風(fēng)機(jī)主機(jī)在生產(chǎn)車間的生產(chǎn)步驟中，涉及到眾多的螺栓緊固工作，并根據(jù)工藝要求衍生出大量的配套工具；而扳手是進(jìn)行螺栓緊固過程中必不可少的工具；但現(xiàn)如今的風(fēng)機(jī)組裝廠對扳手的管理、操作和維護(hù)等方面是割裂開的，急需一套解決方案來改善工具管理現(xiàn)狀。上海小刀智能科技有限公司為應(yīng)對現(xiàn)狀開發(fā)了一套完整的解決方案——云工具管理系統(tǒng)。

云工具理念

在風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)階段使用扳手或拉伸器進(jìn)行螺栓緊固存在部分管理和使用上的問題，這些問題的關(guān)鍵在于對螺栓的緊固過程不能做好信息記錄；無法實現(xiàn)管理人員對扳手使用過程的監(jiān)管。

小刀智能科技有限公司對風(fēng)機(jī)組裝中存在的問題提供了一套解決方案，能精確的實現(xiàn)扳手對螺栓的緊固并將信息記錄完整，以便給管理人員查看信息。

云工具方案包含對傳統(tǒng)硬件的改造和軟件兩大核心內(nèi)容。

云工具硬件

在對泵體的改造方面，加裝傳感器，對泵體輸出的信息進(jìn)行實時監(jiān)控；取消了手動調(diào)節(jié)閥，直接控制液體流量來控制壓力輸出；在兩者結(jié)合下實現(xiàn)信息的反饋，能夠精確的輸出所需的壓力大小；并在扳手端加裝傳感器，可實現(xiàn)對扳手運(yùn)動狀態(tài)監(jiān)測。

在眾多傳感器的信息監(jiān)測下，使用PLC對泵體和傳感器的控制，并將信息上傳給電腦；使用電腦上安裝的軟件，可實現(xiàn)對整體設(shè)備的控制，并將所有的信息上傳給云端服務(wù)器，以便管理人員在后臺對數(shù)據(jù)信息查看。除此以外還在泵體上安裝了PLC、網(wǎng)絡(luò)模塊、掃碼裝置和讀卡裝置，以便配合整套云工具解決方案的使用。

云工具軟件

云工具軟件部分主要由員工操作端、后臺管理端和系統(tǒng)后端組成，分別實現(xiàn)對設(shè)備的操作和對信息的查看。

后臺管理端

由管理員登陸進(jìn)行操作，包含的內(nèi)容有組別、人員、工具的信息記錄，其中的工具信息記錄中的核心是扭矩壓力的算法，可以通過此算法將扭矩信息與泵體輸出的壓力對應(yīng)起來；另外管理端將整套工藝信息記錄在系統(tǒng)中，規(guī)定好每一工序的工作組別、工具型號、所需壓力大小、對邊尺寸、緊固順序等信息；管理好每一個扳手的使用周期，記錄扳手的狀態(tài)，提供校檢提醒等功能；后臺管理系統(tǒng)中最核心的是能查看每一個螺栓的緊固數(shù)據(jù)，包括使用的扳手，操作員工等數(shù)據(jù)，并可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出工作時間和工作效率等分析結(jié)果。

員工操作端

此軟件安裝在與泵體相連的電腦上，員工使用員工卡進(jìn)行刷卡登陸；在登陸完成后自動調(diào)取當(dāng)前所需執(zhí)行的工作任務(wù)；選取工具時會提示使用掃碼槍，確保員工選取工具型號的準(zhǔn)確；在工具組裝完成后便可進(jìn)行螺栓緊固，一鍵啟動進(jìn)行螺栓緊固，無需員工手動控制，緊固完成螺栓后，系統(tǒng)自動記錄緊固數(shù)據(jù)，自動上傳到后臺服務(wù)器，以便管理人員在后臺查看。軟件同時提供手動操作模式，在該模式下員工可自行輸入緊固扭矩，轉(zhuǎn)動角度等信息，控制螺栓的精確緊固。

云工具特點

1.數(shù)字顯示

云工具平臺取消了傳統(tǒng)泵體調(diào)節(jié)壓力時需要人工手動調(diào)節(jié)和觀測壓力數(shù)值；壓力數(shù)值、角度數(shù)值、扭矩數(shù)值直接使用數(shù)字顯示，直觀展示給操作員工；避免人工讀數(shù)視覺偏差、精確度不夠。

2.一鍵啟動、高效率

云工具操作端直接向后臺服務(wù)器獲取工藝信息中所需的扭矩大小，通過扳手的扭矩壓力對照信息自動換算所需要的壓力大小，并使泵體自動加壓到所需壓力數(shù)值，減少員工調(diào)壓時間；一鍵啟動，無需員工手動操控手柄，提高工作效率。

