基于輕量化工藝數(shù)據(jù)的汽車動力總成生產(chǎn)線MES系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-01 15:00
汽車動力總成機(jī)加工生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)與無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)生產(chǎn)信息標(biāo)簽數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)具有時(shí)空關(guān)聯(lián)性、海量性、不確定和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),F(xiàn)代工廠大規(guī)模數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)儲存以及工業(yè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)傳輸困難,是生產(chǎn)線制造執(zhí)行系統(tǒng)領(lǐng)域亟待解決的問題。針對以上問題,本文通過對現(xiàn)階段制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的發(fā)展現(xiàn)狀、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫壓縮方法等方面的研究總結(jié)了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展以及存在的不足。引入了路徑編碼壓縮及工藝數(shù)據(jù)聚類方法對海量的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行輕量化。以期達(dá)到保證生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性、完整性、實(shí)時(shí)性和一致性,提升制造執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)行效率的目的。本文的主要研究內(nèi)容分為以下三個部分:(1)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的系統(tǒng)架構(gòu)及數(shù)據(jù)模型建立自動化車間系統(tǒng)體系架構(gòu),并設(shè)計(jì)了基于RFID數(shù)據(jù)的系統(tǒng)信息交互流程。在生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)路徑數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)立方體模型,為后續(xù)的數(shù)據(jù)輕量化方法提供了基礎(chǔ)。(2)基于聚類的數(shù)據(jù)輕量化方法引入無監(jiān)督的高維數(shù)據(jù)聚類方法,解決高維數(shù)據(jù)的參...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽車動力總成機(jī)加工生產(chǎn)線
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-1汽車動力總成機(jī)加工生產(chǎn)線Fig.2-1Automotivepowertrainmachiningproductionline圖2-2汽車動力總成機(jī)加工方案示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofautomobilepowertrainmachiningplan2.3車間MES系統(tǒng)與各信息化系統(tǒng)應(yīng)用框架在基于RFID的汽車缸蓋/閥體生產(chǎn)線的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)中,將車間的工業(yè)制造系統(tǒng)分為三層:①企業(yè)層,包括企業(yè)資源管理平臺(ERP)、產(chǎn)品全生命周期管理平臺(PLM);②管理層,包括制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、換產(chǎn)系統(tǒng)(MSS)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS);③現(xiàn)場操作層,包括車間各硬件設(shè)備、SCADA生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集模塊、RFID數(shù)據(jù)模塊。
第二章RFID技術(shù)在自動化機(jī)加工生產(chǎn)線MES系統(tǒng)的研究10圖2-3基于RFID的汽車缸蓋機(jī)加工MES系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)Fig.2-3RFID-basedautomotivecylinderheadmachiningMESsystemarchitecture系統(tǒng)通過RFID數(shù)據(jù)模塊,通過現(xiàn)場車間設(shè)備PLC、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)以及部署好的RFID讀寫器,讀取現(xiàn)場工件的ID信息,并將信息傳遞給制造執(zhí)行系統(tǒng),主要完成工件身份ID信息與工藝路線、加工程序、加工配方的匹配以及與生產(chǎn)加工過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的匹配,以完成RFID數(shù)據(jù)模塊向相關(guān)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的工作,消除制造執(zhí)行系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備之間關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量追溯的信息斷層。同時(shí),RFID數(shù)據(jù)模塊會通過MES系統(tǒng)傳遞工件加工信息給倉庫管理系統(tǒng)(WMS),WMS系統(tǒng)的出入庫管理系統(tǒng)及庫存管理系統(tǒng)會即時(shí)根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行物料扣減。在產(chǎn)線生產(chǎn)模式切換方面,根據(jù)方案流程,RFID模塊通過MES將換產(chǎn)信息傳遞給產(chǎn)線切換系統(tǒng)(MSS),提供換產(chǎn)信息支持。MES系統(tǒng)與RFID數(shù)據(jù)模塊交互以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容如圖2-3所示。2.4基于RFID的系統(tǒng)信息交互機(jī)加工混線生產(chǎn)在提高生產(chǎn)效能、最大資源利用等方面有較為顯著優(yōu)勢,但在實(shí)際生產(chǎn)執(zhí)行中存在仍存在以下問題:現(xiàn)有混線機(jī)加工生產(chǎn)流程中,設(shè)備需掃描零件表面的VIN條碼來對工件進(jìn)行識別,根據(jù)零件具體型號向系統(tǒng)查詢相應(yīng)工藝流程,此種方法對系統(tǒng)的依賴性高,各個工業(yè)系統(tǒng)間耦合性強(qiáng),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤時(shí)生產(chǎn)過程無法繼續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致整個產(chǎn)線停產(chǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于RFID的路徑數(shù)據(jù)壓縮研究[J]. 魏嬌嬌,鄭麗英,辛靜. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]RFID數(shù)據(jù)管理:算法、協(xié)議與性能評測[J]. 謝磊,殷亞鳳,陳曦,陸桑璐,陳道蓄. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2013(03)
[3]基于三層存儲模型的RFID數(shù)據(jù)壓縮存儲方法[J]. 夏秀峰,趙龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(03)
[4]基于RFID的汽車供應(yīng)鏈可追溯性研究[J]. 屈新懷,張桂蕓,丁必榮. 汽車科技. 2011(06)
[5]基于LZW的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)壓縮算法[J]. 霍華,李秀芝,馬林. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(20)
[6]基于RFID技術(shù)的汽車總裝MES系統(tǒng)研究[J]. 王浩遠(yuǎn),梁昌勇,俞家文,蔡美菊. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2010(09)
