基于Niagara的物联网智能制造系统

新型智能制造系统可以提高生产效率和产品质量,提升制造业供给结构的适应性和灵活性.以物联网为核心,提出在Unity3D环境下基于Niagara的物联网智能制造系统.以物联网三层构架为基础,辅以软件二次开发,实现各种模块协议之间的兼容,实现智能制造.     

基于MQTT协议的车间设备物联网系统研发

为了解决Z公司车间设备运行监管不全面,导致工时浪费、废品率居高不下的问题,文章采用了MQTT通讯技术、RFID无线识别计数、条码识别计数以及数据库存储技术等多项前沿技术,从而达到了效稳定、高效地完成了车间物联网系统架构,实现了对车间设备使用过程中的运行状态、加工状态等数据的实时采集、分析。从而明确了整个车间物联网系统的基于MQTT协议的技术架构。     

离散制造车间生产数据实时采集系统设计

针对离散制造车间现有的数据采集方式的不足,研究开发了一种能够及时、便捷、准确获取现场数据和下达生产指令的数据采集系统.其中数据采集器以C8051F020单片机为核心控制器,可通过键盘输人现场加工数据及进度等信息;通过以太网CP2200模块实现实时传输,并及时接收来自车间上层的生产指令.应用该数据采集系统,能够实现车间与上层之间高效、精准的信息传输.     

基于网络化制造的实时通信系统研究

从DNC系统的体系结构模型入手,分析基于以太网的DNC系统的功能和组成,设计以单片机ATxmega128A1为处理器的通信控制器,详细阐述以太网协议和TCP/IP协议的实现过程;介绍将μC/OS-II移植到处理器上的过程;基于网络化制造的实时性要求,研究数据传输的方法.从软件和硬件层面建立了系统的连接,实现了基于网络化制造的实时通信功能.     

车间能耗实时监测系统的研究与设计

为了提高车间能耗的监测与管理水平,从远程监测管理角度出发,定义具有拓展性的车间设备组网协议,设计一种车间能耗实时监测系统,以此监测管理车间实时能耗情况,为车间能量效率评估和车间设备维护、升级、改造提供准确数据支持。该系统已实际应用于数控加工车间的能耗监测,实际应用表明:该系统能实时监测车间能耗情况,数据传输实时性强、稳定性好,增强了企业对车间能耗的管控。     

实时数据驱动的离散制造车间自适应调度方法

针对离散制造车间生产调度存在的缺少信息反馈、动态响应能力弱、决策实时性不足等问题,提出了一种实时数据驱动的自适应调度方法。首先,以物联设备实时采集的大量生产数据为基础,提出一种数据驱动的"感知-调度-执行"闭环决策机制;其次,设计了一种改进的协同多智能体Q-learning算法,通过经验共享机制解决多智能体间的信息交互问题,在此基础上,采用基于学习次数的动态搜索策略来提高不同生产状态下算法的学习效率,从而实现对不同工位的自适应调度;最后,以某航天产品机加车间为案例,验证了所提方法的有效性和可行性。     

面向网络化制造的车间单元控制与资源重构

多个制造单元可以通过计算机网络联结起来,组成松散耦合、分布自治、协同合作的分散网络化制造系统(DNMS).在分析DNMS的基础上,描述了网络化可重构智能制造单元的功能模型,建立了基于MAS的车间智能单元混杂动态控制结构及运行机制.该结构具有分层、分散及协调控制的特点,保证了系统柔性且易于实现全局优化.文章用四元组描述了网络化制造资源重构的问题,结合招投标机制中的竞争与协调机制建立了车间制造资源重构问题的数学模型,具有一定通用性及柔性.     

基于绿色制造的切削机床-车间系统降噪研究

机床-车间系统是切削制造过程的基本生产单元,是实施绿色制造很关键的一环,从广义的角度看运转噪声和切削噪声都是机床噪声的一部分,基于绿色制造的机床-车间系统降噪关键在于降低机床噪声。本文对切削机床-车间系统的噪声特性进行了分析;总结了机床设计和制造（改造）过程中一些降低机床运转噪声的措施;提出了用调度等方法降低系统的切削噪声;并进行了实例分析。     

面向离散制造物联车间的UWB实时定位系统设计

离散型制造业生产过程复杂多变,制造资源具有更为广泛的动态特性,为进行有效的制造资源管理控制,实现制造物联车间实时位置数据的采集,基于制造物联事件主动感知技术架构,提出了一种离散制造物联车间资源定位管理模型,设计了一种基于超宽带技术的制造资源定位系统,改进了一种基于自适应阈值函数的小波阈值去噪算法并实现,能够有效降低外界因素的干扰,减少定位误差,实现对离散制造车间制造资源的实时定位,有效获取人员、物料、物流车辆等制造资源的位置数据,便于进行资源感知和调度管理,从而提升管理标准及产品品质。     

