鄢萍-作业车间制造过程信息的采集与集成与广义制造执行系统.pdf

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1、作业车间制造过程信息的采集与集成作业车间制造过程信息的采集与集成与广义制造执行系统与广义制造执行系统ManufacturingProcessInformatization汇报人：鄢萍2010-12-24内容提要内容提要1.1.概述概述2.2.作业车间制造过程信息的采集与集成作业车间制造过程信息的采集与集成3.3.广义制造执行系统(eMES)广义制造执行系统(eMES)4.4.应用案例应用案例5.5.下一步工作下一步工作1.11.1基本概念基本概念¾作业车间•作业车间（JobShop）是由具有相同或类似物料加工

2、功能的各类机群如车削加工机群、铣削加工机群等通用设备组成的高度柔性的适应多品种工件加工的制造系统。1.21.2作业车间制造过程的特点作业车间制造过程的特点加工设备离散化品种多变化快数据多源异构严格按照工艺路线产品加工件品种规数据的采集、维护安排生产格多样和分析工作量大需要按照加工要求非标准多涉及包括设备状态对设备进行重组、物料及在制品、质量检测等在内的多种异构信息，存在传感器、数控系统、RFID、条码等多种信息源1.31.3作业车间制造过程信息的特点作业车间制造过程信息的特点调度信息统计数据计划任务信息质量信

3、息加工进度信息人员信息操作记录过程数据设备信息1.31.3作业车间制造过程信息的特点作业车间制造过程信息的特点作业车间制造过程是一个信息不断产生、不断变化的动态系统，涉及包括设备状态、物料及在制品、质量检测等在内的多种异构信息，存在包括传感器、数控系统、RFID、条码等多种信息来源，这些信息具有以下特点：•多源异构性：制造系统的多样性导致制造过程信息的多源异构•实时性：过多依赖人工采集和反馈降低了制造系统的效率•不确定性：可根据许多不确定因素进行重构和自我调整•复杂性：加工过程具有复杂性•多元性：包括制造过程

4、中的各种类型的信息1.41.4作业车间生产过程现状与问题作业车间生产过程现状与问题¾生产过程不可视：主要体现在不能实时了解生产现场中在制品、人员、设备、物料等制造资源和加工任务状态的动态变化¾生产过程复杂性：由于产品结构和加工工艺的复杂性，造成生产过程中各制造过程的关联性强，生产环境复杂多变(临时插单、材料短缺等)¾制造过程信息集成度低：制造过程中的各种信息不能有效进行集成，导致产能不能得到充分利用1.41.4作业车间生产过程现状与问题作业车间生产过程现状与问题¾信息不能有效与上层管理系统进行集成造成生产过程

5、不透明，生产进度、在制品状况、设备利用状况等关键数据不能到达管理层，增加了过程管理和生产决策的复杂性¾制造过程信息的真实性差现场数据信息过多依赖人机交互界面通过人工录入，增加了出错的机率¾制造过程信息的实时性低作业任务随市场需求的频繁调整变化，不利于制造过程信息的实时采集，再加上制造过程信息交互的速度和效率低下，造成企业对市场变化的响应速度慢1.41.4作业车间生产过程现状与问题作业车间生产过程现状与问题企业设计层和管理层到车间层特别是车间设备层的信息交互困难，一方面动态信息难于及时下达，另一方面车间设备层的

6、重要信息难于采集和上传，致使制造业信息化技术一方面难于深入到车间和设备层，另一方面影响管理信息系统的准确运行，从而使整个企业信息化难以产生更大的效益。内容提要内容提要1.1.概述概述2.2.作业车间制造过程信息的采集与集成作业车间制造过程信息的采集与集成3.3.制造过程信息化系统(eMES)制造过程信息化系统(eMES)4.4.应用案例应用案例5.5.下一步工作下一步工作2.12.1制造过程信息采集与集成问题制造过程信息采集与集成问题通过分析制造过程信息的特点和集成需求，发现对其进行采集和整合存在以下技术难题

7、:•制造过程信息多源性造成其采集困难•制造过程信息异构性造成其集成困难•从制造过程信息中提取有用信息困难任务订在制品信息生产过程信报表生产统计……单信息查询息查询分析ERP产品数生产过程综合信息据信息PDM生产任产品工生产计务信息生产艺信息计划划信息调度生产CAPP过程其它管理管理任务反过程信息馈信息管理信息采集……物料车间信息物料动态物流信息其它工装人员设备质量管理信息信息信息信息信息质量过程质量信息生产管理生产工人员设备其它设备运行信息现场具管理管理管理2.22.2基本思路基本思路¾信息采集与整合框架结构

8、车间底层可信数据研究思路：面向应用的数据数据整合处理数据整合数据融合支持整合规则管理规则库引擎支持数据同构化处理信息逻辑表达形式同构化处理数据采集与交互支持多种采集方式……人机交互传感器PDARFID生产设备条码扫描器检测设备2.32.3信息采集与整合关键技术信息采集与整合关键技术¾信息采集方式RFID方式人机交互方式条码扫描方式传感器采集方式2.32.3信息采集与整合关键技术信息采集与整合关键技术