基于EPC规范的车间层多源信息集成技术

构造了一种基于产品电子代码规范的车间层多源信息智能集成的系统模型,实现了车间设备数据、人力资源、生产物流等多源制造信息与上层应用系统之间的无缝交互与集成。论述了该模型实现车间层与企业内部、外部系统的信息集成的层次结构及数据流程,介绍了其多源信息格式定义及数据交互模式设计。应用案例研究表明,该系统模型在支持车间快速响应能力提升、实施网络化制造和制造业信息化向车间底层的深化等方面具有广阔的应用前景。     

面向立体仓库群的汽车零部件仓储实时监控系统的应用研究

提出了汽车制造企业零部件物流管理的信息化、集中化理念,构造了依照零部件总成划分的立体仓库群的设备层与控制层的信息交互平台,建立了零部件仓储实时监控与数据采集系统。基于该系统纵向集成搭建企业应用层面的协同工程应用与管理平台,通过与发动机车间、冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间的各制造执行系统之间的数据共享与联合应用,保障整个制造过程的零部件有效供给,全面实现物流供应链的科学管理,整体上提升汽车制造企业经济效益的有效途径。     

基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建方法

近年来,数字孪生已成为提升制造业智能化水平的重要技术之一,其依赖现有车间精细化三维模型的数据基础。文中针对如何快速获得可视化效果较好的虚拟车间场景模型的问题,研究了基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建方法。首先,搭建了基于视觉SLAM的可交互虚拟车间构建的系统架构。其次,详细阐述了基于视觉SLAM的点云采集、点云分割和识别及三维模型泊松重建等关键部分内容。最后,通过车间场景重建与虚拟交互实现,验证了所提方法的有效性,初步解决了现有车间缺少数字化模型的困境,提供了智能化车间的几何模型和数据基础。     

炼钢车间现场数据采集系统的分析与设计

通过分析转炉炼钢车间自动化建设基本完善与企业管理层信息化程度不高之间的矛盾,设计数据采集系统,搭建自动化生产与管理的桥梁,实现车间生产与企业管理信息一体化.该系统实现了转炉炼钢车间基于OPC协议的生产监控实时数据采集,采用可扩展标记语言(XML)技术封装数据,并设置二级防火墙保证生产网络与管理网络安全,最终使用TCP/IP协议将数据安全传输到管理层.该系统已成功应用于江苏永钢生产运行综合管理系统,为管理层优化生产提供可靠数据.     

网络化制造环境下车间层信息交互模型及实现

网络化制造中，车间层的信息化水平在一定程度上可通过信息交互方式进行衡量。针对现有网络化制造环境下车间层信息交互和资源共享过程中存在的问题，提出了基于对等网络和移动Agent的车间层信息交互模型，重点阐述了该模型的体系结构、通信过程及系统安全性等；设计了用于实现以上模式的信息终端和系统，并结合某汽车焊装自动化生产线网络化监控与管理系统，分析了它在实际应用中所表现出来的特点。     

船舶管加工车间集中监控系统架构探索

当前我国船舶管子制造企业普遍存在车间管理粗放、车间信息化水平较低等情况,限制了车间制造效率的提升.通过分析现有管加工车间优缺点,提出船舶管加工车间监控管理架构,将车间基本要素信息直接或通过MES、ERP等信息系统上传至车间监控系统,统一实现数据可视化及分析应用,增强对车间实时信息的掌握,支持生产决策.     

基于OPC UA的数字孪生车间实时数据融合与建模研究

数字孪生车间是智能制造背景下车间全息监控、精准分析、实时决策的有效手段。而实时高效的异构数据采集和融合,以及虚实车间的交互连接是驱动数字孪生车间运转的核心。为此,依托制造物联网和OPC UA通信技术,建立了数字孪生车间实时数据采集框架。采用分层融合的策略,去除原始数据中的信息冗余,匹配产生中间事件和生产过程数据,同时基于空间尺度构建实时数据空间对象模型。另外针对提高数据传输实时性的目的,按照信息分类—自适应压缩—节点合并的路线,缩减OPC UA信息模型节点数目和节点容量,设计了面向数字孪生车间的OPC UA信息建模方案。最后,以某航天结构件生产线为案例,为数字孪生车间开发了实时数据采集系统,并验证了此方案的可行性。     

