基于统计过程控制的生产车间状态智能监控研究

在加工车间数字化建设过程中,存在信息流与实物流脱节、生产过程不透明等问题。针对这些问题,基于统计过程控制对生产车间的状态智能监控进行了研究。在研究中,对车间物联网的构建进行了分析,并设计了加工设备数据采集总体框架、数据模型与实时数据库系统。采用统计过程控制方法,实现生产车间状态的智能监控、预测与预警。通过研究与应用验证,确认基于统计过程控制的生产车间状态智能监控效果良好。     

一种基于 RFID的制造车间实时定位算法研究

针对LANDMARC系统在制造车间定位应用中存在的问题,提出一种基于RFID的制造车间实时定位改进算法。从研究基于LANDMARC系统的制造车间定位技术入手,深入分析了系统在实施过程中存在的问题,重点阐述了改进最佳邻居算法的定位流程及关键模块设计,最后在搭建的实验室模拟环境中进行了定位测试。测试结果表明,改进算法的平均定位误差可以达到0．5m,定位精度对比LANDMARC算法提高了20％,能够很好地适应实验室模拟环境。     

基于移动终端的机加车间生产质量信息实时管控支持系统

针对传统机加产品生产质量统计效率低、无法动态监控及有效预警等问题,建立了一种可与检测设备集成、支持生产质量动态监控与预警、基于移动终端的机加车间生产质量信息实时管控支持系统的体系结构,并对基于移动终端的车间质量动态监控与预警实现技术框架、移动终端软硬件架构及与检测设备的集成技术、基于移动终端的多点实时智能Elman神经网络预测模型及实现算法等关键技术进行了研究。该系统已成功应用于重庆市某制造企业,取得了良好的应用效果。     

数字化柔性智能制造系统在机床加工行业中的应用北大核心

针对机床加工行业中的数字化柔性智能制造系统,构建了整套系统的物理架构,给出了车间管控系统、智能仓储物流系统、三个数字化柔性加工单元的详细设计。通过传感器、无线射频识别(RFID)装置等,实时采集车间中需要监控、连接、互动的物料、刀具、物流小车、机床、量检具等的数据,并对物流过程、加工过程中的各种信息进行处理、优化和整合,构建车间局域网并与互联网结合形成车间数字化柔性智能制造系统。柔性制造化系统以实现车间工件的智能化识别、定位、跟踪、监控,并管理工厂中的人、机、料、水、电、气、生产进度、工艺参数、产品质量、环境因素等各种生产要素,目的是实现管理的自动化、智能化。最后,给出了系统的具体应用界面和应用结论。     

数字化柔性智能制造系统在机床加工行业中的应用

针对机床加工行业中的数字化柔性智能制造系统,构建了整套系统的物理架构,给出了车间管控系统、智能仓储物流系统、三个数字化柔性加工单元的详细设计。通过传感器、无线射频识别(RFID)装置等,实时采集车间中需要监控、连接、互动的物料、刀具、物流小车、机床、量检具等的数据,并对物流过程、加工过程中的各种信息进行处理、优化和整合,构建车间局域网并与互联网结合形成车间数字化柔性智能制造系统。柔性制造化系统以实现车间工件的智能化识别、定位、跟踪、监控,并管理工厂中的人、机、料、水、电、气、生产进度、工艺参数、产品质量、环境因素等各种生产要素,目的是实现管理的自动化、智能化。最后,给出了系统的具体应用界面和应用结论。     

多品种小批量制造过程工序质量动态控制方法研究

针对某电梯零/部件制造企业对产品制造过程工序质量可控性的要求,结合电梯零/部件制造企业多品种小批量机加工车间存在的质量样本数据少且数据实时采集困难、质量状态实时监控及预警不准确等问题,提出了集制造过程质量数据智能采集、工序质量实时监测以及质量预警三层技术的多品种小批量制造过程工序质量动态控制方法。对其中基于无线射频识别(RFID)的产品工序质量数据实时采集方法、基于多图联合控制的小样本统计过程控制(SPC)工序质量控制方法以及基于T-S模糊神经网络的工序质量预警方法进行了研究。最后,通过实例验证了该制造过程工序质量动态控制方法的可行性。     

