基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 06:04
近年來,由信息技術(shù)引領(lǐng)的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正席卷全球,信息化與工業(yè)化的深度融合,促使制造業(yè)向數(shù)字化、智能化、服務(wù)化方向發(fā)展,為我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了新的方向。數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng)是智能制造的核心組成部分,改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營模式和管理決策模式,具有重要的研究價(jià)值。本論文研究提出的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng),通過借鑒工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化制造技術(shù)的思維模式,全方位的對(duì)課題研究對(duì)象進(jìn)行整體智能制造理念的規(guī)劃。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中,使用數(shù)字化制造技術(shù)進(jìn)行建模仿真,應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把孤立的設(shè)備、工藝、物料進(jìn)行一個(gè)聯(lián)結(jié)整合,構(gòu)建一個(gè)整體的智能信息系統(tǒng)。選型互聯(lián)網(wǎng)主流軟件技術(shù)對(duì)智能信息系統(tǒng)的架構(gòu)搭建進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的框架、前端、后端、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行編程,選用高效的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),選取實(shí)時(shí)雙向傳輸技術(shù)讓數(shù)據(jù)傳輸更為高效,通過插件使系統(tǒng)界面更具現(xiàn)代化和互動(dòng)性。主要的工作和成果如下:(1)綜述課題研究的研究背景和意義,闡述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心理念、傳統(tǒng)管控系統(tǒng)的弊端和基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)信息系統(tǒng)在國內(nèi)外發(fā)展的情況,并就傳統(tǒng)的管控系統(tǒng)所存在的問題進(jìn)行...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化管控系統(tǒng)
廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文8數(shù)據(jù)分析層負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和優(yōu)化,在這個(gè)信息體系內(nèi),主流的工業(yè)軟件系統(tǒng)包括:SCADA、MES、ERP。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的工具,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的強(qiáng)大算力可以高效的對(duì)感知識(shí)別層收集的工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化,使生產(chǎn)管理達(dá)到更有智慧的目的。圖2-1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系層次Figure2-1IndustrialInternetsystemlevel2.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用理念本論文研究的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng)是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的智能化生產(chǎn)解決方案。智能化生產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)景在于利用先進(jìn)的制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對(duì)車間生產(chǎn)線進(jìn)行智能化改造,如圖2-2所示,首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造,利用主流的智能設(shè)備的通信API、在自動(dòng)化設(shè)備上增加傳感器和可編程控制器PLC。根據(jù)實(shí)際所需建立覆蓋整個(gè)車間生產(chǎn)線的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),全方位采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息[25]。第二步是進(jìn)行縱向集成通道的建設(shè),為數(shù)字化制造打下基礎(chǔ),縱向信息化系統(tǒng)主流包括MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)[26]。通過這三個(gè)主流制造軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)流程監(jiān)控、生產(chǎn)管理、倉儲(chǔ)管理、質(zhì)量檢測(cè)和工單管理等等職能的信息化應(yīng)用,高效的推動(dòng)數(shù)據(jù)的全方位流動(dòng),打通現(xiàn)場(chǎng)控制層、生產(chǎn)管理層和企業(yè)決策層之間的信息壁壘,使管理人員的決策水平更科學(xué)和精準(zhǔn)。第三步是資源整合,整個(gè)數(shù)字化車間
第二章整體概念與架構(gòu)9的各類資源包括物資、人員、設(shè)備和產(chǎn)品緊密相連,形成一條車間產(chǎn)業(yè)鏈條。以生產(chǎn)數(shù)據(jù)流作為主要的生產(chǎn)要素進(jìn)行車間資源整合,進(jìn)一步提高從生產(chǎn)數(shù)據(jù)到傳輸信息再到最終決策知識(shí)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析和優(yōu)化的效率。圖2-2應(yīng)用理念Figure2-2Applicationphilosophy智能化生產(chǎn)的三個(gè)步驟的實(shí)施優(yōu)化了車間資源的配置,實(shí)現(xiàn)了真正意義車間智能制造[27]。2.1.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的定義,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將工業(yè)控制在線連接,構(gòu)成多個(gè)巨大的、端到端的、與人連接的系統(tǒng),并且完全地與企業(yè)系統(tǒng)、商業(yè)過程以及分析方案集成,這些端到端的系統(tǒng)稱為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[28]。如圖2-3所示的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和具體的技術(shù)定義中,需要具有三個(gè)基本特性:物理安全、信息安全、系統(tǒng)自愈。在鑒定一個(gè)技術(shù)或者系統(tǒng)是否符合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要求,可以根據(jù)這三個(gè)基本特性去加以辨別。在進(jìn)一步的性能描述中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶通過可直接獲取的真實(shí)數(shù)據(jù)和其他信息系統(tǒng)進(jìn)行深層次的交互、分析,進(jìn)而反向促進(jìn)決策,協(xié)同提高生產(chǎn)管理的效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)跟過往的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不一樣的是:把工業(yè)控制系統(tǒng)與企業(yè)管理和決策系統(tǒng)結(jié)合的現(xiàn)代控制系統(tǒng),也可以稱之為在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 曾鵬,劉陽. 自動(dòng)化博覽. 2019(11)
[2]淺談工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全框架與未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉曉曼. 信息通信技術(shù). 2019(05)
[3]探索與實(shí)踐智能制造 共建共享工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[J]. 牟堂峰. 輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(05)
[4]基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的家具行業(yè)云平臺(tái)探析[J]. 唐蕾,劉毅,陳臻,李黎,王恒,李娜. 家具與室內(nèi)裝飾. 2019(09)
[5]基于機(jī)器學(xué)習(xí)及特定攻擊特征的多維度工業(yè)系統(tǒng)安全感知方法研究[J]. 孫歆,方芳,孫昌華. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(17)
[6]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬平,季德亨,王智超. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(08)
