MES环境下基于RFID的农机装配监控系统的研究与实现

发布时间：2020-08-08 18:04

【摘要】：随着市场竞争的愈加激烈，离散制造企业传统的管理模式已很难满足时代需求，信息化已成为各企业增强自身实力的有效途径之一。农业机械生产装配过程复杂、物料种类繁多，是典型的复杂离散制造生产过程。建立车间制造执行系统（MES）将大大促进企业信息化的发展，对车间生产管理的精细化、信息化，提高装配生产效率和质量、降低生产成本有重要的意义。 RFID技术作为一种先进的数据采集技术，为MES提供可靠的数据信息，在离散制造业中的应用愈加广泛。本文针对农机生产企业在装配过程中出现的数据采集传输落后、装配线实时监测能力低、易漏装错装等问题，将RFID技术引入农机装配过程，分析RFID技术在农机装配过程及物料管理中的适用性，结合MES，研究和实现了基于RFID的农机装配监控系统，实现装配数据的实时采集、装配过程的实时监控以及物料的有效管理。论文的主要研究内容如下: 首先，分析了MES和生产车间数据采集技术的研究现状，深入探析了某农机制造企业生产装配过程中存在的问题,结合RFID技术的应用特点，阐述了RFID技术在农机制造生产中的应用优势。其次，结合企业生产装配特点，对农机制造执行系统进行分析研究，提出面向农机生产装配的MES总体结构，对MES各功能模块进行详细分析，并阐述了MES与ERP、PDM等系统的信息集成，同时提出数据采集模块在MES中的重要性，指出对RFID的应用需求，介绍了RFID的基本工作原理，并对RFID技术在制造业中的应用做以总结。再次，通过对基于RFID的农机装配监控系统在企业中的应用需求分析，提出系统的总体结构，设计系统的软件架构和硬件架构，结合农机制造企业实际生产情况，对系统数据库进行了详细分析与设计，并对装配监控模块、装配指示模块、数据采集模块、物料管理模块、信息查询模块和统计分析模块进行了详细设计。最后，本文以公司玉米收获机的生产装配为背景，结合企业MES，研究农机装配监控系统的数据流，分析系统为MES各功能模块提供的基础数据。以SQL Server2005为数据库，设计系统数据表和数据表间关系，采用C#语言，以VS2008作为开发工具，开发MES环境下基于RFID的农机装配监控系统，重点实现装配过程监控、生产装配指示、装配质量管理和线边物料管理等主要功能模块。本文开发的农机装配监控系统，以RFID技术为数据采集手段，为MES系统各模块提供基础数据，集成PDM、ERP等信息管理系统，实现对农机装配过程的实时监控，使管理者实时掌握人员、物料以及在制品等的状态信息，及时发现并解决农机装配过程中存在的问题，达到提高生产率、降低成本、节约时间的目的，改善企业装配车间的信息化和数字化水平，增强企业综合竞争力。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S220.6;TP277
【图文】：

总体架构,信息管理系统,文档,装配车间

、等待、工作、出勤等状态信息的查询与管理）；车间设备管理包括设备基息管理（装配车间设备的属性、设备所属工位、所处地点、负责人、设备变动、报废、封存及闲置等信息的查询与管理）和设备运行维护管理（装间的设备运行、保养、检修、故障和故障处理信息的记录、管理和查询）。（7）装配相关文档的管理：农机装配车间 MES 文档包括装配技术文件配图、装配工艺规程、装配计划任务和产品质量检测记录等，通过对这些文档的信息化管理，使得车间装配人员和管理人员能够随时查看文档信息大提高文档资源的共享性。（8）装配产品性能分析：农机成品及分装总成的相关装配数据的查询、产品性能的分析对比和相关报告的生成管理。.3 MES 与其它信息系统的集成设计

示意图,装配车间,企业,农机

第 4 章 MES 环境下基于 RFID 的农机装配监控理系统方案设.1 农机装配监控系统需求分析随着我国的农业机械化水平的不断提升，农业机械的需求量也不断加大此对农机生产企业的信息化水平要求越来越高。本文以新疆某农机制造企米收获机的装配过程为例，设计实现 MES 环境下基于 RFID 的农机装配监控。玉米收获机的装配活动是离散制造业的典型情况,整机由多个分装总成，零部件种类繁多复杂，装配过程复杂、物料管理难度大，在此，从农机车间和物料管理两方面来分析系统的应用需求。.1.1 农机生产装配现状

阅读器,读写器

对 RFID 设备的选型主要是根据装配车间的环境情况和所需采集数据的需求选择相应的固定式 RFID 读写器和 RFID 标签。玉米收获机的总装过程十五个工位，将十五个装配工位按工作实际需求和工序集中划分为四个，为了实现各工段装配相关数据的自动采集，读写器的安装又不影响正常配动作，所以读写器安装在装配生产线的一侧，当标签进入其读写范围，实现装配信息的有效读取，这样读写器与装配线之间有一定的距离，同虑到各工段装配工位较多，玉米机外形大，所以采用读写距离稍远的 RF写器，方能实现装配产品在本工段整个装配生产线上都能被 RFID 读写器识别标签信息。本系统选用超高频 RFID 读写器，超高频 RFID 读写器识别距离较远、抗能力强，适用于制造业大型产品的装配生产线上，在此选用捷通 JT-8280AFID 读写器为系统开发读写器，并完成相关实验，如图 5-1 所示。

【参考文献】