基于智能對(duì)象的混流裝配線敏捷生產(chǎn)管理技術(shù)研究.pdf

1、為應(yīng)對(duì)日益激烈、瞬息萬(wàn)變的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)紛紛應(yīng)用敏捷制造(AgileManufacturing,AM)的理念和技術(shù)不斷強(qiáng)化制造過(guò)程的敏捷性,以準(zhǔn)確、快速地響應(yīng)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)需求。因此,制造過(guò)程敏捷性成為制造企業(yè)和先進(jìn)制造研究領(lǐng)域不斷追求的目標(biāo)。生產(chǎn)資源(如人、設(shè)備、物料)的優(yōu)化組織與管理、以及狀態(tài)信息及時(shí)準(zhǔn)確獲取是達(dá)成此目標(biāo)的關(guān)鍵。論文針對(duì)離散制造業(yè)生產(chǎn)管理對(duì)敏捷性的需求,引入射頻識(shí)別(Radio frequency identi

2、fication,RFID)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)思想和技術(shù),旨在通過(guò)創(chuàng)新新的生產(chǎn)組織與管理模式,來(lái)突破現(xiàn)行生產(chǎn)管理發(fā)展的瓶頸。
　　 論文以離散制造業(yè)廣泛采用的混流裝配線為研究背景、混流裝配線生產(chǎn)管理為研究對(duì)象,將RFID技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)思想引入制造車(chē)間,提出和建立了制造系統(tǒng)的智能對(duì)象,進(jìn)而研究基于智能對(duì)象的敏捷生產(chǎn)管理模型；并基于此模型,圍繞敏捷生產(chǎn)管理的實(shí)時(shí)制造數(shù)據(jù)采集與處理、生產(chǎn)過(guò)程控制和物料配送優(yōu)化等關(guān)鍵核心技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)展深入研究,

3、形成基于智能對(duì)象的敏捷生產(chǎn)管理系列成果。主要研究成果包括:
　　 ①研究了基于智能對(duì)象的混流裝配線敏捷生產(chǎn)管理模型。豐富的實(shí)時(shí)制造信息是實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)管理的核心,物流與信息流不同步是自動(dòng)獲取實(shí)時(shí)制造信息的瓶頸。為此,本文將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造車(chē)間,賦予傳統(tǒng)的車(chē)間生產(chǎn)對(duì)象以實(shí)時(shí)信息載體,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑?shí)時(shí)信息自動(dòng)反饋與交互能力的智能對(duì)象,達(dá)成物流與信息流同步；通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)思想,研究了基于智能對(duì)象的泛在制造信息反饋與共享體系,支持

4、豐富的實(shí)時(shí)泛在制造信息環(huán)境下的車(chē)間管理。
　　 在此基礎(chǔ)上,針對(duì)改善生產(chǎn)組織敏捷性的需求,研究一種基于智能對(duì)象的混流裝配線敏捷生產(chǎn)管理模型,建立了模型的框架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)支撐體系和集成運(yùn)行模式。該模型的特點(diǎn)表現(xiàn)為一方面通過(guò)智能對(duì)象技術(shù)支持信息系統(tǒng)、制造物理環(huán)境和人的無(wú)縫集成,另一方面通過(guò)集成接口支持聯(lián)盟企業(yè)制造車(chē)間之間、客戶(hù)與企業(yè)之間的透明化協(xié)同制造,從而提升對(duì)制造事件響應(yīng)的敏捷性。
　　 ②可靠數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)管理的關(guān)鍵

5、,由于無(wú)線通信特點(diǎn)和制造車(chē)間復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境影響,導(dǎo)致智能對(duì)象的RFID原始數(shù)據(jù)存在不可靠問(wèn)題,因此,本文深入研究了制造環(huán)境下的RFID實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。首先,為便于數(shù)據(jù)處理,將RFID數(shù)據(jù)流用事件表示,建立了包含基本事件和復(fù)雜事件的RFID事件模型；其次,分析并總結(jié)了復(fù)雜制造環(huán)境下RFID應(yīng)用可靠性,給出了一種RFID系統(tǒng)應(yīng)用可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo),提出了從改進(jìn)設(shè)備、部署方案優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化三個(gè)層面改善RFID應(yīng)用可靠性的技術(shù)框架；在此基礎(chǔ)

6、上,從數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化層面,建立了一種改善RFID系統(tǒng)應(yīng)用可靠性的分層數(shù)據(jù)處理模型,該模型通過(guò)清洗與糾正RFID原始數(shù)據(jù)流中的不可靠數(shù)據(jù),從而為后端敏捷生產(chǎn)管理應(yīng)用提供可靠的實(shí)時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù),該模型已在企業(yè)車(chē)間制造系統(tǒng)成功應(yīng)用并得到驗(yàn)證。
　　 ③低效的混流裝配線生產(chǎn)過(guò)程控制是敏捷生產(chǎn)管理的瓶頸,為此,以智能對(duì)象技術(shù)構(gòu)建的透明化制造車(chē)間為基礎(chǔ),研究了新的混流裝配線生產(chǎn)過(guò)程控制方法。在對(duì)混流裝配過(guò)程形式化描述的基礎(chǔ)上,面向生產(chǎn)管理,給出

7、一種基于智能對(duì)象的生產(chǎn)過(guò)程可視化方法,以實(shí)現(xiàn)管理層對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的透明化監(jiān)控,從而提升對(duì)生產(chǎn)過(guò)程事件響應(yīng)的敏捷性；此外,針對(duì)手工裝配隨意性大帶來(lái)的質(zhì)量控制問(wèn)題,通過(guò)對(duì)工序級(jí)生產(chǎn)任務(wù)的數(shù)字化,并結(jié)合智能對(duì)象技術(shù),提出一種面向車(chē)間裝配作業(yè)的混流裝配過(guò)程質(zhì)量控制方法,以加強(qiáng)裝配過(guò)程精細(xì)化控制,提升產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。
　　 ④混流裝配線高效的物料配送是實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)管理的核心。針對(duì)現(xiàn)有物料配送方法因缺乏實(shí)時(shí)制造信息支撐,難以敏捷響應(yīng)混流裝配頻繁

8、的狀態(tài)調(diào)整與作業(yè)計(jì)劃變更的問(wèn)題,在應(yīng)用智能對(duì)象技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流與信息流同步的基礎(chǔ)上,研究了一種新的集成實(shí)時(shí)生產(chǎn)進(jìn)程的混流裝配線敏捷物料推拉配送模型。該模型引入主動(dòng)服務(wù)思想,由智能對(duì)象主動(dòng)驅(qū)動(dòng)物料配送中心按需供給線旁物料,解決混流裝配物料錯(cuò)送、漏送、缺料和堆積等問(wèn)題。此外,針對(duì)該模型對(duì)工位級(jí)配送BOM的需求,提出了以工位為中心的基于裝配工藝的物料配送BOM構(gòu)建方法。
　　 上述研究成果和所設(shè)計(jì)的一套相應(yīng)的敏捷生產(chǎn)管理系統(tǒng)已成功應(yīng)用于某