【摘要】：隨著企業(yè)的生產(chǎn)力競(jìng)爭(zhēng)日益擴(kuò)大以及老齡化所帶來(lái)的工作人口數(shù)量不斷的降低、勞動(dòng)力成本的不斷上升和用戶(hù)需求的不斷更替,傳統(tǒng)的制造企業(yè)面臨了巨大的產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力,這些企業(yè)只有通過(guò)不斷提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量才能夠在競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。為了能夠更有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)制造企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí),就必須在這些企業(yè)中利用現(xiàn)代的一些智能信息技術(shù),比如,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù),通過(guò)這些技術(shù)手段以科學(xué)的方式幫助它們完成向智能制造方向的改革,在傳統(tǒng)工業(yè)向智能制造方向改革的進(jìn)程中,工業(yè)大數(shù)據(jù)成了一個(gè)重要的研究課題,通過(guò)對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)的利用,可以幫助企業(yè)察覺(jué)到生產(chǎn)進(jìn)程中的瓶頸和工藝缺陷等等,通過(guò)對(duì)這些因素的不斷優(yōu)化可以使得產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到提高。工業(yè)大數(shù)據(jù)涵蓋了工業(yè)企業(yè)的供應(yīng)鏈、物流、倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、售后等多方面的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)最終將會(huì)形成一個(gè)閉環(huán),通過(guò)對(duì)這個(gè)閉環(huán)數(shù)據(jù)的分析可以不斷的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級(jí)從而優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量。本課題主要是針對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)中的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)的處理,通過(guò)利用可視化等分析方法和手段幫助企業(yè)完成對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化的改造工作,加快向智能制造方向的推進(jìn)。論文主要圍繞以下幾個(gè)方面進(jìn)行展開(kāi):(1)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于TCP的傳輸協(xié)議,解決了TCP在傳輸過(guò)程中的粘包等問(wèn)題,同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套設(shè)備登錄認(rèn)證和動(dòng)態(tài)加密等流程和手段解決設(shè)備在連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珕?wèn)題。(2)提出了以時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、消息中間件等方式和手段解決了工業(yè)大數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)、推送方面的難題,同時(shí)為了滿(mǎn)足工業(yè)大數(shù)據(jù)在可視化方面的性能問(wèn)題設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于新一代的界面框架的可視化程序。(3)通過(guò)RFID等手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)記和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了面向制造行業(yè)的質(zhì)量回溯系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)可以將產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的一些關(guān)鍵階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行回溯展示。(4)通過(guò)以系統(tǒng)在線(xiàn)纜行業(yè)中的應(yīng)用證明了系統(tǒng)的可行性,同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)管理系統(tǒng),對(duì)對(duì)企業(yè)的物料、人員、工藝參數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)一的管理,通過(guò)系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的對(duì)接完成排產(chǎn)任務(wù)監(jiān)控等功能。
【圖文】：

大數(shù)據(jù)主要是通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化和歷史數(shù)據(jù)可視化的兩種方式進(jìn)行展示的，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化對(duì)性能要求比較高所以將會(huì)采用原生的方式，而歷史數(shù)據(jù)可視化對(duì)性能要求不高，但是需要具有高度的可定制性，用戶(hù)需要從多個(gè)維度查詢(xún)，比如可以通過(guò)從時(shí)間、機(jī)臺(tái)、產(chǎn)品等多個(gè)維度進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)篩選查詢(xún)，所以對(duì)于歷史數(shù)據(jù)可視化將采用基于 Web 的方式來(lái)減小開(kāi)發(fā)難度。數(shù)據(jù)可視化一般通過(guò)曲線(xiàn)、圖表等形式來(lái)進(jìn)行展示，為了能夠讓用戶(hù)更直觀的察覺(jué)到機(jī)臺(tái)等工作狀態(tài)，可以采用熱點(diǎn)圖等方式來(lái)直觀展示，如圖 2-3 所示，通過(guò)在機(jī)臺(tái)的示意圖上面加一些小圓點(diǎn)來(lái)表示傳感器，小圓點(diǎn)的顏色和大小來(lái)表示傳感器所感知到的數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)了異常以及傳感器的工作狀態(tài)是否正常等等，用戶(hù)可是直接通過(guò)查看類(lèi)似于圖 2-3 這樣的熱點(diǎn)圖就能直接感知到機(jī)臺(tái)的參數(shù)狀態(tài)，圖中的每個(gè)熱點(diǎn)都是可以點(diǎn)擊的，點(diǎn)擊進(jìn)去就能夠看到該傳感器采集的數(shù)據(jù)情況。通過(guò)這種方式可以很直觀地將整個(gè)機(jī)臺(tái)的一些物理狀態(tài)進(jìn)行可視化展示，同時(shí)還可以用來(lái)監(jiān)控機(jī)臺(tái)的異常狀態(tài)，當(dāng)機(jī)臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，，該圖上面對(duì)應(yīng)的熱點(diǎn)顏色會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，比如當(dāng)傳感器不工作時(shí)，熱點(diǎn)就變?yōu)榛疑�，�?dāng)采集的參數(shù)異常時(shí)熱點(diǎn)就變?yōu)辄S色或者紅色。

第三章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)降低資源的耗用，非常適用于高速處理那些在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。（3）對(duì)外的接口主要以超文本傳輸協(xié)議（HTTP）提供，同時(shí)也支持用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP），所以它符合“高內(nèi)聚、低耦合”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，使得數(shù)據(jù)庫(kù)的操作變得十分方便而且不依賴(lài)與編程語(yǔ)言、操作系統(tǒng)等外部環(huán)境。（4）提供了類(lèi) SQL 的查詢(xún)語(yǔ)言，方便查詢(xún)聚合數(shù)據(jù)。（5）支持在連續(xù)查詢(xún)中動(dòng)態(tài)計(jì)算聚合數(shù)據(jù)，使得高頻查詢(xún)更具效率。（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制支持自動(dòng)清除過(guò)期數(shù)據(jù)，且清除的效率是十分高效的。（7）支持以標(biāo)簽的形式建立索引，從而支持快速高效的查詢(xún)。（8）支持插件，用戶(hù)可以自主開(kāi)發(fā)基于 InfluxDB 的插件從而極大的增加了數(shù)據(jù)庫(kù)功能的擴(kuò)展性。截止到 2019 年 05 月，InfluxDB 在時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)排行榜上仍保持第一名的位置，且其評(píng)分為 18.08 比第二名高出了三倍的得分，如圖 3-7 所示，由此可見(jiàn)InfluxDB 在時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)中占領(lǐng)了十分重要的地位。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.13;F424;F49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649419