基于物联网的生产车间数据采集系统研究

目前农业机械制造产业在生产加工、装配、仓储等工作中存在着大量的数据处理工作，而现有的人工数据采集方式能力较低、效率较差、容易出错。针对这些问题，将基于物联网的RFID技术应用到生产车间数据采集系统中，并且将条形码技术应用到了仓储数据采集中，还运用了单片机与传感器结合制造执行系统来采集车间环境数据。此系统解决了生产车间数据采集困难、易出错、管理混乱等问题，实现了对生产车间数据的实时采集与监控，从而有效的提高了生产效率。     

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。     

智能车间实时定位与监控方法研究

针对传统车间信息不及时、不准确,过程不高效、不透明等缺陷,以车间生产过程中的实时定位和监控为研究内容;分析了智能车间的定位需求与RFID应用架构;利用基于RFID的定位跟踪技术,提出了一套在智能车间建设中的应用方案;开发了融合RFID技术的应用系统;设计了一种基于贝叶斯算法的K近邻改进算法。实现了对批量零件的数目统计和变动监控,对零部件在产线移动过程中的追踪,对车间工人的实时定位与管理。在一定程度上改善了车间手工统计、丢件缺件以及管理混乱等缺陷,从而提高了车间的信息化、透明化、高效化和安全化水平。     

机床制造加工数字化车间信息模型及其应用研究

车间/工厂内普遍存在来自不同厂家且功能各异的自动化装备和系统,其在信息层面表现为分布于不同网络层次的异构数据。异构系统与设备之间的互联互通是实现制造信息化和智能化的基础,是数字化车间集成的一个核心问题。解决这一问题的关键是建立规范一致的信息模型。针对机床制造加工数字化车间的信息互联互通问题,在分析数字化车间架构、功能要求和信息流的基础上,建立了机床制造加工数字化车间的信息模型架构。通过明确数字化车间信息模型的元素定义、建模规则和建模方法,实现了模型的标准化和一致性。随后,基于OPC统一构架(OPC unified architecture,OPC UA),建立了该信息模型在OPCUA地址空间中的映射规则和基于OPC UA服务器/客户端实现信息模型数据存储和交互的方法。最终,采用OPC UA协议将信息模型映射到OPC UA地址空间,选取典型现场应用场景,完成了信息模型的实例化,验证了所提出的机床制造加工数字化车间信息模型的实用性。     

基于MES系统的质量信息提取及应用

质量是制造业生存和发展的决定因素,更是航天制造业的品牌形象。对于航天制造业,质量风险管控极为重要,而质量数据是企业质量管理的前提和基础,车间质量数据合理、完整、有序地组织和管理是进行车间质量数据分析统计的重要因素。基于河南航天MES系统进行了质量信息的提取及应用分析,对MES系统的生产过程质量进行了剖解,对管理过程中的质量信息采用了科学的手段进行归集和统计,为产品质量问题的追溯提供了科学的依据。同时加强了基于MES系统生产过程质量信息的应用,通过对生产过程质量信息的进一步管控,在有效提高产品质量、降低废品率的同时提高了生产效率,对于其他制造企业的生产过程质量数据的应用有借鉴意义。     

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。     

开关设备行业数字化车间生产过程运行管理标准研究

为了给开关设备行业数字化车间生产过程运行管理提供基本规范,结合开关设备行业生产过程管理的一般性业务流程,及其生产过程运行管理存在的问题与难点,在借鉴和吸收现有标准及体系先进的方式和方法的基础上,提出了开关设备数字化车间生产过程运行模型、数据流模型,以指导当前和未来一段时间内的数字化车间生产过程运行管理标准化工作,引领开关设备行业实现制造模式智能化升级改造。     

