用于分析处理监视数据的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生产处理(process)的质量保证领域。更确切地说，本发明涉及一种用于管理和分析生产处理中输出监视的系统和方法。该方法包括:解释(interpreting)历经数小时和数天时间收集的基本上相同的测量场景的庞大数据集；通过使用用于工具均衡及维护的诸如画面分割(split screen)和颜色映射(colour mapping)，使整个班次期间(shift)的监视数据和趋向可视化；以及识别系统性的错误、模式和趋向。
【背景技术】
[0002]在例如车辆的物品的工业化生产过程中，测量其不同零部件的特征和性能是常见的作法。这些测量工作可以借助于接触型或非接触型量规，例如基于激光或摄影测量原理，在专用的测量单元中进行。这一程序，举例来说，在DE 195 44 240 Al中公开。
[0003]US 7，672，500公开了一种用于监视生产处理中的输出并使之可视化的方法，该生产处理产出的一系列物料或物体经由一个或多个检查单元进行检测。检查单元扫描或另外检查由制造处理所生成的一系列物体或材料中的每一个，并且生成表示每一个经检查的物体的图像，其中，在整个处理中的物体和信息之间的差异可以被可视地编码被测。
[0004]该方法的目的是在生产完成后确定被测物体是否可能存在误差。然而不利的因素是，在测量处理也可能会发生多种附加的误差，以至于阻碍物体的误差确定或使物体的误差确定变得复杂。这种情况就特别需要一种尚精度误差检测。
[0005]一方面，误差可能出现在测量时物体的定位上，另一方面，用于测量物体的每个传感器的测量中也可能出现进一步的误差。
[0006]申请号12425140.6的欧洲专利申请公开了一种可以将被测物体的定位错误最小化的方法和装置。其中所公开的解决方案是利用一种参照定位系统(RPS)将物体放置在诸如车体的支架上并校准。但是，该方法没有考虑传感器的固有误差。
[0007]申请号13005240.0的欧洲专利申请书中公开的方法，允许将来自关于单独物体的不同来源的空间测量数据汇编成单个输出文件。根据这个文件，空间测量数据可以被处理，以将数据转换并整合成公共的参照系统，以使得能够比较该测量数据与CAD数据，并以统一的形式显示结果。
[0008]在现有的解决方案中，每个测量周期均输出一份报告。每份报告必须单独地并独立地检查和分析，不能容易地与其它周期的报告做比较。具体地，它不能从某视点上与同一天或同一班次执行的其它周期做对比。因此，线内(In-line)错误很难被发现和注意。
【发明内容】
[0009]本发明的目的之一就是提供一种改良的方法和改良的系统以识别生产处理中存在的问题。
[0010]本发明的另一目的是提供一种方法和系统，用于在生产完成后或者生产处理波动时可以确定被测物体是否存在误差。
[0011]本发明的另一目的是提供用于监视测量系统的工艺稳定性的这样一种方法和系统。
[0012]本发明的特别目的是提供减少数据的总量以及计算、分析和报告的时间的这样一种方法和系统。
[0013]本发明的另一目的是提供一种方法和系统，用于提高生产处理的输出的监视及可视化。
[0014]本发明的特别目的是提供这样一种方法和系统，可以允许使用者很容易地识别生产处理中的长期模式，诸如质量趋向或者系统性问题的反复。
[0015]上述目的中至少一个是通过根据权利要求1的采集和分析测量系统的监视数据、根据权利要求6的处理监视系统、根据权利要求11的用于监视和观察生产处理的输出的方法、根据权利要求14的工艺监视系统和\或本发明的从属权利要求来实现的。
[0016]根据本发明的方法被设计为在生产处理中用于工具均衡和维护、问题解决、查明从稳定状态发生趋向转换的时间点以及通过识别系统性的错误、模式或趋向来识别错误根源。
