基于物联网的离散制造过程控制与管理技术研究

发布时间：2017-04-06 14:10

  本文关键词：基于物联网的离散制造过程控制与管理技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：德国“工业4.0”项目的推出在制造业掀起了新一轮工业革命,其中物联网和服务网技术是其实施的基础。当前,RFID技术作为物联网关键技术之一,正在零售、供应链、物流、制造业和许多其他领域加速推进应用。这种变化源于技术的快速发展和RFID的成功部署。与在供应链、仓库管理和汽车制造业等典型应用不同,本文研究物联网技术在离散制造过程中的控制与管理。在国防基础科研重点项目的资助下,针对离散制造过程实时数据获取困难,缺乏有效的过程控制和管理的问题,研究物联网技术在离散制造过程中的实时状态监控、数据管理、生产调度等,主要研究内容如下:(1)分析离散制造对物联网的需求,结合离散制造运行管理模式特点,提出基于物联网的离散制造过程控制与管理系统模式和体系结构,并简要分析系统关键技术内容。(2)基于离散制造过程静态数据与动态数据的分析,建立生产要素UML模型,分析离散制造过程数据多视图的映射关系,构建实时状态矩阵,制定基于RFID的生产要素数据编码规则,采用XML技术标准进行离散制造过程数据的统一管理。(3)介绍离散制造动态调度技术,研究基于RFID的动态调度方案,在此基础上分析基于RFID的实时离散制造环境,对生产动态调度模型与规则进行研究,提出一个基于RFID的可视性动态调度规则,实现基于物联网的离散制造过程生产控制。(4)设计面向服务的系统功能和数据库,开发系统,实现RFID技术在离散制造环境中的部署,对物联网系统流程和功能服务进行验证。
【关键词】：物联网 RFID 离散制造 数据管理 生产控制 动态调度
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题概述11-13
• 1.1.1 课题来源11
• 1.1.2 研究背景11-12
• 1.1.3 研究目的及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势13-15
• 1.2.1 国内外研究现状13-15
• 1.2.2 物联网发展趋势15
• 1.3 论文研究内容及组织结构15-17
• 1.3.1 论文的主要研究内容15-16
• 1.3.2 论文组织结构16-17
• 1.4 小结17-18
• 第二章 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统体系结构18-29
• 2.1 引言18
• 2.2 离散制造对物联网的需求分析18-20
• 2.2.1 离散制造生产现场对物联网的需求分析18-19
• 2.2.2 离散制造生产管理对物联网的需求分析19-20
• 2.3 基于物联网的离散制造过程控制管理模式20-24
• 2.3.1 传统离散制造运行管理模式20-21
• 2.3.2 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统模式21-22
• 2.3.3 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统的体系结构22-24
• 2.4 基于物联网的离散制造过程控制与管理关键技术分析24-28
• 2.4.1 基于物联网的过程实时监控管理技术24-26
• 2.4.2 基于物联网的过程实时数据分析调度技术26-27
• 2.4.3 应用集成接口技术27-28
• 2.5 小结28-29
• 第三章 基于物联网的离散制造过程数据管理模型研究29-44
• 3.1 引言29
• 3.2 基于物联网的离散制造过程数据建模分析29-37
• 3.2.1 离散制造过程生产要素数据模型29-33
• 3.2.2 离散制造过程数据多视图模型33-35
• 3.2.3 离散制造过程实时状态建模35-37
• 3.3 基于物联网的生产要素编码规则37-40
• 3.3.1 国际编码标准介绍37
• 3.3.2 生产要素编码规则37-40
• 3.4 基于XML的制造过程数据模型表达40-43
• 3.4.1 XML与数据Web服务40-41
• 3.4.2 离散制造数据UML模型到XML文档转换实现41-43
• 3.4.3 基于XML的离散制造过程数据安全技术43
• 3.5 小结43-44
• 第四章 基于物联网的离散制造过程控制技术研究44-61
• 4.1 引言44
• 4.2 基于RFID的动态调度技术44-47
• 4.2.1 离散制造动态调度介绍44-45
• 4.2.2 基于RFID的动态调度方案45-47
• 4.3 基于RFID的最小时间成本的动态调度47-56
• 4.3.1 基于RFID的实时离散制造环境47-49
• 4.3.2 基于RFID的离散制造过程动态调度模型49-51
• 4.3.3 基于RFID的离散制造过程动态调度规则51-56
• 4.4 基于RFID的离散制造过程动态调度仿真56-59
• 4.4.1 仿真模型56-57
• 4.4.2 仿真结果和讨论57-59
• 4.5 小结59-61
• 第五章 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统开发61-74
• 5.1 引言61
• 5.2 系统开发及运行环境61
• 5.2.1 开发环境61
• 5.2.2 运行环境61
• 5.3 系统设计61-64
• 5.3.1 面向服务的功能设计61-63
• 5.3.2 系统数据库设计63-64
• 5.4 基于RFID的离散制造环境部署64-66
• 5.4.1 RFID硬件设备选型64-65
• 5.4.2 车间RFID设备部署65-66
• 5.5 功能服务实现66-73
• 5.5.1 系统配置功能67-68
• 5.5.2 生产要素控制管理功能68-70
• 5.5.3 基于物联网的过程实时可视性70-71
• 5.5.4 基于物联网的生产调度决策71
• 5.5.5 数据接口服务71-73
• 5.6 小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 总结74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文81

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