知碼“打造中國人自己的安全二維碼” 之初心，愈發(fā)堅定?！坝脛?chuàng)新技術(shù)捍衛(wèi)國家安全，捍衛(wèi)商業(yè)誠信”，提高產(chǎn)業(yè)效率，是真知碼的責(zé)任和使命[2]。

2.1 真知碼溯源系統(tǒng)特性

真知碼是權(quán)威且唯一的發(fā)放和認(rèn)證體系、權(quán)威且唯一的與應(yīng)用結(jié)合的保障體系、權(quán)威且唯一的讀碼授權(quán)體系，創(chuàng)造安全二維碼技術(shù)。它巧妙的將編碼信息和特定圖形“Z”按一定規(guī)律，結(jié)合成平面分布的黑白相間圖形，通過圖像輸入設(shè)備（例如手機、PDA等移動終端）或光電掃描設(shè)備，自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。

2.2 真知碼溯源系統(tǒng)應(yīng)用

真知碼可以采取以下兩種方式：硬件方面，以一款通用的工業(yè)級手持終端為硬件基礎(chǔ)，在該手持終端基礎(chǔ)上，增加一個前置式專業(yè)攝像模塊，該模塊通過與手持終端輸入輸出模塊通過電路連接，該攝像模塊用于二維碼圖像掃描。軟件方面，首先是以開源嵌入式操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加相應(yīng)攝像模塊的驅(qū)動模塊。其次，增加相應(yīng)二維碼攝像模塊、二維碼圖像解碼的模塊。

（1）硬件基礎(chǔ)：使用的是通用的工業(yè)級手持終端作為基礎(chǔ)，CPU是ARM系列。前置式攝像模塊：該模塊采用解像度高于300萬像素的工業(yè)攝像頭，該攝像頭作為整個硬件系統(tǒng)的“輸入系統(tǒng)”的一個附加設(shè)備，與輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線連接。為該嵌入式系統(tǒng)提供攝像，視頻捕捉功能。在本實用新型中，前置式攝像模塊用于對二維碼進行圖像拍攝（2）操作系統(tǒng)基礎(chǔ)：該實用新型使用開源操作系統(tǒng)Linux作基礎(chǔ)內(nèi)核，在此基礎(chǔ)上我們進行了二次開發(fā)。攝像模塊驅(qū)動：該模塊屬于操作系統(tǒng)的“驅(qū)動程序”部分，實現(xiàn)了對攝像頭硬件的驅(qū)動功能。（3）二維碼解碼接口模塊：該模塊屬于操作系統(tǒng)“接口模塊”部分。該模塊實現(xiàn)了對攝像模塊驅(qū)動的調(diào)用，實現(xiàn)了圖像拍攝功能。并把拍攝到的圖像進行二維碼解碼，其二維碼標(biāo)準(zhǔn)支持中國國家標(biāo)準(zhǔn)的QR碼，DM碼，特別是支持真知碼這一自主知識產(chǎn)權(quán)二維碼。該模塊還提供給應(yīng)用程序開發(fā)商開發(fā)的接口（API），包括支持C語言、Java語言的調(diào)用。應(yīng)用程序開發(fā)商可據(jù)此進行二次開發(fā)。

3 真知碼在智能制造的應(yīng)用

真知碼的數(shù)據(jù)采集終端對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)狀態(tài)、質(zhì)量結(jié)果等進行在顯示與在查詢，同時讀取真知碼溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)里的產(chǎn)品批次號以及其它相關(guān)生產(chǎn)實時信息，實現(xiàn)車間的無紙化作業(yè)；用真知碼溯源系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵零配件的跟蹤和管理；設(shè)計對不同車間、不同工位、不同庫位的各種信息進行實時通信與系統(tǒng)集成。具有以下數(shù)據(jù)采集功能[3]：

（1）物料相關(guān)數(shù)據(jù)采集：實現(xiàn)對關(guān)鍵物料的批次/個人在生產(chǎn)線上傳遞、信息的采集、記錄、跟蹤、整理、分析和共享等信息管理功能。（2）在制品相關(guān)數(shù)據(jù)采集：實現(xiàn)對正在制造的產(chǎn)品，包括構(gòu)件、半成品、產(chǎn)成品等的生產(chǎn)批次/個體在生產(chǎn)線上的過程狀況的采集和記錄，建立產(chǎn)品個體實時檔案，并實現(xiàn)對產(chǎn)品個檔的記錄追加、跟蹤、反饋、整理、分析和共享等信息管理功能，重點包含了“個體產(chǎn)品”在制過程的信息管理（料號、人員、工藝、參數(shù)、工序、測試等）和“批次產(chǎn)品”在制過程的信息管理（批號、進度、良率、品質(zhì)、生產(chǎn)績效等）。（3）基于有限資源能力的作業(yè)排序和調(diào)度來優(yōu)化車間性能：組織、收集并基層控制操作具體數(shù)據(jù)，通過基于有限的作業(yè)排序和調(diào)度來有化現(xiàn)有車間性能，基于準(zhǔn)確、實時的生產(chǎn)過程狀態(tài)信息，指導(dǎo)勞動者、機器和物料協(xié)調(diào)生產(chǎn)，實現(xiàn)高效且準(zhǔn)時、準(zhǔn)確的生產(chǎn)執(zhí)行目標(biāo)。（4）生產(chǎn)計劃、工藝直接下達(dá)：與ERP、MRPII不同，本系統(tǒng)能直接將計劃、工藝等直接下達(dá)到工序，形成電子派工單直接指導(dǎo)生產(chǎn)，并及時采集工位上的設(shè)備、質(zhì)量等信息，為系統(tǒng)決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，解決了車間“信息斷層”問題。實現(xiàn)用戶管理、信息查詢、生產(chǎn)計劃、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)管理、質(zhì)量分析、成本管理、報表輸出、終端管理、批號管理等功能。

4 結(jié)語

真知碼溯源系統(tǒng)和具有自主知識產(chǎn)權(quán)，符合國家的科教興國以及掌握高新技術(shù)核心知識產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)略，具有長遠(yuǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益。真知碼溯源系統(tǒng)也為縮短制造產(chǎn)業(yè)與世界先進水平的差距，把振興制造產(chǎn)業(yè)、追趕世界潮流視為己任，緊緊抓住時代的脈搏，奮起實干。

參考文獻(xiàn)

[1]王蕾.智能制造模式下的成本結(jié)構(gòu)變動及其成本優(yōu)化[J].唐山學(xué)院學(xué)報，2018，（3）：91-96.

[2]萬志遠(yuǎn)，戈鵬，張曉林，殷國富.智能制造背景下裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級研究[J].世界科技研究與發(fā)展.2018，（03）：316-327.

[3]胡紅云，梁雨昕.智能裝配生產(chǎn)工序研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，（21）：6-9.