[7]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理簡介[J]. 李晶,欒爽,尤明慧. 現(xiàn)代教育科學(xué). 2010(S1)
[8]RFID供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的在線復(fù)雜事件檢測方法[J]. 劉海龍,李戰(zhàn)懷,陳群. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2010(08)
[9]基于監(jiān)控對象動態(tài)聚簇的高效RFID數(shù)據(jù)清洗模型[J]. 谷峪,于戈,胡小龍,王義. 軟件學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]基于RFID的汽車生產(chǎn)物流跟蹤管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 胡向東,安東陽. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(12)
碩士論文
[1]RFID路徑數(shù)據(jù)聚類分析與頻繁模式挖掘[D]. 林國省.華南理工大學(xué) 2010
[2]網(wǎng)絡(luò)安全OLAP分析中數(shù)據(jù)立方體技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊慶民.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]基于元組聚類的關(guān)系數(shù)據(jù)庫壓縮[D]. 張秀娟.蘭州大學(xué) 2007
本文編號:3377186
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽車動力總成機(jī)加工生產(chǎn)線
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-1汽車動力總成機(jī)加工生產(chǎn)線Fig.2-1Automotivepowertrainmachiningproductionline圖2-2汽車動力總成機(jī)加工方案示意圖Fig.2-2Schematicdiagramofautomobilepowertrainmachiningplan2.3車間MES系統(tǒng)與各信息化系統(tǒng)應(yīng)用框架在基于RFID的汽車缸蓋/閥體生產(chǎn)線的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)中,將車間的工業(yè)制造系統(tǒng)分為三層:①企業(yè)層,包括企業(yè)資源管理平臺(ERP)、產(chǎn)品全生命周期管理平臺(PLM);②管理層,包括制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、換產(chǎn)系統(tǒng)(MSS)、倉庫管理系統(tǒng)(WMS);③現(xiàn)場操作層,包括車間各硬件設(shè)備、SCADA生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集模塊、RFID數(shù)據(jù)模塊。
第二章RFID技術(shù)在自動化機(jī)加工生產(chǎn)線MES系統(tǒng)的研究10圖2-3基于RFID的汽車缸蓋機(jī)加工MES系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)Fig.2-3RFID-basedautomotivecylinderheadmachiningMESsystemarchitecture系統(tǒng)通過RFID數(shù)據(jù)模塊,通過現(xiàn)場車間設(shè)備PLC、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)以及部署好的RFID讀寫器,讀取現(xiàn)場工件的ID信息,并將信息傳遞給制造執(zhí)行系統(tǒng),主要完成工件身份ID信息與工藝路線、加工程序、加工配方的匹配以及與生產(chǎn)加工過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的匹配,以完成RFID數(shù)據(jù)模塊向相關(guān)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的工作,消除制造執(zhí)行系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備之間關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量追溯的信息斷層。同時(shí),RFID數(shù)據(jù)模塊會通過MES系統(tǒng)傳遞工件加工信息給倉庫管理系統(tǒng)(WMS),WMS系統(tǒng)的出入庫管理系統(tǒng)及庫存管理系統(tǒng)會即時(shí)根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行物料扣減。在產(chǎn)線生產(chǎn)模式切換方面,根據(jù)方案流程,RFID模塊通過MES將換產(chǎn)信息傳遞給產(chǎn)線切換系統(tǒng)(MSS),提供換產(chǎn)信息支持。MES系統(tǒng)與RFID數(shù)據(jù)模塊交互以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容如圖2-3所示。2.4基于RFID的系統(tǒng)信息交互機(jī)加工混線生產(chǎn)在提高生產(chǎn)效能、最大資源利用等方面有較為顯著優(yōu)勢,但在實(shí)際生產(chǎn)執(zhí)行中存在仍存在以下問題:現(xiàn)有混線機(jī)加工生產(chǎn)流程中,設(shè)備需掃描零件表面的VIN條碼來對工件進(jìn)行識別,根據(jù)零件具體型號向系統(tǒng)查詢相應(yīng)工藝流程,此種方法對系統(tǒng)的依賴性高,各個工業(yè)系統(tǒng)間耦合性強(qiáng),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤時(shí)生產(chǎn)過程無法繼續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致整個產(chǎn)線停產(chǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]基于三層存儲模型的RFID數(shù)據(jù)壓縮存儲方法[J]. 夏秀峰,趙龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(03)
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[5]基于LZW的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)壓縮算法[J]. 霍華,李秀芝,馬林. 計(jì)算機(jī)工程. 2010(20)
[6]基于RFID技術(shù)的汽車總裝MES系統(tǒng)研究[J]. 王浩遠(yuǎn),梁昌勇,俞家文,蔡美菊. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2010(09)
[7]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理簡介[J]. 李晶,欒爽,尤明慧. 現(xiàn)代教育科學(xué). 2010(S1)
[8]RFID供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的在線復(fù)雜事件檢測方法[J]. 劉海龍,李戰(zhàn)懷,陳群. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2010(08)
[9]基于監(jiān)控對象動態(tài)聚簇的高效RFID數(shù)據(jù)清洗模型[J]. 谷峪,于戈,胡小龍,王義. 軟件學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]基于RFID的汽車生產(chǎn)物流跟蹤管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[J]. 胡向東,安東陽. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(12)
碩士論文
[1]RFID路徑數(shù)據(jù)聚類分析與頻繁模式挖掘[D]. 林國省.華南理工大學(xué) 2010
[2]網(wǎng)絡(luò)安全OLAP分析中數(shù)據(jù)立方體技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊慶民.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[3]基于元組聚類的關(guān)系數(shù)據(jù)庫壓縮[D]. 張秀娟.蘭州大學(xué) 2007
本文編號:3377186
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