物联技术下智能制造车间自协作管理方式研究

为了解决智能制造车间实时调度问题,基于车间物联技术提出了交互式、命令式及预警式3种车间自协作管理方式。通过为车间生产过程中人员、设备、物料等配备RFID设备,采集实时生产数据并交由上层数据处理与生产管理系统进行分析处理,得到感知结果,从而采用相应的自协作管理方式对缺料、拖期、质量不合格等问题进行有效处理。最后结合离散车间生产管理系统的车间调度的应用实例,验证了方法的合理性。     

RFID在离散制造业的研究应用

物联网技术的快速发展,有效地提高了离散制造业的信息化水平。作为物联网的关键感知技术,无线射频识别(RFID)技术在制造业生产中的应用愈加广泛。结合制造业信息化,以农机产品的生产装配为例,介绍了RFID在典型离散制造业供应链以及生产车间中的应用,同时对RFID技术在仓储管理中的应用流程进行分析。提出了基于RFID的制造执行系统(MES)在农机装配车间的应用方案和硬件架构,阐述了系统的信息流模型,以实现生产过程的实时监控和在制品的跟踪管理。RFID技术的应用有效满足生产数据采集的实时性和自动化要求,对企业信息化的建设具有重要的推进作用。     

基于数字孪生的零件智能制造车间调度云平台

零件制造车间中工作要素路径的未知性、时间的不确定性,以及生产要素信息的孤立性,严重影响了车间调度的有效运行。基于数字孪生技术提出一种解决零件智能制造车间调度问题的新方法——调度云平台,构建了调度云平台的框架模型以及调度工作流程;搭建了调度云平台的全生命周期监控系统,监控产品的实时运行状态;基于全生命周期监控系统实时监控的数据,利用大数据分析技术对车间生产过程中多源动态扰动进行预测和诊断,在此基础上提前由调度云平台对动态扰动制定相应扰动策略;为阐述如何将所提模型落地,以某企业零件智能制造车间为例,对调度云平台模型进行应用验证,同时指出了基于数字孪生的零件智能制造车间未来的工作方向。     

拖拉机智能装配车间定位系统设计

针对拖拉机制造车间资源管理信息滞后和准确性差的问题,结合车间环境和定位需求,设计了基于UWB定位技术的拖拉机智能装配车间定位系统。系统由定位标签、定位基站、定位软件、POE交换机等组成,通过定位软件建立整个智能装配车间实时地图,设置各装配单元的坐标位置,在各移动物资上安装定位标签,根据车间定位环境在适当位置处安装定位基站并选用AOA和TDOA两种算法进行组合作为智能装配车间的定位方法;根据车间定位精度高的需求和定位对象的不同,对定位系统硬件进行选型,并在拖拉机智能装配车间的基础上对定位基站进行布局,满足了长81 m、宽72 m的拖拉机智能装配车间用13个定位基站实现0.1 m的定位精度要求,为拖拉机智能装备车间提供实时准确的资源位置信息,方便智能管理系统对装配物资的及时调度,实现对拖拉机离散制造车间资源实效、准确的管理。     

基于RFID的冲压模定位管理系统研究

针对制造企业冲压生产车间智能化管理需求,提出了一种基于RFID的冲压模定位管理系统。结合RFID和TDOA定位算法获取出车间内模具信息,将同一工作区的机床和模具组成一个冲压单元,进而获取加工单元的现场生产数据。通过在模拟环境下进行仿真,验证了算法具有较高的定位精度。基于C#开发的模具管理系统,可实时提供车间生产信息,实现制造企业生产过程的可视化、智能化管理。     

基于智能计算方法的AGV制造车间调度问题研究现状

基于智能制造车间物流系统中AGV的复杂动态调度问题,阐述了智能计算方法在复杂调度技术方面及其在智能制造车间AGV调度的研究应用.对群智能计算、遗传算法、人工神经网络等常见智能计算方法的特性及调度问题应用进行分析.针对群智能计算方法重点探究了粒子群算法、蚁群算法及人工蜂群算法在制造业AGV调度中的应用;结合遗传算法与柔性制造系统生产理念总结了AGV调度研究现状;在人工神经网络方法上,介绍了基于深度学习、强化学习有关的AGV调度问题研究及特点.基于智能计算方法各自计算特点对其在制造车间AGV调度应用进行了探讨,总结了智能计算方法在制造车间关于AGV智能调度的研究的发展趋势,方便未来AGV车间调度系统的技术研究选择合适的算法.     