[7]新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系探討與實(shí)踐[J]. 任語錚,曾詩欽,霍如,謝人超,黃韜,張鈺雯. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[8]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析在儀器儀表領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用[J]. 趙華,劉剛,吳亞平,池程. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[9]面向MES的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)互通系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 柴森春,張譯霖,馬寶羅. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[10]模具工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代:模云SaaS云端賦能模具智造轉(zhuǎn)型[J]. 郭偉. 智慧工廠. 2019(08)
本文編號(hào):3367953
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化管控系統(tǒng)
廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文8數(shù)據(jù)分析層負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和優(yōu)化,在這個(gè)信息體系內(nèi),主流的工業(yè)軟件系統(tǒng)包括:SCADA、MES、ERP。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的工具,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供的強(qiáng)大算力可以高效的對(duì)感知識(shí)別層收集的工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化,使生產(chǎn)管理達(dá)到更有智慧的目的。圖2-1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系層次Figure2-1IndustrialInternetsystemlevel2.1.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用理念本論文研究的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化生產(chǎn)管控系統(tǒng)是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的智能化生產(chǎn)解決方案。智能化生產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)景在于利用先進(jìn)的制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對(duì)車間生產(chǎn)線進(jìn)行智能化改造,如圖2-2所示,首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造,利用主流的智能設(shè)備的通信API、在自動(dòng)化設(shè)備上增加傳感器和可編程控制器PLC。根據(jù)實(shí)際所需建立覆蓋整個(gè)車間生產(chǎn)線的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),全方位采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息[25]。第二步是進(jìn)行縱向集成通道的建設(shè),為數(shù)字化制造打下基礎(chǔ),縱向信息化系統(tǒng)主流包括MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)[26]。通過這三個(gè)主流制造軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)流程監(jiān)控、生產(chǎn)管理、倉儲(chǔ)管理、質(zhì)量檢測(cè)和工單管理等等職能的信息化應(yīng)用,高效的推動(dòng)數(shù)據(jù)的全方位流動(dòng),打通現(xiàn)場(chǎng)控制層、生產(chǎn)管理層和企業(yè)決策層之間的信息壁壘,使管理人員的決策水平更科學(xué)和精準(zhǔn)。第三步是資源整合,整個(gè)數(shù)字化車間
第二章整體概念與架構(gòu)9的各類資源包括物資、人員、設(shè)備和產(chǎn)品緊密相連,形成一條車間產(chǎn)業(yè)鏈條。以生產(chǎn)數(shù)據(jù)流作為主要的生產(chǎn)要素進(jìn)行車間資源整合,進(jìn)一步提高從生產(chǎn)數(shù)據(jù)到傳輸信息再到最終決策知識(shí)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析和優(yōu)化的效率。圖2-2應(yīng)用理念Figure2-2Applicationphilosophy智能化生產(chǎn)的三個(gè)步驟的實(shí)施優(yōu)化了車間資源的配置,實(shí)現(xiàn)了真正意義車間智能制造[27]。2.1.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的定義,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將工業(yè)控制在線連接,構(gòu)成多個(gè)巨大的、端到端的、與人連接的系統(tǒng),并且完全地與企業(yè)系統(tǒng)、商業(yè)過程以及分析方案集成,這些端到端的系統(tǒng)稱為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[28]。如圖2-3所示的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和具體的技術(shù)定義中,需要具有三個(gè)基本特性:物理安全、信息安全、系統(tǒng)自愈。在鑒定一個(gè)技術(shù)或者系統(tǒng)是否符合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要求,可以根據(jù)這三個(gè)基本特性去加以辨別。在進(jìn)一步的性能描述中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的用戶通過可直接獲取的真實(shí)數(shù)據(jù)和其他信息系統(tǒng)進(jìn)行深層次的交互、分析,進(jìn)而反向促進(jìn)決策,協(xié)同提高生產(chǎn)管理的效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)跟過往的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不一樣的是:把工業(yè)控制系統(tǒng)與企業(yè)管理和決策系統(tǒng)結(jié)合的現(xiàn)代控制系統(tǒng),也可以稱之為在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 曾鵬,劉陽. 自動(dòng)化博覽. 2019(11)
[2]淺談工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全框架與未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉曉曼. 信息通信技術(shù). 2019(05)
[3]探索與實(shí)踐智能制造 共建共享工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[J]. 牟堂峰. 輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(05)
[4]基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的家具行業(yè)云平臺(tái)探析[J]. 唐蕾,劉毅,陳臻,李黎,王恒,李娜. 家具與室內(nèi)裝飾. 2019(09)
[5]基于機(jī)器學(xué)習(xí)及特定攻擊特征的多維度工業(yè)系統(tǒng)安全感知方法研究[J]. 孫歆,方芳,孫昌華. 電子設(shè)計(jì)工程. 2019(17)
[6]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬平,季德亨,王智超. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(08)
[7]新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系探討與實(shí)踐[J]. 任語錚,曾詩欽,霍如,謝人超,黃韜,張鈺雯. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[8]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析在儀器儀表領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用[J]. 趙華,劉剛,吳亞平,池程. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[9]面向MES的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)互通系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 柴森春,張譯霖,馬寶羅. 信息通信技術(shù)與政策. 2019(08)
[10]模具工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代:模云SaaS云端賦能模具智造轉(zhuǎn)型[J]. 郭偉. 智慧工廠. 2019(08)
本文編號(hào):3367953
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