基于RFID物联网的离散型车间物料输送系统研究.pdf

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1、先进制造系统管理运作现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第１１期倡基于RFID物联网的离散型车间物料输送系统研究孙书伟，胡国清（华南理工大学，广州５１０６４１）摘要：针对离散型车间存在的现场数据釆集手段落后、物料配送低效混乱等问题，提出一种基于无线射频识别（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）物联网的离散型车间物料输送系统。该系统作为离散型制造执行系统（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅ-ｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）的基本组成部分，为

2、离散型ＭＥＳ提供ＲＦＩＤ设备采集的实时生产进程信息和物料输送信息。并接收离散型ＭＥＳ发出的物料输送命令，然后运行实时路径优化算法，以最短的路径将物料送往目的地。关键词：离散型车间；无线射频识别物联网；物料输送系统；路径优化中图分类号：ＴＰ２７８文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）１１—００２５—０６AstudyofdiscreteworkshopmaterialconveyingsystembasedonRFIDinternetofthingsＳｕｎＳｈｕｗｅｉ，ＨｕＧｕｏｑｉｎｇ（ＳｏｕｔｈＣｈ

3、ｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｉｅｌｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｈａｓｂａｃｋｗａｒｄａｎｄｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｎｆｕｓｉｏｎｉｎｄｉｓｃｒｅｔｅｗｏｒｋ-ｓｈｏｐ，ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇａｄｉｓｃｒｅｔｅｗｏｒｋｓｈｏｐｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｖｅｙｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＲＦＩＤｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ．Ａｓａｂａｓｉｃｐａｒｔｏｆｄｉｓ

4、ｃｒｅｔｅＭＥＳ，ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅａｌ-ｔｉｍｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｂｙｔｈｅＲＦＩＤｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅＭＥＳ．ＡｎｄｒｅｃｅｉｖｉｎｇａｄｉｓｃｒｅｔｅＭＥＳｉｓｓｕｅｄｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｖｅｙｉｎｇｃｏｍｍａｎｄｓ，ａｎｄｔｈｅｎｒｕｎｔｈｅｒｅａｌ-ｔｉｍｅｐａｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌ-ｇｏｒｉｔｈｍ，ｃｏｎｖｅｙｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｔｏｔｈｅｄｅｓｔｉ

5、ｎａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈ．Keywords：ｄｉｓｃｒｅｔｅｗｏｒｋｓｈｏｐ；ＲＦＩＤｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ；ｍａｔｅｒｉａｌｃｏｎｖｅｙｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｐａｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ搬运模式，还不能完全实现物料的小批量、多频次及０引言准时化配送。制造业按其产品制造工艺过程特点可概括为连３）传统的单元布局缺乏柔性。单元布局是将车续制造和离散制造。相对于连续制造，离散制造的产间内的设备划分为若干个生产制造单元，以单元为基品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加本单位组织生产。

6、因为单元是为一组特定的零件族工最终装配而成。加工此类产品的车间可以称为离而设计的，所以当产品需求波动大或新产品不断出现散型车间。某企业离散型车间存在的问题主要包括时，制造单元则必须进行自身的重构或允许制造单元以下几个方面。间的物料交叉运行，柔性较差。１）现场数据釆集手段落后。车间现有的手工数现阶段离散型车间存在的诸多问题，成为了制约据釆集方式作业量大且不准确，更严重的是数据获取企业发展的瓶颈。无线射频识别（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ存在严重的滞后问题，无法完全满足制造执行系统Ｉｄｅｎｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）、

7、虚拟制造单元等新技术的出现，为（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）在数据釆集方企业的发展带来了机遇。面的要求，导致了离散型车间ＭＥＳ应用困难。在此背景下，某企业将建设基于ＲＦＩＤ物联网的２）物料配送低效混乱。车间物料配送模式基本离散型车间物料输送系统。该系统充分应用了ＲＦＩＤ、还是采用生产领料制，生产部门按生产计划根据领料虚拟制造单元等新技术，能有效地克服企业的发展瓶单去仓库领料，是生产管理系统下的一个被动的物料颈，极大地提高车间生产效率。倡国家８６３项目（２０１４ＡＡＱ００２８３）

8、２５２０１４年第１１期现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）４）纵向物流线与纵向人行道分开，共用同一人行１系统车间布局道的两列机床面对面摆放，一个工作人员可以方便地１．１机床布置同时操作数台机床。某企业的离散型车间采用传统的单元布局，每个单元加工工艺相似的零件族，车间划分为齿轮线、活塞线等单元，离散型车间的单元布局如图１