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CN112598233B - 粉末冶金生产用质量安全监控管理系统 - Google Patents

粉末冶金生产用质量安全监控管理系统 Download PDF

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CN112598233B
CN112598233B CN202011466454.XA CN202011466454A CN112598233B CN 112598233 B CN112598233 B CN 112598233B CN 202011466454 A CN202011466454 A CN 202011466454A CN 112598233 B CN112598233 B CN 112598233B
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Abstract

本发明公开了一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统，所述监控管理系统包括产前检测模块、过程评估模块、产品评估模块和综合评估模块，所述产前检测模块用于在粉末冶金生产前进行设备检测，所述过程评估模块用于评估粉末冶金生产过程，所述产品评估模块用于评估粉末冶金生产出的产品，所述综合评估模块用于对该次粉末冶金的进行综合评估，所述产前检测模块包括超声波图像采集模块、裂纹判断模块、检修通知模块、拍摄图片采集模块、灰度提取模块、腐蚀像素选取模块、面积占比统计模块、面积占比比较模块、测量误差检测模块、测量误差比较模块和误差参考量计算模块。

Description

粉末冶金生产用质量安全监控管理系统
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，具体是一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。但是现有技术中缺少对粉末冶金生产质量安全监控的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统，所述监控管理系统包括产前检测模块、过程评估模块、产品评估模块和综合评估模块，所述产前检测模块用于在粉末冶金生产前进行设备检测，所述过程评估模块用于评估粉末冶金生产过程，所述产品评估模块用于评估粉末冶金生产出的产品，所述综合评估模块用于对该次粉末冶金的进行综合评估。
较优化地，所述产前检测模块包括超声波图像采集模块、裂纹判断模块、检修通知模块、拍摄图片采集模块、灰度提取模块、腐蚀像素选取模块、面积占比统计模块、面积占比比较模块、测量误差检测模块、测量误差比较模块和误差参考量计算模块，所述超声波图像采集模块用于采集压力管道的超声波图像，所述裂纹判断模块根据超声波图像判断压力管道上是否存在裂纹，并在压力管道上存在裂纹的时候传输信息给检修通知模块检修压力管道，所述拍摄图片采集模块用于采集压力管道的拍摄图片，所述灰度提取模块用于提取压力管道的拍摄图片中每个像素的灰度值，所述腐蚀像素选取模块将每个像素的灰度值与预设阈值进行比较，选取灰度值大于预设阈值的像素为腐蚀像素，所述面积占比统计模块用于统计腐蚀像素在拍摄图片中的面积占比，所述面积占比比较模块将面积占比与面积占比阈值的波动范围进行比较，根据比较结果判断压力管道是否处于危险状态，并在判定压力管道处于危险状态时传输信息给检修通知模块检修压力管道，所述测量误差检测模块用于检测压力测量仪器、温度测量仪器、质量测量仪器的测量误差，所述测量误差比较模块用于将测量误差检测模块检测到的测量误差与相应的误差阈值进行比较，并在存在测量误差大于相应的误差阈值时传输信息给检修通知模块对相应的测量仪器进行校准，所述误差参考量计算模块用于在测量误差均分别小于相应的误差阈值情况下根据测量误差计算误差参考量。
