基于真知碼溯源系統(tǒng)在智能制造中的應用

黃志翔

摘要：本文探討了國內真知碼技術發(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用。

關鍵詞：真知碼；溯源；智能制造

中圖分類號：TH164 文獻標識碼：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、工裝種類較為繁多、生產工藝過程相當復雜、現(xiàn)場實時所需要的信息反饋要求高以及質量控制嚴格的特點，構建生產全流程智能制造物聯(lián)網系統(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、生產管理精細化和智能決策科學化水平的重要因素。

1 國內真知碼技術發(fā)展現(xiàn)狀

整個制造過程具有多品種變批量混線生產、工裝種類較為繁多、工業(yè)過程相當復雜、現(xiàn)場信息反饋實時性要求高以及質量控制嚴格的特點。然而，各個流程工序之間缺乏銜接和互動，導致總體效率低下、生產中也無法行監(jiān)控、生產進度的反饋緩慢、生產質量無法保障，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，生產瓶頸無法預測、訂單無法如期交貨、員工效率低下、“非工作時間”難以控制、難以追溯質量問題的源頭、生產線作業(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）難以滿足個性化產品的定制需求。（3）生產過程實時監(jiān)測與控制難度較大。（4）內部生產物流效率低。（5）庫存管理效率低。（6）服務環(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”技術的開發(fā)、研制當中。美、日等國對二維碼知識產權的獨攬；“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安全隱患等等諸多因素，影響了未來中國互聯(lián)網的安全，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。“用創(chuàng)新技術捍衛(wèi)國家安全，捍衛(wèi)商業(yè)誠信”，提高產業(yè)效率，是真知碼的責任和使命[2]。

2.1 真知碼溯源系統(tǒng)特性

真知碼是權威且唯一的發(fā)放和認證體系、權威且唯一的與應用結合的保障體系、權威且唯一的讀碼授權體系，創(chuàng)造安全二維碼技術。它巧妙的將編碼信息和特定圖形“Z”按一定規(guī)律，結合成平面分布的黑白相間圖形，通過圖像輸入設備（例如手機、PDA等移動終端）或光電掃描設備，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，在該手持終端基礎上，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，增加相應攝像模塊的驅動模塊。其次，增加相應二維碼攝像模塊、二維碼圖像解碼的模塊。

（1）硬件基礎：使用的是通用的工業(yè)級手持終端作為基礎，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：該實用新型使用開源操作系統(tǒng)Linux作基礎內核，在此基礎上我們進行了二次開發(fā)。攝像模塊驅動：該模塊屬于操作系統(tǒng)的“驅動程序”部分，實現(xiàn)了對攝像頭硬件的驅動功能。（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)了對攝像模塊驅動的調用，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，其二維碼標準支持中國國家標準的QR碼，DM碼，特別是支持真知碼這一自主知識產權二維碼。該模塊還提供給應用程序開發(fā)商開發(fā)的接口（API），包括支持C語言、Java語言的調用。應用程序開發(fā)商可據(jù)此進行二次開發(fā)。

3 真知碼在智能制造的應用

真知碼的數(shù)據(jù)采集終端對生產計劃、生產工藝、生產狀態(tài)、質量結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)里的產品批次號以及其它相關生產實時信息，實現(xiàn)車間的無紙化作業(yè)；用真知碼溯源系統(tǒng)實現(xiàn)關鍵零配件的跟蹤和管理；設計對不同車間、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）物料相關數(shù)據(jù)采集：實現(xiàn)對關鍵物料的批次/個人在生產線上傳遞、信息的采集、記錄、跟蹤、整理、分析和共享等信息管理功能。（2）在制品相關數(shù)據(jù)采集：實現(xiàn)對正在制造的產品，包括構件、半成品、產成品等的生產批次/個體在生產線上的過程狀況的采集和記錄，建立產品個體實時檔案，并實現(xiàn)對產品個檔的記錄追加、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“批次產品”在制過程的信息管理（批號、進度、良率、品質、生產績效等）。（3）基于有限資源能力的作業(yè)排序和調度來優(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)排序和調度來有化現(xiàn)有車間性能，基于準確、實時的生產過程狀態(tài)信息，指導勞動者、機器和物料協(xié)調生產，實現(xiàn)高效且準時、準確的生產執(zhí)行目標。（4）生產計劃、工藝直接下達：與ERP、MRPII不同，本系統(tǒng)能直接將計劃、工藝等直接下達到工序，形成電子派工單直接指導生產，并及時采集工位上的設備、質量等信息，為系統(tǒng)決策提供基礎數(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、生產計劃、數(shù)據(jù)采集、生產管理、質量分析、成本管理、報表輸出、終端管理、批號管理等功能。

4 結語

真知碼溯源系統(tǒng)和具有自主知識產權，符合國家的科教興國以及掌握高新技術核心知識產權的戰(zhàn)略，具有長遠的經濟效益和社會效益。真知碼溯源系統(tǒng)也為縮短制造產業(yè)與世界先進水平的差距，把振興制造產業(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

[1]王蕾.智能制造模式下的成本結構變動及其成本優(yōu)化[J].唐山學院學報，2018，（3）：91-96.

[2]萬志遠，戈鵬，張曉林，殷國富.智能制造背景下裝備制造業(yè)產業(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.智能裝配生產工序研究[J].科技創(chuàng)新導報，2016，（21）：6-9.