[0017]根据本发明的方法，通过查看图像序列(即，快速的视频片段)可以向终端使用者提供一种高级别分析。该视频片段从现存的测量数据(文件或数据流)得出的图像序列中自动或者半自动地生成，使得统一标准的多传感器结果可视化。该方法可让使用者能够解读经过数小时和数天时间收集的大量相同物体的庞大数据集，并且迅速生成一种标准格式的高质、精练的视频片段，而无需特别的程序来观看。
[0018]本发明中所述的采集和分析测量系统的监视数据的方法，适用于在测量物体的特征时监视对象的背景(也就是说，不是监视物体本身，而是它的周边环境)，采用诸如分割画面、颜色映射、屏幕统计、突出、摘要和对比的方式，使得测量结果和趋向的庞大数据集实现可视化，从而使用者可以更容易地观察到测量结果随时间的改变。这样就能够提供关于该生产物体的信息以及该物体所处的生产环境或背景是如何改变的。
[0019]因此，本发明的方面是关于采集和分析测量系统的监视数据的方法，该测量系统包括一个或多个传感器，适用于一系列基本上相同的物体的测量操作，该测量操作含有许多测量序列，每个测量序列都包括一系列物体的特征的测量值。该方法包括大量的监视操作，其中每个监视操作都包括在测量序列期间采集监视数据，每个测量序列的监视数据含有至少一个图像，此图像由该测量系统和/或测量环境构成。根据本发明，该方法还包括从大量的测量序列中选择测量序列的子集，并且将包括子集的测量序列的监视数据的图像的图像序列可视化，其中，该图像序列中的图像顺序被最优化，用以确定在测量系统中和/或在测量环境中和/或包括原材料的生产线中是否发生改变。
[0020]本申请书中的用语“基本上相同的物体”应理解为同一类型的物体或者同一产品的微小变化，特别是在物体之间存在差异的情况下-如果完全-也仅限于考虑到生产误差所预先设计的给定的生产容限和/或变更。具体地，本申请书中“基本上相同的物体”的相似度达到95%以上。
[0021]在一种实施方式中，根据本发明的方法包括在将该图像序列可视化之前先从子集的测量序列的监视数据中减去被测物体的数据。
[0022]在该方法的另一实施方式中，可视化包括颜色映射。在该方法另外的实施方式中，图像序列以非时间顺序提供图像。
[0023]在该方法的一种实施方式中，子集包括不超过同一时段的测量序列的总数的十分之一，具体地不超过五十分之一。
[0024]在该方法的实施方式中，监视操作只对测量序列的子集执行。在另一实施方式中，每个监视操作都包括在测量系统的预定义的条件下或者测量序列的预定义的时间点采集图像。
[0025]在该方法的另外的实施方式中，子集的测量序列被均匀地分布于大量的测量序列之上。
[0026]在根据本发明的该方法的另一实施方式中，为防止人为干扰，测量序列的子集被均匀地分布于大量的测量序列当中。具体地，监视操作的分布至少部分地经受随机化。
[0027]在具体的实施方式中，监视数据包括测量系统和/或测量环境的部分的表面的温度数据。
[0028]在根据本发明的另一实施方式中，可视化包括一种统计分析，具体地包括一种用于识别周期性事件的傅里叶分析。
[0029]本发明也适用于一种处理监视系统，用于对测量系统的监视数据进行采集并进行长期分析，该测量系统包括一个或多个传感器，并且适合于一系列相同物体的测量操作，该测量操作包括大量的相同测量序列，每个测量序列包括一系列物体的特征的测量值。该测量系统包括至少一种测量装置，适合于执行大量的监视操作，其中，每个监视操作包括采集测量序列期间的监视数据，该监视数据包括测量系统和测量环境的至少一个图像。根据本发明，该监视系统包括计算装置，计算装置用于从大量的测量序列中选择测量序列子集，并且适合于使图像序列可视化，该图像序列包括子集的测量序列的监视数据的图像，其中，该图像序列中的图像的顺序被优化，用于确定在测量系统和/或测量环境中发生的改变。
[0030]在根据本发明的处理监视系统的一种实施方式中，至少一种监视装置作为该