较优化地，所述过程评估模块包括配方内容获取模块、重量份检测模块、重量份比较模块、重量份调整模块、重量份参考量计算模块、表面图像采集模块、图像划分模块、重量份统计模块、重量份比较模块、混合参考量计算模块，所述配方内容获取模块用于获取待生产件的配方内容，所述配方内容包括粉末的种类、每种粉末的重量份范围以及每种粉末的最佳重量份，所述重量份检测模块用于检测生产中所采用各粉末的实际重量份，所述重量份比较模块用于检查生产中所采用各粉末的实际重量份是否位于其相应的重量份范围内，并在存在某种粉末的实际重量份不位于其相应的重量份范围内的情况下传输信息给重量份调整模块调整该种粉末的实际重量份使其位于相应的重量份范围，所述重量份参考量计算模块用于在所有粉末实际重量份均位于其相应的重量份范围内的情况下计算重量份参考量，所述表面图像采集模块用于采集混合后粉末的表面图像并进行图像预处理，所述图像划分模块将经过预处理的图像平均分成n个统计区，所述重量份统计模块用于选取一种粉末并统计该种粉末在每个统计区的重量份，所述重量份比较模块用于将选取粉末在每个统计区的重量份与平均重量份进行比较，并在存在某个统计区的重量份不在平均重量份的波动范围时传输继续搅拌粉末的信息，所述混合参考量计算模块在每个统计区的重量份均在平均重量份的波动范围时计算混合参考量；所述产品评估模块从生产出的产品中任意抽取若干产品给专家进行打分检验，并将专家的平均打分作为打分参考量；所述综合评估模块包括综合评估参考量计算模块和综合评估参考量比较模块，所述综合评估参考量计算模块根据误差参考量、重量份参考量、混合参考量、打分参考量计算综合评估参考量，所述综合评估参考量比较模块将综合评估参考量与综合评估参考阈值进行比较，输出对该次生产安全质量的评价。
一种粉末冶金生产用质量安全监控管理方法，所述监控管理方法包括以下步骤：
步骤S1：粉末冶金生产前的设备检测；
步骤S2：粉末冶金生产过程评估；
步骤S3：粉末冶金生产出的产品评估；
步骤S4：该次粉末冶金的综合评估。
较优化地，所述步骤S1进一步包括：
步骤S11：采集压力管道的超声波图像，根据超声波图像判断压力管道上是否存在裂纹，如果压力管道上不存在裂纹，转步骤S12；如果压力管道上存在裂纹，立即对压力管道进行检修；
步骤S12：采集压力管道的拍摄图片，提取该拍摄图片中每个像素的灰度值，将每个像素的灰度值与预设阈值进行比较，取灰度值大于预设阈值的像素为腐蚀像素，获取腐蚀像素在拍摄图片中的面积占比，如果面积占比小于面积占比阈值的波动范围，则转步骤S13，如果面积占比在面积占比阈值的波动范围内，则将压力管道的拍摄图片传输给专家进行分析，当专家判定压力管道处于安全状态时，转步骤S13，当专家判定压力管道处于危险状态时，立即对压力管道进行检修，如果传输如果面积占比大于面积占比阈值的波动范围，则立即对压力管道进行检修；在生产前先对压力管道进行检验，防止因压力管道损坏而引发事故；
步骤S13：分别获取压力测量仪器、温度测量仪器、质量测量仪器的测量误差w1、w2、w3，如果测量误差w1、w2、w3均分别小于相应的误差阈值，则计算误差参考量P＝w1+w2+w3，如果存在测量误差大于相应的误差阈值，对相应的测量仪器进行校准。确保相应测量仪器的测量误差在接受范围内不仅保证粉末冶金加工时的安全性，而且保证冶金生产时粉末充分反应，从而生产出高质的产品。
较优化地，所述步骤S2进一步包括：
步骤S21：获取待生产件的配方内容，所述配方内容包括粉末的种类、每种粉末的重量份范围以及每种粉末的最佳重量份，设粉末的种类数为m，
检查生产中所采用各粉末的实际重量份是否位于其相应的重量份范围内，如果存在某种粉末的实际重量份不位于其相应的重量份范围内，调整该种粉末的实际重量份使其位于相应的重量份范围，
如果所有粉末实际重量份均位于其相应的重量份范围内，则计算重量份参考量其中，i表示第i种粉末，Di表示第i种粉末的实际重量份，Ci表示第i种粉末的最佳重量份。在生产时，首先得保证参与生产反应的粉末的重量份是在配方的范围内，保证能够顺利生产出所需要的产品，而最佳重量份是使得生产出的产品的效果性能为最佳，在达到生产出的所需要的产品后，应当进一步来提高生产出的产品质量，提高产品的效果性能；
