新型包裝檢測技術——優班塑料軟包裝雲檢（jiǎn）測體係

1. 前言

　　大多數包材生產與使用企業因苦於自建實驗室需要大量的資金或者實驗室的檢（jiǎn）測設備較為落後，隻好委托第三方檢測機構進（jìn）行包材質量檢測（cè），但卻要麵對檢（jiǎn）測周期過長、檢測費用高、效率較低的問題，很難（nán）實現高頻率的日常生產質量控製（zhì）。不管是自建實驗（yàn）室還是第（dì）三方檢測（cè）機構，均（jun1）隻能獲得單（dān）一測試（shì）數（shù）據，無法獲得工藝改進及包材篩選的有效指導，因此，很多包材生產或使用企業無法在內部建立有效的質量檢測係統（tǒng）。

　　優班雲檢測體係融合物聯（lián）網與雲計（jì）算等前沿技術，通過增（zēng）加檢測儀器的無線通訊技（jì）術（shù）與軟件平台的設計，研發（fā）出包含遠程（chéng）實驗（yàn）室數據管理（lǐ）係統與（yǔ）工廠檢測數據管（guǎn）理係統的雲檢測體係，實現海量檢測數據的存儲、分析與多維度的包材質量的（de）診斷、管控，節省和優化資源配置，創造了服務統一、集群管理、檢測效率高的新型包（bāo）裝檢（jiǎn）測實驗室。

2. 物聯網與（yǔ）雲計算技術（shù）

　　優班雲檢測體係完美的結合了物聯網和雲計（jì）算（suàn）技術，形成了一種新型的針對塑料軟包裝檢測的服（fú）務模式。該係統所應（yīng）用的（de）物（wù）聯網功能將（jiāng）不同檢測設備中的傳（chuán）感器輸出的信號不僅可以（yǐ）直接通（tōng）過顯示器反饋給操作者，還可通過檢測設備中增加的無線數據收發模塊（如Zigbee、藍牙、Wi-Fi等通訊（xùn）手段）輸出至檢測數（shù）據接收模塊（即專用的數據采（cǎi）集服務器（qì））接收處理，最終以可讀式數據存儲並上報至雲計算中心。雲計算中心將（jiāng）數據經過存儲、解析和傳輸等處理，以檢測報告的（de）形式分別呈（chéng）現給遠程實驗室數據管理係統或工廠檢測數據管理係統的用戶。檢測設備物聯網功能（néng）原理與檢測數據無（wú）線收發的實現（xiàn）過程如圖1所示（shì）。

圖1  檢（jiǎn）測設備物聯網功能及檢測數據（jù）無線收發實現過程

　　檢測儀（yí）器（qì）的檢測數據無線收發設計不僅可以避免人為因素對試驗結果產生的影響，而且具有該功能的（de）多個檢測儀器與數據采集服務器之間可以是N：1的方式通訊，另外通過互聯網渠道，可實現多個（gè）地理位置不同的遠程包裝（zhuāng）檢測實驗室的無（wú）限擴展。

3. 優班雲檢測體係的管理係統

3.1 體係（xì）的係統功能架構

　　具有數（shù）據傳（chuán）輸功（gōng）能（néng）的檢測儀器和現場設備可自動傳輸試驗過（guò）程與結果數據，同時其他類型檢測設備可通（tōng）過係統提供的（de）數據接口（kǒu）功能，完成數據傳輸。優班雲檢測體係（xì）將（jiāng）上述（shù）數據通過本地數據庫存（cún）儲（chǔ）、轉化與提取，再經過體（tǐ）係應用平（píng）台中各種（zhǒng）後台管理功能實現整個係統與最終用戶在需求應用層（céng）的檢（jiǎn）測與分析等模塊業務，其中需求應用層包括“遠程實驗室數據（jù）管理係統”與“工（gōng）廠檢測數據管理係統”。優班雲檢測體係功能框架如圖2所示。

