焊接设备数据分析.doc

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1、焊接设备数据分析摘要：随着互联网设备的快速发展，全球的数据量正以惊人的速度增长，对当今和未来的科技、经济发展以及社会生产、生活带来重大影响。焊接是工业生产的一种关键工艺，焊接设备的智能控制和数据记录更是国内外焊接专业科研工作者的研究热点。随着工业4.0时代的到来，开发智能化的焊接参数采集终端、利用网络技术实时传输焊接过程参数，并通过大数据分析手段，建立基于焊接设备的实时监测与数据分析系统，实现对焊接作业的全过程监控与分析，对工程项目焊接设备运行数据进行分析，精确掌握焊接资源投入、精确把控焊接人工时、提高焊接工效、提升项

2、目管理水平，对于提升企业经济效益具有较高的价值。关键词：焊接监测；大数据；焊接电源1项目焊接管理中存在的问题4学海无涯焊接作为一种特殊工艺过程，在建筑安装企业的生产过程中发挥着关键性作用，但是在目前的项目焊接管理中还存在如下问题。1.1焊接功效缺乏有效数据进行统计分析。目前的焊接生产普遍缺乏统计分析、数据追溯、定期报表等手段，导致现代管理理念在焊接生产中难以推广。焊接效率不高的原因在于没有对大量数据进行统计和分析，导致项目整体管理水平难以得到提高。焊接施工在设备和人员的调配、焊接工时的指定等方面都仅仅靠简单的通用项目管

3、理系统和管理人员的经验来管理，对于设备的利用率缺乏准确的数据统计和分析，对于焊接工时的制定缺乏科学量化的依据。事实上，除了焊接操作人员本身的工作效率以外，焊接工效往往会受到组对、焊前坡口清理、焊前预热、零部件的到货情况、相关文件的准备情况、焊接检查和记录、焊接材料、施工作业环境、交叉作业等方面的影响。这些影响因素中，没有精确的数据统计和分析，难以确定主因，从而无法针对施工管理改进提供最优改进方案。这种现状造成了项目管理人员无法对实际焊接情况做实时的掌控，也无法对下一步的工作形成很好的计划性，可能导致在某一个阶段所有的人

4、员和设备都闲置的情况，而另一个阶段又可能会出现焊工又必须加班加点，同时还需要大量人员配合催进度、赶工期，管理人员和技术人员到处“救火”，忙的一团糟的情况。1.2焊接成本控制困难，项目盈利能力难以估计。近年来，人工成本不断攀升，造成施工成本增加，企业利润降低。传统粗略的对产品焊接人工时的统计已经难以满足现阶段企业精细管理的要求。传统的焊接人工时的统计是管理人员进行人工时的抽样统计分析，存在统计取样数量不足，不能持续地进行统计和分析的问题，还可能造成统计数据失真。1.3焊接作业监控困难，焊接信息反馈速度慢。焊接作业监控往往

5、需要到施工现场才能实现，无法对项目全面的焊接作业进行宏观管理。焊接工作量的统计、焊接质量的监控等都需要通过班长日报、周报等形式逐层上报，信息沟通和处理的时效性差，出现问题时不能及时反馈给管理者以相关的信息。1.4能源浪费、过程管理困难。若焊接设备长期待机，便会造成电能的浪费；设备的长期空载运转降低了设备的使用寿命。而施工项目的手工报表记录，无法准确实时地反映设备的状态，给施工管理造成困难。1.5设备的布置和调度。工厂预制设备的优化定制布局、现场安装焊接位置的移动性，对实现焊接设备的动态调度，缺乏第一手的数据和规律分析。

6、2系统目标通过对焊接设备实时运行数据进行采集及远程访问，建立一套信号采集、信息通信、数据远程访问、大数据分析为一体的集群焊接设备监测系统。通过数据分析系统，可以实现：查看任意时间段及各生产区域焊接设备实际焊接时间、关闭时间、待机时间、设备利用率/闲置率/负荷率、设备维修保养记录、超规范焊接等，为各级管理者对焊接工序进行精细化管理、提高生产紧凑性、提升生产效率和质量提供数据支持，使得各级管理部门共享生产数据。3研究过程中存在的难点3.1数据采集模块的研制。数据采集模块通过采用独立的传感器，既能适应多厂家多类型的焊机，又能

7、避免对焊接设备控制回路的干扰，安装了无线通讯芯片，能够稳定地向手持移动终端或服务器发送采集数据。3.2无网络情况下数据的记录和传送。通过采集模块自带的数据存储功能，以及移动终端在一定区域内的组网，将存储在模块中的数据转发至服务器。4系统架构4学海无涯基于焊接设备的实时监测与数据分析的系统网络总体结构如图1所示，采用了多级服务器采集数据并转发的方式。数据采集，主要作用是实现现场设备与网络服务器的数据交互，具有以下功能：（1）具有传感系统，能够实现对焊接电源运行状态的监测，采集焊接过程中关键工艺参数，如焊接电流、焊接电压、

8、送丝速度、焊接速度、焊接热输入、热丝电流、振动频率等；（2）具有反馈系统，如按键功能，用于记录焊缝信息、焊工信息等；（3）具有显示和存储功能，能够对所采集的数据进行存储，满足设备运行若干小时数据连续记录容量。数据转发，提供多种网络通信接口，将数据上传至网络设备，网络交换设备再通过路由器将数据上传至多层级服务器。5手持移动终端设计手