智能制造物联网及应用实例

智能制造

§智能制造物联网及应用实例文

程良伦王涛

肖红王卓薇王建华

刘军

制造物联网技术通过构建物联网络优化调度制造业全流程

,

实现制造物理增加产品附加、

过程与信息系统的深度融合

,

从而催生先进的制造业生产模式、

,

加速转型升级降低生产成本息化智能化绿色化方向发展值、

、

减少能源消耗

,

推动制造业向全球化

信

、

、

。

高科技与产业化

月刊

智能制造

技术前沿

目

前传统制造业正面临劳动力成本、

务的

体系框架

,

李伯虎院士提出的

过高

、

生产效率偏低、

原材料利用率低

、

完整的云制造服务系统和云制造技术体系以及西北工业大学的张映锋等提出的基于物联技术制造执行系统体系构架等

能耗较大战,

服务水平相对落后等严峻挑

严重影响制造企业的市场竞争力和。

影响力

给本文制造物联体系架构的构建具有很一

作为制造业信息化的

种新兴技术

,

好的借鉴价值

。

制造物联技术是现代制造工业中出现

一

我们面向制造全流程提出了

一

种集

种新型的制造模式和信息服务模式的技术,

可靠感知制、

、

实时传输一

、

普适计算

、

精准控

它能够催生先进的制造业生产模式、

,

可信服务为,

体的复杂过程制造物联

增加产品附加值生产成本、

加速转型升级,

、

降低

网体系架构(

实现制造全流程多源对象、

减少能源消耗

推动制造业、

人

、

装备

、

物料

生产过程

、

产品

、

服务

)

向全球化向发展。

、

信息化

、

智能化

绿色化方

的自动动态获取

;

异构多跳网络动态制造大规模多源动态数据流

信息的可靠传输海量智能处理;

;

制造物联网技术也是增强企业自主

;

制造业生产全流程精准控,

创新能力

,

提升企业经营管理和服务水,

制面向多样性应用需求的可信高效服务

平的重要途径

能促进制造业由生产型,

最终达到多

目标过程优化与系统节能

。

该

制造向服务型制造转变

为企业抢占价,

体系架构将对于物联网在制造领域的应用具有重要的借鉴价值。

值链高端提供了重要的技术支撑地增强了企业的竞争力当前,

极大

。

针对制造物联网体系架构的研

框架下的物“”

制造物联闻体系结构模型制造物联网的核心目

究还处于起步阶段欧盟

标是实现各种,

联网和未来互联网企业系统、

项目

制造资源物物互感

、

互通

实现实时数,

和

都与制造物联相致力于开发制造业,

据的获取

、

过程状态的精确跟踪

并在

关

。

其中

科学决策支持下实现生产过程优化管理和生产服务过程的在线实时监控上述目标,

中基于物联网的应用

其体系结构主要关。

。

基于

注制造业物联网的自配置机制

我们提出并设计了

一

种如图,

国内也有学者做了相关研究

,

国防

所示的智能制造物联网的体系架构

该

科技大学的王小乐等提出了

一

种面向服

体系架构主要由可靠感知层

、

实时传输

年月号总第

期

智能制造

—

层

、

普适计算层

、

精准控制层,

、

以及可服务制造资源实时监控制造过程监描办同

服务层五部分组成

从而实现制造业。

生产任务动

■;

上

调度‘—

物料优七配送“

一

加工质量实时监控诊断

物理过程与信息过程的深度融合可靠感知层出

善

累统集成制造信息共享

一

胃计算、

—

多元数据关

复杂事件检测与处—

海量多源数据合—‘

■——

可靠感知层通过多源感知技术,

传感器等“

:

±

右

角

针对制造全流程中、

人

《、

物料及月

、

生产设备

生产工艺过程’

、

产品过。

实时传输“

考网

㈣舊

■醫

制

务

等繁杂对象、

头现

杂制

员工

托盘

(

感器

物物互联与互感

‘‘

人

程多源数据的实时

精确和可靠获取

疋

口

制造工业复杂环境中存在多障碍物

、

°

服

高温高湿

、

强酸强碱,

、

强震动和强电磁、

一

个典型的复杂物理过程工业制造过程示意图

对

干扰等因素

以及快速变化的生产环境

非定向动态流动制造资源禾口繁杂的感矢口

对象等特性

,

给多源数据的可靠性与完,

赛’

备性获取造成很大麵难“感知数据不可靠:

主要表现在

:

感知节点本身工作、

稳定性容易受工业制造电磁干扰

金属人二物料设备

介质等环境影响较大的信翻声不可用;

,

同时

,

多源干扰导致产品生产过程物物互联与互感

,

造成咖觀失韵:

感知对象难以有效覆盖,

生

产过程中各

种制造资源快速流动

同时;

节点感知能力受外部动态混杂环境影响

感知数据类型多样且难以统与人、

一

描述、

:

的动态变化等非确定性过程的实时感知

物料

、

设备

、

生产工艺过程,

产

与动态跟踪

,

并确保制造全流程多源数。

品等相关的感知数据类型多样

多源异

据采集的准确性与完备性要求

构感知数据缺乏统

一

描述

。

通过面向动态非确定性过程的多节,

针对工业制造环境典型特征

我们

点协同感知与调度优化机制异构感知数据的统一

,

构建多源,

通过配置覆盖制造全流程的各种类型高

描述模型与方法

性能感知节点

,

实现动态快速流动的人

、

为制造过程精准控制与信息服务提供数

物料

、

在制品,

、

产品的全流程实时识别

、

据基础

。

跟踪与定位

生产设备工况缓变与突变

、

实时传输层

以及生产过程加工工艺参数与生产环境

实时传输层以具有动态快速

自

行组

高科技与产业化

月刊

智能制造

技术前沿

网特性的大尺度无线多跳网络作为主要

同时无线网络需利用多跳传输策略保 …… 此处隐藏：6672字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……