圖2  優班雲檢（jiǎn）測體（tǐ）係功能框架圖

3.2 遠程實驗室（shì）數據管理係統

　　本係統在盡量減少用戶耗能和成（chéng）本的基礎上，將現行檢（jiǎn）測實驗室所需的人工環節、時間、空間以及資源依托於一個（gè）管理係統內，極大地減（jiǎn）少資源與人力浪費。用戶通過係統中遠程（chéng）檢測實驗室服務模塊自助管（guǎn）理自有（yǒu）實驗（yàn）室、檢測需求及檢測報告，並監測檢測過（guò）程。而遠程實驗室終端則可通過該（gāi）模塊進行用（yòng）戶需求的（de）接受、處（chù）理，並對實驗室信息及用戶（hù）信息進行管理。係統中的數據采集、存（cún）儲、管理模塊將原始數據（jù）及業務數據進行存儲與管理，並實現數據同（tóng）步與解析，而報告（gào）自動生成模（mó）塊則按照用戶的檢（jiǎn）測（cè）需求對（duì）數據（jù）進行處理，最終形成檢（jiǎn）測或分（fèn）析報告（gào），反饋至遠程檢測實驗室服務模塊。遠程實驗（yàn）室數據管理係統（tǒng）可實（shí）現的主要管理功能如圖3所示。

圖3  遠程實驗室（shì）數據管理係統功能結構圖

　　檢測報告管理、診斷報告管理、分析報告（gào）管理可根據用（yòng）戶（hù）自身需求，實現用戶送檢包（bāo）裝材（cái）料的檢測（cè）、質量診斷及用戶曆史檢測數據的針對性分（fèn）析，以便於用戶分析比較並長期管控包裝材料質量。信息管（guǎn）理功（gōng）能可使檢測過（guò）程有標準可循，材料信息由規定可依，實現數據化信息化管理。

　　遠程實驗室數據管理係統的檢測流程如圖4所示。

圖4  遠程實驗室數據管理係統的檢測流（liú）程圖

3.3 工廠檢測數據管理係統

　　該係統能夠將企業實（shí）驗室、生產線的（de）現場檢測設備（bèi）的數據和信息自動收集、整合、加工並統一存儲到該係統平台中（zhōng），幫助企業實現自動化檢測流程，以信息係統的形式為用戶（hù）提供全過（guò）程（chéng）數據追溯服務、數據管理和分析服務，提高企業的包裝管控能力。

　　該係統根據檢測數據來源及檢驗環節不同，主要分為生產（chǎn）現場（chǎng）檢測數據管理（管理用戶生產現場的檢（jiǎn）測數（shù）據，檢測（cè）流程如（rú）圖5所示）、檢測中（zhōng）心數據管理（可管理用戶購買的具有（yǒu）數據傳輸功能（néng）的檢測設備發送的檢（jiǎn）測數據，包括檢測數（shù）據查詢、分析與（yǔ）管理（lǐ）、試（shì）驗參數與試樣信息設置（zhì）、報告管理（lǐ）等功能）、第三方檢測數據導入管理（lǐ）（可將不具有檢測數據自動傳輸（shū）功能的檢測設備中的數據導入（rù）工廠檢測數據管理（lǐ）係（xì）統（tǒng）中，以便進行檢測數據的統一管理）。

　除了上述三大管理功能，該係統還包括設備管理、係統後台管理及連接遠程實驗室的（de）端（duān）口管理等輔助功能。

圖5  生產現場檢測流程（chéng）圖

4. 優班雲檢測體係的應用

4.1 典型應用

　　檢測（cè）設（shè）備與試驗項目：雲檢測體係內多款常規及拓展性能檢測儀器均為Labthink公（gōng）司自行研製，可測試塑料軟包裝材料對（duì）多（duō）種氣體（tǐ）的阻隔性，材料抗拉性、抗衝擊、耐揉搓（cuō）、摩擦性能、熱縮性等物理機械強度性能，以及多種化學衛生性能。另外，還（hái）可測試整體包裝的熱封性、密封性（xìng）、耐蒸煮（zhǔ）性、真空包裝殘氧量等（děng）。應用於（yú）工廠成（chéng）品包裝生產線的現場（chǎng）設備，可（kě）測試包裝成品的扭矩、泄露與密封、頂（dǐng）空氣體含量、容積與重量等性能，管控現場產品質量（liàng）。

