面向復(fù)雜裝配生產(chǎn)線的MES關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā).pdf

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1、“面向制造業(yè)的核心軟件開發(fā)”MES課題技術(shù)研討會(huì)面向復(fù)雜裝配生產(chǎn)線的MES關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)朱海平華中科技大學(xué)2013/8/7長(zhǎng)春研究背景本研究?jī)?nèi)容來源于“十二五”863重大項(xiàng)目“面向制造業(yè)的核心軟件開發(fā)”的課題——“面向復(fù)雜裝配生產(chǎn)線的MES關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)”1提綱1、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES需求分析2、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES關(guān)鍵技術(shù)研究3、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES產(chǎn)品研發(fā)4、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化2現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)管理面臨的挑戰(zhàn)?大批量定制下，產(chǎn)品配置(構(gòu)型)數(shù)量越來越多–汽車、工程機(jī)械：上千種配置共線裝配–航空：按架次管理，每架飛機(jī)及關(guān)鍵部件構(gòu)型唯一?產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工

2、藝流程日趨復(fù)雜–汽車、工程機(jī)械：幾百個(gè)工位，幾千種配套件–航空：200多份AO，幾千道工序（ARJ21機(jī)頭）?對(duì)過程質(zhì)量控制的要求越來越嚴(yán)–汽車、工程機(jī)械：關(guān)重件質(zhì)量檔案、追溯（召回）–航空：所有配套件的過程質(zhì)量檔案作為交付資料包?JIT生產(chǎn)和精益管理–汽車、工程機(jī)械：物流配送精確到分鐘–航空：保證齊套性，減少缺件等待時(shí)間多品種混流生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理等生產(chǎn)模式和管理模式的變革對(duì)計(jì)劃、執(zhí)行、物流、質(zhì)量和制造資源的管控提出了更高的要求3裝配生產(chǎn)的類型及特點(diǎn)流水線非流水線不同裝配生產(chǎn)類型對(duì)MES的應(yīng)用需求存在顯著差異4流水線型裝配MES的業(yè)務(wù)需求分析?在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)透明化感知的基

3、礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行過程有序可控，并通過仿真和運(yùn)籌優(yōu)化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率，降低物料庫(kù)存，保證產(chǎn)品質(zhì)量5提綱1、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES需求分析2、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES關(guān)鍵技術(shù)研究3、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES產(chǎn)品研發(fā)4、復(fù)雜裝配生產(chǎn)線MES應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化6技術(shù)框架解決生產(chǎn)“透明”解決生產(chǎn)“有序”解決生產(chǎn)“優(yōu)化”問題問題問題基于制造物聯(lián)網(wǎng)的混流裝配下物流制造執(zhí)行過程建過程感知技術(shù)精準(zhǔn)配送技術(shù)模與優(yōu)化技術(shù)1）面向車間應(yīng)用的制造物聯(lián)基礎(chǔ)理論2）基于RFID和PLC的車身識(shí)別與路1）基于數(shù)字化工廠的物流仿真由控制1）精益物流配送模式分析優(yōu)化3）基于RFID的立庫(kù)物料快速分揀與2）物料快

4、速分揀與組盤流程2）混流裝配過程排序優(yōu)化組盤4）基于RFID的關(guān)重件自動(dòng)識(shí)別的實(shí)現(xiàn)3）汽車排序緩沖區(qū)出入站優(yōu)化5）基于無線傳感網(wǎng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集3）精益物流執(zhí)行系統(tǒng)的構(gòu)建4）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加工與裝配協(xié)同6）人、機(jī)、料、訂單和制造過程數(shù)據(jù)4）現(xiàn)場(chǎng)裝配防錯(cuò)裝置優(yōu)化的自動(dòng)關(guān)聯(lián)5）物流配送中的車輛定位與智7）移動(dòng)平板手持終端應(yīng)用能調(diào)度8）集中、可視化管控的生產(chǎn)控制中心71）面向車間應(yīng)用的制造物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論?提出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的感知網(wǎng)絡(luò)部署方法，構(gòu)建了具有快速傳輸特性的小世界感知網(wǎng)絡(luò)無線傳感網(wǎng)絡(luò)Web服務(wù)系統(tǒng)?實(shí)現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)移動(dòng)終端ZigBee路ZigBee