基于智能计算方法的AGV制造车间调度问题研究现状

基于智能制造车间物流系统中AGV的复杂动态调度问题,阐述了智能计算方法在复杂调度技术方面及其在智能制造车间AGV调度的研究应用.对群智能计算、遗传算法、人工神经网络等常见智能计算方法的特性及调度问题应用进行分析.针对群智能计算方法重点探究了粒子群算法、蚁群算法及人工蜂群算法在制造业AGV调度中的应用;结合遗传算法与柔性制造系统生产理念总结了AGV调度研究现状;在人工神经网络方法上,介绍了基于深度学习、强化学习有关的AGV调度问题研究及特点.基于智能计算方法各自计算特点对其在制造车间AGV调度应用进行了探讨,总结了智能计算方法在制造车间关于AGV智能调度的研究的发展趋势,方便未来AGV车间调度系统的技术研究选择合适的算法.     

基于RFID智能分拣系统设计及其应用研究

为了实现快递的智能分拣,提出了基于RFID射频识别技术的智能分拣平台。该系统采用web端的管理软件,对整个分拣过程进行监控和数据存储管理,让智能分拣过程安全可靠。首先对快递分拣系统进行了需求分析,从而说明RFID技术在快递分拣系统中的技术可行性和经济实用性。最后对各个模块进行了系统测试,并对RFID射频识别技术在快递物流领域的应用前景做了展望。     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

危险品集装箱状态实时监测系统设计

结合目前危险品集装箱道路运输监控管理现状以及运输过程中的监控要求,选择温度、湿度、振动、烟雾、倾角等几种典型状态作为监控参量,基于无线射频RFID技术、GPRS/GPS技术和传感采集技术,研制出危险品集装箱状态信息实时监测系统。监测系统中功能独特的集装箱电子标签,实时获取集装箱状态采集控制模块发出的状态信息,并发送给车载危险品监控终端;车载终端通过GPRS将危险品集装箱状态信息、车辆行驶状态及定位信息发送到远程监控管理系统,从而实现对运输过程中的危险品集装箱状态的实时监测与追踪。     

面向汽车发动机装配过程建模与监控方法研究

针对汽车发动机装配过程在线监控问题,构建了发动机装配过程实时监控Petri网模型(Engine Assembly Process Monitoring Net,EAQMN),在模型中用变迁描述在制品的装配状态、运输状态和信息采集状态,库所用来描述产品装配过程中的事件;基于RFID技术在分析汽车发动机关键装配工位作业流程及关键信息点数据存储和采集完整性的基础上,通过车间实时信息采集,驱动EAPQMN模型运行,从而实现对发动机装配过程的在线监控;最后,成功应用于某汽车发动机装配车间,有效提高了生产过程在线监控的准确性和实时性,验证了该模型的可行性和有效性。     

基于RFID回波信号强度和KNN分类的生产现场网格化定位

RFID定位技术对于车间生产有重要的意义。通常的定位往往是基于坐标点粒度的,这对于车间内的定位需求比较浪费：车间内的定位通常和物流需求密切相关,是基于工位(区域)粒度的定位。针对车间内生产现场的定位需求,使用RFID回波信号技术,提出一种基于KNN和W-KNN分类的网格化定位方法。使用仿真软件测试了算法的可行性,并比较分析了KNN和W-KNN对结果影响的不同之处。     

基于LonWorks的JP-CIMS生产监控系统的研究与开发

本文基本ＬｏｎＷｏｒｋｓ现场总线技术，对其所构建的全分散智能控制网络的结构特征、控制策略进行了探讨，并以ＪＰ－ＣＩＭＳ铝型材生产过程中的关键－挤压机为应用对象，建立了基于ＬｏｎＷｏｒｋｓ智能节 车间生产监控系统，利用分散的智能节点有效地实现了各参数的实时监控。     

基于RFID技术的热交换器生产线的设计

分析了传统制造在数字化方面的不足之处和RFID技术应用的优势,研究了RFID技术在热交换器生产线自动化和智能化应用中的功能需求。在热交换器生产线上应用该技术,结合系统管理软件可以对加工件、作业人员等进行标识,可自动、准确、实时地获取生产过程中的相关信息。通过实践,基于RFID技术的热交换器生产线实现了智能化、数字化转型,减少了人工跟踪生产计划和核对工艺参数的工作量,避免了事后人工数据统计,有利于产品质量过程的追溯和分析。