　　質量解（jiě）決方案：雲檢測體係可提供專業的曆史數據分析報告（包括“供應商管理分析報（bào）告（gào）”和“生產管理分析（xī）報（bào）告”）與各種（zhǒng）類型的診斷方案（基於檢測數據與內裝物的特點（diǎn），為用戶診斷包材質量並提供（gòng）改進方案，建立用戶內（nèi）部包材各（gè）性能的指標體係），並且結合為用（yòng）戶量（liàng）身定製的質量管控方案（推薦有效手段及監管方式（shì），幫助（zhù）用（yòng）戶日常管控包材質量及（jí）預防潛在質量風險），形成係統的軟包裝質量解決方案。

　　隨著塑料軟包裝材料種類的增加及包裝形式多樣化發展的需要，優班雲檢測體（tǐ）係不斷擴充（chōng）新型檢測儀器與軟（ruǎn）服務，滿足市場擴展的需求。

4.2 應用方式

　　優（yōu）班雲檢測（cè）體係中“遠程實驗室數據管（guǎn）理係統”與“工（gōng）廠檢測數據管（guǎn）理係（xì）統”兩大係統所包含（hán）的配套功能可滿足用（yòng）戶各方位的包材管控需（xū）求，結合相應的硬件檢測設備可為用戶企業內部各個環節服務。優班雲檢測體係可實現的總體應用功能及服務流程可見圖6與圖7。

圖6  優班雲檢測體係可（kě）實現（xiàn）的應用功能

圖7  優班雲檢測服務流程圖

　　以軟包（bāo）裝（zhuāng）應用行業中較大規模且具有包材質量管控（kòng）需求的企業為例，具體應用方案如（rú）表（biǎo）1所示。

表1  軟包裝應用行（háng）業案例

　　上述案例是針對具有較高的包材質量管控需求用戶出具（jù）的多方位（wèi）、多角度的全麵應用案例，不同類型的用戶（hù）對管控（kòng）模式需求不同，可根據實際情況對（duì）優班雲檢測體係內的配套功能進行篩選組合。

5. 結語（yǔ）

　　利用物聯網技術將傳感器信息（xī）實時與（yǔ）雲計算中心相連，不僅在終端形成一套數據自動處理的智能化（huà）實驗室管理係統，同時利用SaaS的模式向（xiàng）目標用戶（hù）提供遠程包裝檢測實驗室的數據服務，實現雲檢測體係內諸多資源的共享與優化配置（zhì），用戶可足（zú）不出戶完成包裝（zhuāng）材料的質量控製。此體係完全顛覆了傳統檢測實驗室的運作模式，創造了一種服（fú）務（wù）統一、集群管理、低能（néng）耗、高效率的新型包裝（zhuāng）檢測實驗（yàn）室，打破了（le）傳統實驗室對（duì）紙張、土地資源的浪費，真正實現了檢測技（jì）術的綠色革命。

　　區別於當前第三方檢測實驗（yàn）室，雲檢測體係可實（shí）現日益增加的檢測儀器與多個實驗室所產（chǎn）生的數據海量存儲空間和計算能力的無限擴展，實現強大的（de）數據積累與比（bǐ）較分析，深度挖掘數據群，提供（gòng）多維（wéi）度的軟包裝質量管控方案，從而為用戶對實（shí）驗的有效性提供判斷依據，實現包材質量有效預警。