数字化车间生产状态实时监测系统的研究与实现

数字化车间的建设是实现制造业智能化、信息化的关键环节,而目前生产车间存在生产过程不透明、生产信息集成度不高、管理手段落后等问题。针对这些问题,提出了一种数字化车间生产状态实时监测系统框架;并对三维虚拟车间环境的构建、信息集成可视化以及设备状态分析等关键技术进行了研究,在此基础上开发了数字化车间生产状态实时监测系统,实现物理车间的"虚拟映射";最后,通过某生产车间的实际应用,验证了该系统的可行性和有效性。     

车间多机床状态实时监测系统研究

随着零件加工精度和效率要求的提升,机床实时状态信息对于加工参数的动态调整有着重要作用。以车间多台华中8型数控机床为监测对象,开展了多机床状态信息监测系统的研究。采用STM32下位机系统作为智能终端,移植TCP/IP协议,实现了机床关键点温度、运动位置、主轴转速及进给速度等信息的采集,并基于CAN总线搭建了多智能终端的信息传输网络,采用C#语言开发了上位机监控系统。实验测试结果表明:该系统工作稳定,可靠性好,具有良好的扩展性,其可有效提高车间机床监控效率,降低运营成本。     

柔性制造车间天车自动调度系统研究

以销定产经营模式下,柔性车间存在天车无序调度的问题。通过车间生产过程数学化描述对天车调度目的做了分析。为了提高车间整体效率,给出天车调度的约束条件和调度优先原则,使调度能够满足柔性制造生产需求。     

离散型车间检测过程实时监控系统研究

针对离散型车间在检测过程中信息不透明、数据传输不及时的问题,设计一个面向检测过程的实时监控系统。通过对零部件检测车间实时监控系统的检测过程模型、系统体系架构、数据采集方法、系统功能模块及软件系统5个方面进行设计,完成了对车间人员、物料、设备、质量和环境的实时监控,提升了离散型车间检测过程的监控水平,实现了车间信息的实时传递,有利于决策人员对检测全局的把控以及减少设备的非增值时间。通过某航空企业项目实践,验证了设计的合理性与实用性。     

面向敏捷生产调度与控制的基于MAS的制造系统

面对动态制造环境中制造系统必须面对的时间不确定性、设备可靠性/可用性、订单变化、人力资源变化等问题,提出一种面向敏捷生产调度与控制的基于MAS的制造系统组织框架以支持进行有效的生产调度和控制.引入招投标方法实现任务的分解与分配,通过制造任务的分解与分配建立各层Agent之间的协调工作及协同决策机制;采用能力匹配与动态调度相结合的方法实现任务分配与调度控制的有效集成;面向生产任务需求动态确定Agent粒度、组建MAS模型;为了便于构造各种Agent,提出一种Agent的多层混合结构.从而制造系统中的各种制造资源被重组成为Agent网络,使其能够利用各种Agent的自治和合作特性适应制造环境的变化,实现动态调度与控制.     

独立制造岛模式的车间生产系统的研究

分析，讨论了ＣＩＭＳ环境下，采用独立制造岛生产式的车间的生产管理和控制系统的原理和组成，提出了一种基于独立制造岛模式的车间生产管理和控制方案。     

基于敏捷制造理念下的车间布局设计

随着市场竞争的加剧，已有的车间布局已不能满足企业的需求，迫切需要高柔性，模块化且易于重构的车间布局，当生产需求发生变化时，能够迅速重组以满足新的需求，在对传统的车间布局设计方法的分析基础上，本文将就面向敏捷制造的车间布局展开讨论，详述了新型模式的车间布局，针对虚拟单元这一敏感单元的组织形式，提出了面向敏捷制造的车间布局的设计方法。     

智能照明系统在汽车制造冲压车间的应用

冲压车间照明环境的好坏是影响生产效率的非常关键的因素,其合理的设置以及光照强度选择,对于提高车间照明质量、改善车间生产环境至关重要。通过引入智能照明系统,能够实现多场景的自由切换,有效提升车间照明环境的均匀性,延长照明灯具使用寿命;一键式智能操作,极大提升了照明控制的管理水平,大幅降低电能消耗。     

一类制造系统活性控制

根据Petri网结构理论分析S^3RP类型制造系统的死锁发生的充分必要条件，分析Petri网模型中存在的最小死锁结构，根据库所不变量原理提出在最小死锁结构处施加控制库所的策略，从而消除死锁的发生。实例证明基于不变量原理的死锁避免策略是算法简便，有效的。     

基于遗传算法的面向绿色制造的车间调度优化

针对面向绿色制造的车间调度问题,文章综合考虑加工时间、电能消耗的可计算性和质量、环境影响的复杂模糊性,采用0-1变量思想将质量、环境影响转化为可计算的因素建立了以最小完工时间,最小电能消耗为目标以质量和环境影响为约束的调度数学模型.采用遗传算法结合变权重思想对该优化问题求解,同时结合一个齿轮加工过程中面向绿色制造的车间优化调度为例,说明该优化方法的可行性.