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

云工具理念

在風機的生產階段使用扳手或拉伸器進行螺栓緊固存在部分管理和使用上的問題，這些問題的關鍵在于對螺栓的緊固過程不能做好信息記錄；無法實現管理人員對扳手使用過程的監管。

小刀智能科技有限公司對風機組裝中存在的問題提供了一套解決方案，能精確的實現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硬件的改造和軟件兩大核心內容。

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行實時監控；取消了手動調節閥，直接控制液體流量來控制壓力輸出；在兩者結合下實現信息的反饋，能夠精確的輸出所需的壓力大小；并在扳手端加裝傳感器，可實現對扳手運動狀態監測。

在眾多傳感器的信息監測下，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，可實現對整體設備的控制，并將所有的信息上傳給云端服務器，以便管理人員在后臺對數據信息查看。除此以外還在泵體上安裝了PLC、網絡模塊、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、后臺管理端和系統后端組成，分別實現對設備的操作和對信息的查看。

后臺管理端

由管理員登陸進行操作，包含的內容有組別、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起來；另外管理端將整套工藝信息記錄在系統中，規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，提供校檢提醒等功能；后臺管理系統中最核心的是能查看每一個螺栓的緊固數據，包括使用的扳手，操作員工等數據，并可以對數據進行分析，得出工作時間和工作效率等分析結果。

員工操作端

此軟件安裝在與泵體相連的電腦上，員工使用員工卡進行刷卡登陸；在登陸完成后自動調取當前所需執行的工作任務；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確；在工具組裝完成后便可進行螺栓緊固，一鍵啟動進行螺栓緊固，無需員工手動控制，緊固完成螺栓后，系統自動記錄緊固數據，自動上傳到后臺服務器，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，轉動角度等信息，控制螺栓的精確緊固。

云工具特點

1.數字顯示

云工具平臺取消了傳統泵體調節壓力時需要人工手動調節和觀測壓力數值；壓力數值、角度數值、扭矩數值直接使用數字顯示，直觀展示給操作員工；避免人工讀數視覺偏差、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值，減少員工調壓時間；一鍵啟動，無需員工手動操控手柄，提高工作效率。

3.信息數據采集

云工具平臺擁有高精度的壓力傳感器和角度傳感器，能對所采集的數據進行整理；記錄使用的工具編號、操作人員、時間等信息，并上傳至服務器。

4.故障警報

電腦對采集的數據進行分析計算，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；如發生故障設備將自動停止，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器獲取所需扭矩數值，并換算所需輸出壓力進行輸出，通過高精度壓力傳感器和高效的算法能實現毫秒級的反饋，壓力輸出的調節精度達1bar;在扳手上的磁柵編碼器能精確檢測扳手轉動的角度數值。

6.高一致性

工具平臺能實現高精度的壓力和角度信息監控，并以極低的時延進行反饋，可以實現對螺栓緊固時的快速調節。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，能達到相同的緊固效果。

7.防漏打錯打

在后臺工藝信息中預設了螺栓數量，在工作中所正確緊固螺栓數量未達工藝要求，無法進行下一步工序，有效避免錯打漏打。

8.全流程監管

在云工具的管理端，擁有眾多與工具相關的配套功能，包含班組的人員權限設置、工具狀態管理、工具的扭矩壓力對照信息、工具校檢流程、設備型號工藝信息、項目計劃和項目追蹤等功能；可在工具的管理、使用和維護等多種場景下的監管，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

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

10.設備防呆

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到預設的扭矩，角度區間，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

云工具可根據客戶需求，能在多場景狀態下進行工作，滿足工廠內，戶外，有無信號的場景下工作；包含石油、化工、能源、等領域。

云工具風機廠組裝運用

在風機場內的組裝，需要讓管理員提前錄入組別、員工、工具和工藝等信息；設定好項目計劃，規定每一個工序所執行的班組，使用的工具型號等信息。

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

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，更好的劃分責任。

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