步骤S22：混合搅拌步骤S21中的粉末，采集混合后粉末的表面图像并进行图像预处理，将图像平均分成n个统计区，选取配方内容中得其中一种粉末a，设粉末a的重量份为Ea,统计粉末a在每个统计区的重量份，并将粉末a在每个统计区的重量份与平均重量份Ea/n进行比较，如果粉末a在每个统计区的重量份均在平均重量份Ea/n的波动范围内，则计算混合参考量其中，j表示第j个统计区，Ej表示粉末a在第j个统计区的重量份，如果存在粉末a某个统计区的重量份不在平均重量份Ea/n的波动范围内，继续搅拌粉末。当粉末混合搅拌得比较充分得时候，生产反应更加充分，生产出的产品的性能效果也就更好；
较优化地，所述步骤S3进一步包括：
从生产出的产品中任意抽取若干产品给专家进行打分检验，其中,100％表示该产品的质量效果很差，0％表示该产品的质量效果很好，统计专家所检验的产品的平均打分，将所述平均打分作为打分参考量T。
较优化地，所述步骤S4进一步包括：
计算综合评估参考量Z＝P+Q+R+T,
当综合评估参考量小于等于综合评估参考阈值时，表明该次的生产安全质量较高；
当综合评估参考量大于综合评估参考阈值时，表明该次的生产安全质量较低，需要改进，提高生产出的产品的质量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在通过生产前的仪器的准备、生产过程、生产出来的产品的评价来评估生产出产品，有助于了解产品的质量、效果和性能，从而后续进行针对性的改进。
附图说明
图1为本发明一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统的模块示意图；
图2为本发明一种粉末冶金生产用质量安全监控管理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统，所述监控管理系统包括产前检测模块、过程评估模块、产品评估模块和综合评估模块，所述产前检测模块用于在粉末冶金生产前进行设备检测，所述过程评估模块用于评估粉末冶金生产过程，所述产品评估模块用于评估粉末冶金生产出的产品，所述综合评估模块用于对该次粉末冶金的进行综合评估。
较优化地，所述产前检测模块包括超声波图像采集模块、裂纹判断模块、检修通知模块、拍摄图片采集模块、灰度提取模块、腐蚀像素选取模块、面积占比统计模块、面积占比比较模块、测量误差检测模块、测量误差比较模块和误差参考量计算模块，所述超声波图像采集模块用于采集压力管道的超声波图像，所述裂纹判断模块根据超声波图像判断压力管道上是否存在裂纹，并在压力管道上存在裂纹的时候传输信息给检修通知模块检修压力管道，所述拍摄图片采集模块用于采集压力管道的拍摄图片，所述灰度提取模块用于提取压力管道的拍摄图片中每个像素的灰度值，所述腐蚀像素选取模块将每个像素的灰度值与预设阈值进行比较，选取灰度值大于预设阈值的像素为腐蚀像素，所述面积占比统计模块用于统计腐蚀像素在拍摄图片中的面积占比，所述面积占比比较模块将面积占比与面积占比阈值的波动范围进行比较，根据比较结果判断压力管道是否处于危险状态，并在判定压力管道处于危险状态时传输信息给检修通知模块检修压力管道，所述测量误差检测模块用于检测压力测量仪器、温度测量仪器、质量测量仪器的测量误差，所述测量误差比较模块用于将测量误差检测模块检测到的测量误差与相应的误差阈值进行比较，并在存在测量误差大于相应的误差阈值时传输信息给检修通知模块对相应的测量仪器进行校准，所述误差参考量计算模块用于在测量误差均分别小于相应的误差阈值情况下根据测量误差计算误差参考量。