3.信息數(shù)據(jù)采集

云工具平臺擁有高精度的壓力傳感器和角度傳感器，能對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；記錄使用的工具編號、操作人員、時間等信息，并上傳至服務(wù)器。

4.故障警報

電腦對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，能自動推斷工具在緊固過程中是否存在壓力泄露、材料變形、咬牙等故障；如發(fā)生故障設(shè)備將自動停止，并上傳警報給后臺管理員。

5.精確緊固

云工具平臺通過后臺訪問服務(wù)器獲取所需扭矩數(shù)值，并換算所需輸出壓力進(jìn)行輸出，通過高精度壓力傳感器和高效的算法能實現(xiàn)毫秒級的反饋，壓力輸出的調(diào)節(jié)精度達(dá)1bar;在扳手上的磁柵編碼器能精確檢測扳手轉(zhuǎn)動的角度數(shù)值。

6.高一致性

工具平臺能實現(xiàn)高精度的壓力和角度信息監(jiān)控，并以極低的時延進(jìn)行反饋，可以實現(xiàn)對螺栓緊固時的快速調(diào)節(jié)。即使在使用不同的扳手和泵體，在通過使用云工具平臺的控制下，能達(dá)到相同的緊固效果。

7.防漏打錯打

在后臺工藝信息中預(yù)設(shè)了螺栓數(shù)量，在工作中所正確緊固螺栓數(shù)量未達(dá)工藝要求，無法進(jìn)行下一步工序，有效避免錯打漏打。

8.全流程監(jiān)管

在云工具的管理端，擁有眾多與工具相關(guān)的配套功能，包含班組的人員權(quán)限設(shè)置、工具狀態(tài)管理、工具的扭矩壓力對照信息、工具校檢流程、設(shè)備型號工藝信息、項目計劃和項目追蹤等功能；可在工具的管理、使用和維護(hù)等多種場景下的監(jiān)管，使管理員能全方位的管理工具的使用。

9.降低人為因素干擾

在傳統(tǒng)扳手的使用中存在不可避免的因人為因素導(dǎo)致的緊固偏差，人為因素包含觀測誤差、調(diào)節(jié)誤差、使用誤差，并且對緊固狀態(tài)無法觀測；在眾多的人為因素下，即使使用同一設(shè)備緊固螺栓也會存在一定的偏差。在云工具平臺下，全程數(shù)字化的操作，避免觀測誤差；螺栓緊固的工藝信息通過服務(wù)器下發(fā)，并嚴(yán)格按照工序步驟進(jìn)行裝配，最大限度的降低因人員導(dǎo)致的緊固偏差。

10.設(shè)備防呆

電腦自動匹配工具型號，在工具選取和裝配過程中需要掃碼匹配，具備防呆的功能，防止人員拿錯工具。

11.自動停止

在螺栓緊固過程中達(dá)到預(yù)設(shè)的扭矩，角度區(qū)間，工具會自動停止工作；并判斷此為合格螺栓，可開始緊固下一顆。

12.多場景適用

云工具可根據(jù)客戶需求，能在多場景狀態(tài)下進(jìn)行工作，滿足工廠內(nèi)，戶外，有無信號的場景下工作；包含石油、化工、能源、等領(lǐng)域。

云工具風(fēng)機(jī)廠組裝運(yùn)用

在風(fēng)機(jī)場內(nèi)的組裝，需要讓管理員提前錄入組別、員工、工具和工藝等信息；設(shè)定好項目計劃，規(guī)定每一個工序所執(zhí)行的班組，使用的工具型號等信息。

操作員工刷卡登陸操作端軟件，系統(tǒng)會自動匹配當(dāng)前的項目計劃，告知本班組的工作任務(wù)；員工只需根據(jù)提示選取對應(yīng)的工具進(jìn)行組裝，并根據(jù)工序內(nèi)容依次緊固螺栓，如若出現(xiàn)緊固異常，系統(tǒng)會自動記錄信息，并上傳管理系統(tǒng)。在出現(xiàn)工具需要借調(diào)的情況時，只需與被借方溝通即可，無需其他操作，系統(tǒng)會自動記錄借用狀況；工廠的工具管理員可以直接在系統(tǒng)上管理每一把工具狀況，并提供工具校檢提醒，維護(hù)信息記錄等功能。

在工作完成后管理員可通過后臺查看每一個項目計劃中的所有螺栓的緊固信息，擁有一個信息溯源的能力，更好的劃分責(zé)任。

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