[案例]运用SPC系统和微动开关实现千分尺测量数据自动采集

不论是出于SPC、质量分析和改进的需要，还是来自客户的要求，在实际的生产过程中，测量工件的尺寸往往都是质量管理人员的家常便饭。测量尺寸的仪器固然很多，数显千分尺和卡尺由于使用便利、成本可控，因此备受各个企业的亲睐。但测量数据的采集效率却一直比较低。
图：这些量具是不是看着很眼熟？


  
过去，由于很多测量仪器都没有数据输出接口，因此数据的采集就显得特别繁琐，只能通过手写记录在事先打印好的纸质表格中，或者通过键盘输入到Excel电子表格中。这种做法有很多不足：一方面不仅效率低下，而且非常容易出错，甚至还存在测量数据被认为篡改的情况； 另一方面，记录在纸质表格中的数据很难长期保存和进行有效分析，而分散存储在不同电子表格中的数据同样给有效的整合和分析带来了非常多的不便。好在现在的测量仪器很多都具备了数显和测量数据直接输出功能，这就给数据采集带来了很大的便利，能帮助我们极大地提高测量和数据采集的效率，电子化的数据还能为后续的数据分析提供无限可能。
图：终于可以输出数据啦！


 
以一款常用的日本三丰(Mitutoyo)的数显千分尺为例，该千分尺和其他很多千分尺一样，具有数据输出接口。三丰的数显千分尺通常配有SPC数据接口，这种接口可以通过专用的线缆和转换器与电脑相连。我们可以使用单一的线缆和转换器（带数据开关）将单台千分尺与电脑的通信接口（通常是串行数据接口）相连，这样，我们使用转换器上的数据开关，在QuAInS专业数据采集平台的基础上，就可以直接将测量值传输到电脑上了；同时QuAInS数据采集平台还会自动地为这些测量数据匹配相应的属性信息（比如测量数据对应的参数名称、产品编号、测量人员和测量时间等），并将这些完整的信息上传到质量数据中心。
图，每台千分尺都要配一条电缆和一个带数据开关的转换盒？
 




更为常见的情况是，为了充分提高测量员的效率，并提高电脑资源的利用率，使用多路转换器（比如三丰的264-002）可以同时将多台数显千分尺连接到同一台电脑，这样测量员就可以通过操作同一台电脑来同时操作多台千分尺进行测量并自动采集数据了，QuAInS数据采集平台能够自动识别测量数据来自于哪一台千分尺并将测量数据与其相应的参数名称、产品名称、料号等进行匹配，目前能直接支持的测量仪器有100多种。
图：多台测量仪器连接到同一电脑进行测量


 
图，有了QuAInS数据采集平台，数据采集效率倍增，能支持近百种测量仪器呢


 
图，还能自动筛选数据和支持自定义公式


 
然而，购买带有数据开关的转换器一方面费用不少，另一方面，在长期的使用和按压下，数据开关常常有失灵的情况发生，更换或维修转换器不仅影响正常测量，还会带来一定的时间和经济成本。QuAInS通过研究，用一个小小的微动开关代替转换器，并配合特别开发的功能，就很好地解决了上述问题。使用微动开关的好处至少有三：第一，直接省去了购买带数据开关的转换器的成本；第二，由于我们基于微动开关可以很灵活地进行接线，这样可以将其安装在测量员最容易操作的位置，减少测量员动作的浪费，使测量过程效率更高，更加精益；第三，这种微动开关成本极低，更换也极为方便。
图，对不住了，我要对你进行改进啦，可能要开肠破肚的哦


 
在具体实现上，我们只需要将原有连接千分尺和电脑（或多路转换器）的电缆剪开，对里面的多跟电缆按照一定的规则进行改装，并将微动数据开关连接到改装后的电缆上，在连接上QuAInS数据采集平台做好相应的设置，就可以开始测量了。每次测量得到一个数据，我们只需要按压一下手边的微动开关，数据即可完整地自动上传到数据中心去，和来自其他测量仪器的数据集中存储在一起。
图，兄弟，多亏有你帮忙啊
 


数据集中存储的好处，一方面使得数据的查询和获取变得极为方便。只要我们拥有相应的权限，就可以非常方便地获取到任意我们所需的数据，以便于后续进行进一步的分析；同时，数据的集中存储非常便于权限控制，使正确的数据只能被正确的用户在正确的时间访问，这样就有效地保证了数据的安全。