较优化地，所述过程评估模块包括配方内容获取模块、重量份检测模块、重量份比较模块、重量份调整模块、重量份参考量计算模块、表面图像采集模块、图像划分模块、重量份统计模块、重量份比较模块、混合参考量计算模块，所述配方内容获取模块用于获取待生产件的配方内容，所述配方内容包括粉末的种类、每种粉末的重量份范围以及每种粉末的最佳重量份，所述重量份检测模块用于检测生产中所采用各粉末的实际重量份，所述重量份比较模块用于检查生产中所采用各粉末的实际重量份是否位于其相应的重量份范围内，并在存在某种粉末的实际重量份不位于其相应的重量份范围内的情况下传输信息给重量份调整模块调整该种粉末的实际重量份使其位于相应的重量份范围，所述重量份参考量计算模块用于在所有粉末实际重量份均位于其相应的重量份范围内的情况下计算重量份参考量，所述表面图像采集模块用于采集混合后粉末的表面图像并进行图像预处理，所述图像划分模块将经过预处理的图像平均分成n个统计区，所述重量份统计模块用于选取一种粉末并统计该种粉末在每个统计区的重量份，所述重量份比较模块用于将选取粉末在每个统计区的重量份与平均重量份进行比较，并在存在某个统计区的重量份不在平均重量份的波动范围时传输继续搅拌粉末的信息，所述混合参考量计算模块在每个统计区的重量份均在平均重量份的波动范围时计算混合参考量；所述产品评估模块从生产出的产品中任意抽取若干产品给专家进行打分检验，并将专家的平均打分作为打分参考量；所述综合评估模块包括综合评估参考量计算模块和综合评估参考量比较模块，所述综合评估参考量计算模块根据误差参考量、重量份参考量、混合参考量、打分参考量计算综合评估参考量，所述综合评估参考量比较模块将综合评估参考量与综合评估参考阈值进行比较，输出对该次生产安全质量的评价。
一种粉末冶金生产用质量安全监控管理方法，所述监控管理方法包括以下步骤：
步骤S1：粉末冶金生产前的设备检测：
步骤S11：采集压力管道的超声波图像，根据超声波图像判断压力管道上是否存在裂纹，如果压力管道上不存在裂纹，转步骤S12；如果压力管道上存在裂纹，立即对压力管道进行检修；
步骤S12：采集压力管道的拍摄图片，提取该拍摄图片中每个像素的灰度值，将每个像素的灰度值与预设阈值进行比较，取灰度值大于预设阈值的像素为腐蚀像素，获取腐蚀像素在拍摄图片中的面积占比，如果面积占比小于面积占比阈值的波动范围，则转步骤S13，如果面积占比在面积占比阈值的波动范围内，则将压力管道的拍摄图片传输给专家进行分析，当专家判定压力管道处于安全状态时，转步骤S13，当专家判定压力管道处于危险状态时，立即对压力管道进行检修，如果传输如果面积占比大于面积占比阈值的波动范围，则立即对压力管道进行检修；
步骤S13：分别获取压力测量仪器、温度测量仪器、质量测量仪器的测量误差w1、w2、w3，如果测量误差w1、w2、w3均分别小于相应的误差阈值，则计算误差参考量P＝w1+w2+w3，如果存在测量误差大于相应的误差阈值，对相应的测量仪器进行校准。在实际计算中也可以在测量误差w1、w2、w3设置相应的调整参数g1、g2、g3，令误差参考量P＝g1*w1+g2*w2+g3*w3，从而进一步提高误差参考量的合理性；
步骤S2：粉末冶金生产过程评估：
步骤S21：获取待生产件的配方内容，所述配方内容包括粉末的种类、每种粉末的重量份范围以及每种粉末的最佳重量份，设粉末的种类数为m，
检查生产中所采用各粉末的实际重量份是否位于其相应的重量份范围内，如果存在某种粉末的实际重量份不位于其相应的重量份范围内，调整该种粉末的实际重量份使其位于相应的重量份范围，
如果所有粉末实际重量份均位于其相应的重量份范围内，则计算重量份参考量其中，i表示第i种粉末，Di表示第i种粉末的实际重量份，Ci表示第i种粉末的最佳重量份。
步骤S22：混合搅拌步骤S21中的粉末，采集混合后粉末的表面图像并进行图像预处理，将图像平均分成n个统计区，选取配方内容中得其中一种粉末a，设粉末a的重量份为Ea,统计粉末a在每个统计区的重量份，并将粉末a在每个统计区的重量份与平均重量份Ea/n进行比较，如果粉末a在每个统计区的重量份均在平均重量份Ea/n的波动范围内，则计算混合参考量其中，j表示第j个统计区，Ej表示粉末a在第j个统计区的重量份，如果存在粉末a某个统计区的重量份不在平均重量份Ea/n的波动范围内，继续搅拌粉末。
步骤S3：粉末冶金生产出的产品评估：从生产出的产品中任意抽取若干产品给专家进行打分检验，其中,100％表示该产品的质量效果很差，0％表示该产品的质量效果很好，统计专家所检验的产品的平均打分，将所述平均打分作为打分参考量T。
