基于ARM平台的工序质量分析与控制系统的研究与开发

论文摘要

制造业在我国国民经济中占有重要的地位,其对经济总量、吸纳剩余劳动力、出口创汇等方面都有不可低估的贡献。随着我国入世产业保护期期满以及全球经济一体化的加快,制造业将面临着更多的挑战与发展机遇。当前国内众多的制造企业质量管理水平落后,影响大规模生产效率和效益的决定性因素,如专业化分工、科学的生产管理、标准化、自动化等,都有待于进一步完善。面对上述现状,越来越多的业界专家和企业家认识到,中国制造业企业要实现腾飞和赶超世界先进水平,就必须真正实现企业管理现代化;企业要想加入全球产业链之中,就必须按照国际统一的质量管理标准和方法进行质量管理。现代质量工程中,经常采用的质量控制方法基本上是基于数理统计原理的。而对加工制造企业来说,产品质量控制主要是实现对加工过程的控制,称为工序质量控制(Statistic Process Control),简称SPC。SPC 是企业实现质量目标的基本保证,目前我国众多制造企业基本上采取非在线、人工检测的工序质量控制方式,存在产品质量数字化水平低、质量数据的分析处理手段落后、效率低下等问题,已经远远不能满足现代质量工程对产品的要求。另外,随着计算机应用技术的飞速发展,使得SPC 所需要的对大量数据实时收集、计算和分析可以借助于计算机和软件技术轻松实现,SPC 已经成为企业质量管理必不可少的工具。而基于计算机网络的、集成的、在线检测的工序质量管理是企业质量管理的方向之一,也是当今企业信息化的重要内容,此问题的研究对于我国制造业的发展具有重要意义。论文针对以上分析,在我国SPC 理论的应用还没有普及的情况下,综述了SPC理论及其具体的实施流程和方法。针对当前企业信息化的潮流和众多制造企业传统、落后的质量检测手段和企业的实际需求情况,利用现阶段较为先进的计算机和网络技术,研究了一种基于计算机网络的工序质量管理系统的体系结构、组成和功能,提出了一种能够提高企业质量管理水平、便于企业实施和操作的SPC 网络系统,研究了网络系统的结构模型,并给出一个企业应用的具体实例。研究和开发了集产品质量特征数字化和分析处理于一体的SPC 仪单元和数字采集部分等关键技术,并在详细阐述嵌入式技术的基础上,研究了基于ARM 嵌入式硬件平台在SPC 单元系统中的应用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 现代制造业发展的背景及研究全面质量管理的意义
• 1.2 SPC 的概念和基本内容以及SPC 与TQM 的关系
• 1.2.1 SPC 技术的概念和基本内容
• 1.2.2 实施SPC 进行质量管理的意义
• 1.2.3 当前SPC 技术在国内外的应用情况及存在的问题
• 1.3 论文的研究目的和内容安排
• 1.3.1 论文的研究目的
• 1.3.2 论文的内容安排
• 2 SPC 质量网络系统的总体研究
• 2.1 制造企业工序质量管理网络系统概念及分析
• 2.2 一种质量管理网络的结构模型及其结构分析
• 2.2.1 结构模型的提出
• 2.2.2 系统结构分析
• 2.2.3 一个具体的质量管理网络的模型示例与分析
• 3 SPC 网络系统的检测终端-SPC 仪的研究与开发
• 3.1 SPC 单元系统的总体设计
• 3.2 当前数据检测手段和方法以及存在的问题
• 3.2.1 测量数字化
• 3.2.2 国内外检测处理单元的研究和应用情况
• 3.3 数据检测和分析处理单元以及检具的系统配置与选择
• 4 基于 ARM 硬件平台的嵌入式系统的构建
• 4.1 嵌入式系统相关概念介绍
• 4.1.1 嵌入式系统定义及其结构分析
• 4.1.2 嵌入式微处理器介绍及其系统的选型原则
• 4.1.3 嵌入式系统的开发流程和方法
• 4.2 构建自己的嵌入式操作系统
• 4.3 基于ARM 硬件平台终端单元系统的开发
• 4.3.1 硬件系统资源分析
• 4.3.2 硬件的裁减与调试
• 5 SPC 软件的开发
• 5.1 SPC 实施的流程和方法
• 5.2 软件系统的功能规划
• 5.2.1 上位机软件的实现
• 5.2.2 嵌入式系统 SPC 单元软件功能的实现
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书