基于物联技术的制造执行实验平台研究与开发
随着经济全球化和贸易多元化的推进，客户对产品个性化、多样化的需求使得企业对小批量、多品种、快速交货的生产要求不断增加。传统大规模集中式控制模式的柔性和效率已经无法满足现代化生产的要求，分布式的控制模式成为了一种发展趋势。随着物联网在制造业的渗透，物联制造为生产制造的智能控制提供了一种解决方案。 本文在研究了物联制造内涵的基础上，设计并开发了基于物联技术的制造执行实验平台。实验平台由一群拥有自主性、协作性的分布制造资源构成，通过制造资源之间的交互可以实现制造过程的实时协调控制，自主的完成生产制造。这样不仅能够提高制造过程的智能化、自动化程度，而且使其具备抵抗扰动的能力，提高生产过程的柔性、动态适应性和鲁棒性。本文的主要研究内容如下： 首先，深入研究了物联制造模式在生产制造中的特点。在对物联制造车间设备进行智能化建模的基础上构建了物联制造车间控制模型，并提出了一套面向车间实时调度的控制协调机制，来解决车间生产制造过程中的任务分配以及扰动应对的问题。 然后，在物联制造车间控制模型的基础上设计了物联制造执行实验平台的总体架构。在前文提出的控制协调机制的基础上选择无线通信方式开发了相应的通信协议，同时对工件RFID标签中的数据信息进行了设计。 接着，以ARM嵌入式芯片为主控制器对实验台中的AGV、加工单元和自动仓储单元的控制电路和硬件实体进行了详细的设计，完成实验台中物联制造设备的软硬件开发。并对上位机监控系统进行了开发，实现对订单的管理和制造过程的监控。 最后，进行了生产仿真实验，并对实验结果展开分析，结果表明，物联制造车间环境能较好地解决生产调度过程中的任务调度分配问题，同时对生产扰动有一定的抵抗能力，对车间环境变化能够做出及时的反应，提高生产效率。
制造执行实验平台;动态调度;物联技术;RFID标签
南京航空航天大学
硕士
机械电子工程
唐敦兵
2017
中文
TH162
87
2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）