步骤S4：该次粉末冶金的综合评估：
计算综合评估参考量Z＝P+Q+R+T,
当综合评估参考量小于等于综合评估参考阈值时，表明该次的生产安全质量较高；
当综合评估参考量大于综合评估参考阈值时，表明该次的生产安全质量较低，需要改进。在实际计算综合评估参考量得过程中也可以设置相应得调整参数，令综合评估参考量Z＝z1*P+z2*Q+z3*R+z4*T，进一步提高综合评估参考量的合理性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种粉末冶金生产用质量安全监控管理系统，其特征在于：所述监控管理系统包括产前检测模块、过程评估模块、产品评估模块和综合评估模块，所述产前检测模块用于在粉末冶金生产前进行设备检测，所述过程评估模块用于评估粉末冶金生产过程，所述产品评估模块用于评估粉末冶金生产出的产品，所述综合评估模块用于对粉末冶金的生产进行综合评估；
所述监控管理方法包括以下步骤：
步骤S1：粉末冶金生产前的设备检测；
步骤S2：粉末冶金生产过程评估；
步骤S3：粉末冶金生产出的产品评估；
步骤S4：粉末冶金的生产综合评估；
所述步骤S1进一步包括：
步骤S11：采集压力管道的超声波图像，根据超声波图像判断压力管道上是否存在裂纹，如果压力管道上不存在裂纹，转步骤S12；如果压力管道上存在裂纹，立即对压力管道进行检修；
步骤S12：采集压力管道的拍摄图片，提取该拍摄图片中每个像素的灰度值，将每个像素的灰度值与预设阈值进行比，取灰度值大于预设阈值的像素为腐蚀像素，获取腐蚀像素在拍摄图片中的面积占比，如果面积占比小于面积占比阈值的波动范围，则转步骤S13，如果面积占比在面积占比阈值的波动范围内，则将压力管道的拍摄图片传输给专家进行分析，当专家判定压力管道处于安全状态时，转步骤S13，当专家判定压力管道处于危险状态时，立即对压力管道进行检修，如果传输如果面积占比大于面积占比阈值的波动范围，则立即对压力管道进行检修；
步骤S13：分别获取压力测量仪器、温度测量仪器、质量测量仪器的测量误差w1、w2、w3，如果测量误差w1、w2、w3均分别小于相应的误差阈值，则计算误差参考量P=w1+w2+w3，如果存在测量误差大于相应的误差阈值，对相应的测量仪器进行校准；
所述步骤S2进一步包括：
步骤S21：获取待生产件的配方内容，所述配方内容包括粉末的种类、每种粉末的重量份范围以及每种粉末的最佳重量份，设粉末的种类数为m，
检查生产中所采用各粉末的实际重量份是否位于其相应的重量份范围内，如果存在某种粉末的实际重量份不位于其相应的重量份范围内，调整该种粉末的实际重量份使其位于相应的重量份范围，
如果所有粉末实际重量份均位于其相应的重量份范围内，则计算重量份参考量，其中，i表示第i种粉末，Di表示第i种粉末的实际重量份，Ci表示第i种粉末的最佳重量份；
步骤S22：混合搅拌步骤S21中的粉末，采集混合后粉末的表面图像并进行图像预处理，将图像平均分成n个统计区，选取配方内容中得其中一种粉末a，设粉末a的重量份为Ea,统计粉末a在每个统计区的重量份，并将粉末a在每个统计区的重量份与平均重量份Ea/n进行比，如果粉末a在每个统计区的重量份均在平均重量份Ea/n的波动范围内，则计算混合参考量,其中，j表示第j个统计区，Ej表示粉末a在第j个统计区的重量份，如果存在粉末a某个统计区的重量份不在平均重量份Ea/n的波动范围内，继续搅拌粉末；
所述步骤S3进一步包括：
从生产出的产品中任意抽取若干产品给专家进行打分检验，其中,100%表示该产品的质量效果差，0%表示该产品的质量效果好，统计专家所检验的产品的平均打分，将所述平均打分作为打分参考量T；
所述步骤S4进一步包括：
计算综合评估参考量Z=P+Q+R+T,
当综合评估参考量小于等于综合评估参考阈值时，表明粉末冶金的生产安全质量高；
当综合评估参考量大于综合评估参考阈值时，表明粉末冶金的生产安全质量低，需要改进。
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