5、終由節(jié)點(diǎn)端節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程ZigBee協(xié)議的改進(jìn)算法，應(yīng)用于Zigbee無調(diào)器節(jié)點(diǎn)Web移動(dòng)終端ZigBee終網(wǎng)關(guān)服務(wù)器端節(jié)點(diǎn)ZigBee路線組網(wǎng)由節(jié)點(diǎn)ZigBee終傳感器固定終端端節(jié)點(diǎn)?實(shí)現(xiàn)了基于RSSI測(cè)距模型的蒙特卡羅定位算法，用于移動(dòng)制造資源(比如叉車和人)的精確定位申請(qǐng)5項(xiàng)發(fā)明專利，在PhysicaA等國(guó)際知名期刊發(fā)表論文十余篇82）基于RFID和PLC的車身識(shí)別與路由控制?采用RFID技術(shù)自動(dòng)識(shí)別汽車車身，并根據(jù)調(diào)度優(yōu)化的結(jié)果，通過與PLC的集成來實(shí)現(xiàn)車身路由控制RFID車身實(shí)時(shí)識(shí)別裝置車身識(shí)別緩沖區(qū)路由控制根據(jù)計(jì)算結(jié)果自動(dòng)排序申請(qǐng)2項(xiàng)發(fā)明專利，成果在江淮汽車得到成功應(yīng)用93

6、）基于RFID的立庫(kù)物料快速分揀與組盤?通過RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從立體倉(cāng)庫(kù)出貨分揀到臺(tái)套組盤的標(biāo)準(zhǔn)化、可視化作業(yè)流程，分揀和組盤效率提高了50%以上申請(qǐng)1項(xiàng)發(fā)明專利，成果在三一重工泵送車間得到成功應(yīng)用104）基于RFID的關(guān)重件自動(dòng)識(shí)別?在制品依附永久RFID標(biāo)簽，上線生成；關(guān)重件依附臨時(shí)RFID標(biāo)簽?關(guān)重件裝配上線時(shí)，通過RFID識(shí)別，建立其與在制品的關(guān)聯(lián)關(guān)系，自動(dòng)生成關(guān)重件檔案?關(guān)重件RFID標(biāo)簽可重復(fù)利用，節(jié)約成本申請(qǐng)1項(xiàng)發(fā)明專利，成果在多家汽車制造企業(yè)得到成功應(yīng)用115）基于無線傳感網(wǎng)(WSN)的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集?建立了基于智能加工單元的質(zhì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集框架?研發(fā)了基于WSN的

7、質(zhì)量數(shù)據(jù)采集模塊，與數(shù)字化檢測(cè)設(shè)備集成，實(shí)現(xiàn)了制造過程質(zhì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集申請(qǐng)1項(xiàng)發(fā)明專利，成果正在三一重工等企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施126）人、機(jī)、料、訂單和制造過程數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)?人員、物料等移動(dòng)對(duì)象用RFID進(jìn)行定位與跟蹤，與智能加工單元實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)?機(jī)器、設(shè)備等固定對(duì)象通過網(wǎng)絡(luò)的MAC地址與智能加工單元關(guān)聯(lián)?根據(jù)主機(jī)裝配的實(shí)時(shí)報(bào)工信息將質(zhì)量數(shù)據(jù)與主機(jī)訂單進(jìn)行匹配，便于追溯申請(qǐng)1項(xiàng)發(fā)明專利，成果正在三一重工等企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施137）移動(dòng)平板手持終端應(yīng)用?基于富客戶端界面，無線聯(lián)網(wǎng)，觸屏操作