基于rfid的涂装车身缓冲区实时监控系统的开发与应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

2、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1课题概述1.1.1课题来源本学位论文的研究主要来源于以下三个项目：1)国家“973”项目“数字化制造基础研究”子课题“数字制造系统复杂信息处理与执行过程决策”（项目编号：2005CB724107）；2)国家“863”项目“面向行业应用的可配置MES平台及产品”子课题“面向汽车行业的可配置MES产品及行业解决

3、方案”（项目编号：2007AA040701）；3)国家自然科学基金项目“基于有限排序能力缓冲区的多车间混流装配关联优化”(项目编号：50775089)1.1.2课题背景及目的2009年，中国汽车全年的产量与销量分别突破一千万辆，其中汽车产量完成1379.10万辆，汽车销量完成1364.48万辆。这标志着中国正式迈入千万辆级的汽车大国俱乐部，并成为全世界产销量第一，这也是中国汽车工业和汽车市场发展的一个重大里程碑。在意识到中国汽车市场的潜力后，丰田，通用等越来越多的国际汽车制造商开始发力中国市场，中国汽车市场的竞争将越来越激烈。在当前激烈的

4、市场竞争中，中国自主品牌汽车如何摆脱当前品质与品牌困境，如何形成自身的竞争优势，是当前中国汽车工业最为关注的问题。另外，在顾客需求日益多样化，市场竞争日趋激烈的环境下，福特提出的大批量标准化生产模式已经无法适应当前快速多变的汽车市场需要。中国自主品牌汽车制造商必须依靠多品种，高性价比的产品去满足日益个性化的顾客需求，并具有能够快速响应顾客的这一需求的能力。丰田、通用、本田等国际先进汽车制造企业实际应用表明，基于柔性生产思想的混流制造系统是应对这种挑战的一种有效的解决途径，通过采用多种产品混流装配的生产方式，从而提高整条装配线的生产柔性和快

5、速响应顾客需求的能力。由于对实时产出率、在线良率波动、工艺过程稳定性和产品质量追溯等生产现场信息缺1华中科技大学硕士学位论文乏有效的监控工具，中国自主品牌制造商在其生产线上引入混流装配生产方式的实施效果并不理想。因此，为提高中国自主品牌汽车制造商在满足日益个性化生产的需求，切实提高生产线的混流柔性生产水平，有必要提升中国自主品牌汽车制造商的数字化制造执行能力，加强对车间生产现场的数字化管理与监控。PBS是位于涂装工艺与总装工艺之间的一个在制品缓冲排序区，控制投入到总装装配线的车身序列并使总装生产线保持物料消耗的均衡性与平准化，从而满足混流

6、制造的要求。它对整个汽车生产效率有到至关重要的影响，其运行效率高低直接影响到总装车间的生产效率高低，进而影响到整车生产的效率。随着汽车产量、定制化以及混流生产的程度的不断提高，汽车行业在生产节拍越来越快的同时产品配置也越来越多，原本以纯手工或半自动化方式监控和管理PBS工业控制系统的方式已越来越不适应汽车企业现代化生产的需要。作为一种先进的识别技术，RFID技术可以在无人工干预的情况下进行自动识别，通过与后台系统相配合，可以实时定位与跟踪带有RFID标签的物体。利用RFID的这一特性，本文引入RFID技术，结合PLC控制系统，建立了基于R

7、FID技术的实时PBS监控系统（RRMS）。本课题在面向汽车行业四大工艺MES平台研究的基础上，主要研究贯穿汽车生产四大工艺的流水线中缓冲区的实时监控及管理问题，利用当前快速发展的RFID技术，结合江淮汽车商务车厂PBS实际情况设计并实现基于RFID技术的实时PBS监控系统（RRMS），并集成于课题组与江淮汽车联合开发的JAC-MES中。通过对这一问题的研究，旨在为流水线中缓冲区的实时监控与管理提供系统原型与方法，为RFID在离散制造业当中的提供实践经验，同时为日后结合仿真技术实现缓冲区自动排序提供系统基础支撑。1.2当前研究现状1.2.

8、1缓冲区由于汽车生产过程当中总会有一些不可能预见情况出现，因此整个汽车制造系统中会存在各种不确定性，而这些不确定性将会严重影响汽车制造系统的正常运行，甚至导致整个汽车制造系统停止运行。虽然汽车