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基于物联网的离散制造车间物料管理方法的研究

作　者: 蒋磊
导　师: 郭宇
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 物联网物料 RFID 数据模型信息采集
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
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内容摘要

物料是离散制造车间生产作业最关键的环节之一，物料作为制造对象，贯穿整个生产过程，如何对物料进行有效的管理关系到企业生产效率的提升和竞争力的增强。随着物联网技术的提出和发展，传统离散制造车间物料管理模式受到影响并开始发生改变。针对中国当前制造业的现状，本课题提出利用RFID技术对现有生产资源进行改造、配置，以达到自动采集、跟踪生产过程中物料信息的目的。通过对现有生产资源（包括机床、物料、工件、等）应用RFID技术，利用其无接触式感知、批量采集、自动获取等优点，实时反映当前物料状态（闲置、在加工、加工完毕等），为生产计划的制定提供实时、透明、可靠的信息，为“制造车间信息化”的实现奠定基础。论文阐述了国内外RFID技术的发展现状以及其在离散制造领域的应用情况，分析了离散制造业的生产特点，在此基础上结合了离散制造车间物料管理需求，讨论了传统离散制造车间物料管理模式和基于物联网的物料管理模式的区别，构建了基于物联网的车间物料管理系统框架和车间网络拓扑结构，规划了系统功能模块。对于车间物料信息以及关联制造要素信息，文章依据STEP标准建立了信息模型，利用XML语言对物料信息进行结构化表达。系统还能够对物料流转过程进行实时监控，实现了物料信息的全过程追溯，达到了车间物料透明化、实时化管理的目的。最后结合实际生产状况，开发了基于物联网的车间物料管理系统。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-20
  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 物联网关键技术：RFID 技术简介  13-15
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  15-17
    1.3.1 国外现状  16
    1.3.2 国内现状  16-17
  1.4 论文研究内容及组织结构  17-19
    1.4.1 论文的主要研究内容  17
    1.4.2 论文组织结构  17-19
  1.5 小结  19-20
第二章离散制造车间物料管理系统体系结构  20-30
  2.1 引言  20
  2.2 离散制造车间物料信息管理的需求分析  20-21
  2.3 基于物联网技术的物料管理模式  21-23
    2.3.1 传统物料管理模式  21-22
    2.3.2 基于物联网技术的物料管理模式  22-23
  2.4 离散制造车间物料信息据管理系统的体系结构  23-26
    2.4.1 离散制车间物料管理系统的体系结构  23-25
    2.4.2 离散制造车间网络拓扑结构  25-26
  2.5 离散制造车间物料管理系统的功能框架  26-29
    2.5.1 离散制造车间物料管理系统功能结构  26-28
    2.5.2 离散制造车间物料管理系统运行模式  28-29
  2.6 小结  29-30
第三章离散制造车间物料信息模型的研究  30-42
  3.1 引言  30
  3.2 离散制造车间物料信息类型分析  30-32
    3.2.1 物料属性信息分析  31
    3.2.2 物料制造信息分析  31-32
  3.3 物料及其关联制造要素模型的研究  32-37
    3.3.1 物料属性信息模型  33
    3.3.2 物料与机床的关联信息模型  33-34
    3.3.3 物料与刀具的关联信息模型  34-35
    3.3.4 物料与量具的关联信息模型  35-36
    3.3.5 物料与人员的关联信息模型  36-37
  3.4 离散制造车间物料信息的 XML 表达  37-41
    3.4.1 基于 STEP/XML 标准的物料信息转换需求分析  37
    3.4.2 基于 STEP/XML 标准的物料信息转换模式  37-38
    3.4.3 EXPRESS 与 XML 的映射关系  38-41
  3.5 小结  41-42
第四章基于物联网技术的物料信息管理关键技术的研究  42-60
  4.1 引言  42
  4.2 传统离散制造车间物料流程管理  42-46
    4.2.1 离散制造车间总体业务流程  42-43
    4.2.2 原材料入库流程管理  43-44
    4.2.3 零部件制造流程管理  44-45
    4.2.4 物料库存与配送流程管理  45
    4.2.5 物料流与信息流的关系分析  45-46
  4.3 基于 RFID 的物料信息采集技术  46-49
    4.3.1 基于 RFID 的智能物料  46-47
    4.3.2 基于 RFID 的物料信息管理中间件技术  47-49
  4.4 基于 RFID 的物料流转实时监控技术  49-54
    4.4.1 基于 RFID 的物料标识技术  49-50
    4.4.2 基于 RFID 的物料流转实时监控技术  50-53
    4.4.3 基于 RFID 的物料信息流的的追踪  53-54
  4.5 物料管理系统的管理流程分析  54-56
    4.5.1 原材料出入库管理流程分析  54-55
    4.5.2 制造车间物料生产管理  55-56
    4.5.3 半成品与成品的出入库管理  56
  4.6 基于 EPC 编码的车间物料编码技术  56-59
    4.6.1 物料编码概述  56-57
    4.6.2 EPC 编码概述  57-58
    4.6.3 车间物料信息编码规则定义  58-59
  4.7 小结  59-60
第五章离散制造车间物料信息管理原型系统的开发  60-73
  5.1 引言  60
  5.2 物料管理系统硬件设备介绍  60-63
  5.3 系统开发工具和运行环境  63-64
    5.3.1 系统开发环境  63
    5.3.2 系统运行环境  63-64
  5.4 系统功能实现及典型界面  64-72
    5.4.1 系统管理  64-65
    5.4.2 关联制造要素管理  65-68
    5.4.3 物料实时监控管理  68-72
    5.4.4 物料监控场景配置  72
  5.5 小结  72-73
第六章总结与展望  73-75
  6.1 总结  73
  6.2 展望  73-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
在学期间的研究成果及发表的学术论文  79

基于物联网的离散制造车间物料管理方法的研究

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