基于多Agent的整理车间业务管理与决策系统建模

针对纺织整理车间工作效率低下、业务流程复杂、业务数据孤立,以及原有DOS系统不能满足管理需求的现状,借助多Agent技术,对现有车间的业务数据流程进行了优化,提出了一种基于多Agent的业务管理结构模型,构建了一个柔性、动态、高效的生产管理和决策分析的协作管理平台;介绍了多个体Agent的主要功能、相互间的工作原理和消息通信流程,并开发了相应的业务管理系统。实际应用表明,多Agent的业务管理模式提高了用户与系统的交互性,满足了车间在业务管理方面智能化决策、个性化服务等的实际需求,而且业务管理系统实现了企业生产数据资源的整合,促进了纺织企业生产管理信息化的快速发展。     

面向柔性焊装线的计划管理系统研究

为了有效地制定适合柔性焊装线的车间生产计划以及掌握计划执行的实时数据信息,提出了一种面向柔性焊装线的计划管理系统。该系统利用产品结构、工艺数据以及车间生产能力数据,通过多数据耦合机制,制定柔性焊装线的生产计划,并通过OPC、N-Ring环网总线等技术,构建实时数据采集与信息交互平台,实现车间计划信息的集成化管理,为现场操作工提供实时的工作状况信息,同时也为上层ERP生产任务的制定提供数据基础。     

基于日志的数控机床生产信息自动化获取方法

生产信息的自动化采集能提高管理数据的质量,是发展智能制造和提高车间管理水平的内在要求。针对现有的生产数据自动化采集方法存在采集数据较为单一、实施复杂、与系统耦合度高等多种不足,提出一种基于日志的数控生产信息自动化采集方法。通过编程注释的方法丰富了日志信息源,并在此基础上构建了日志信息的自动采集与生产数据解析系统。应用实例表明,该方案能满足数控机床生产管理中的各项报表数据要求,数据准确全面。     

制造执行系统数据采集技术在重车车桥厂的应用

制造执行系统作为车间作业现场管理、监测与控制的一体化平台,基于各类数据采集技术,实现生产过程异构数据的实时采集、监控。以某重车车桥厂装配过程为背景,首先简要分析了车桥装配过程中数据采集的挑战和问题,介绍了项目中数据采集硬件以及遇到的问题和解决方案。通过项目实施前后一些情况进行对比,说明了数据采集技术的应用对厂方精益生产水平的推动、提升作用。     

数据—模型融合驱动的流程制造车间数字孪生系统研发EI北大核心

针对流程制造过程工序间耦合严重、过程建模困难、生产活动规划的联动性和智能化水平较低等问题,提出数据与模型融合驱动的、覆盖工艺流程全变量空间的车间多维数字孪生模型及其系统架构。融合车间生产全要素孪生模型与动态生产数据,建立了贯穿生产过程中不同工序的设备实体对象模型,从几何、物理、行为、规则等多个维度对耦合生产线实体对象特征进行刻画,实现了工艺设备静动态多维属性的数字化精准映射。在此基础上,搭建了包括物理产线、虚拟产线、信息服务等支撑多系统数据交互映射的车间数字孪生系统,研发了基于开放平台通信—统一架构(OPC UA)与Kepware的通信技术的静动态虚实映射和迭代运行机制,实现了从车间物理制造流程耦合向各孪生体参数间耦合的转换。最后,基于某流程制造企业制丝生产试验线开展应用验证,为解决流程工业耦合复杂而造成的协同交互与迭代运行难题提供了方法和实现途径。     

离散型车间生产过程中的物料实时跟踪与管理

针对离散型车间生产过程中物料信息可追溯性和实时性差的问题,基于精益生产管理理念和数据实时采集技术,分析了车间生产过程物料转移过程,提出了基于RFID的数据采集方案,构建了系统的网络支撑体系结构,实现了一个面向生产过程的物料实时跟踪与管理系统。该系统由物料信息管理、物料状态跟踪、物料供应和消耗情况、在制品信息统计和产成品质量追踪五大模块组成,完成了对生产过程中物料信息的实时采集和跟踪管理,为车间管理人员提供了全面、实时的物料信息,从而保证相关人员及时、有效的组织和调整物料路径,最终达到物料的通畅,实现对车间生产过程中物料信息的有效管理。