物联网在车间制造执行系统的技术实现
of
internet of
The technicaI
implementation
things
on the executive
of
system workshop manufacturing
房亚东,曾少华,陈桦,毛晓博
FANGYa—dong,ZENG
,
Xiao.bo
Shao-hua,CHEN Hua。MAO
(西安工业大学机电工程学院,西安710032)
摘
要:为了解决传统的生产制造模式出现的车间控制层和计划层之间出现的信息“断层”现象,提出
了MES管理信息系统与物联网技术结合的思路。针对机加工车间等典型的离散类制造车间进
行分析,给出具体的MES系统设计思路与框架,并利用RFID技术和ZisBee技术具体设计出了
制造车间物联网系统平台,最后利用dustep X5开发平台实现了MES系统与物联网技术的互联
应用。
X5
关键词:物联网技术;MES系统;dustep
中圈分类号:TP391
5-04
文献标识码:A
文章编号:1009-01 34(201 6)03—001
0引言
位、跟踪监控和管理的一种信息网络技术【5.61。物联网的
随着当今市场的快速变化和现代制造业的发展与
转型,制造业正逐步向多品种小批量生产、能够快速响
应市场变化及生产流程多变等方向转变。特别是经常变
更的机械加工车间等典型的离散类制造车间11’21,其工
序的生产计划编制困难,对车间制造管理的实时性要求
高,从而导致企业运行效率低下和发展速度过快之间的
矛盾日益加剧,因此市场对生产车间信息管理的效率
带来了挑战口棚。虽然新的管理模式ERP系统具备了流程
型生产和离散型生产的特点,但是ERP系统不能直接支
持车间底层的管理流程,仍然存在生产管理信息的“断
层”现象。针对这一问题,本文主要是应用制造执行系
统(MES)与物联网技术的联合不但解决了企业上下
层间“断层”问题,而且也满足了机械加工车间等典型
离散类制造车间信息化管理需求,提高车间的制造执行
效率。
关键技术包括RFID技术、ZigBee技术和无线传感网络
技术。
1.2
MES的相关概念及理论
MES是面向生产车间的管理信息系统,可以根据
实时信息数据及时判断生产过程中的变化,同时可以兼
容车间底层的各种信息管理信息系统,实现生产车问与
管理层之间的信息传递,解决整个企业运行的信息断层
问题。目前MES系统典型模型有三层模型、集成系统模
型、定位模型、功能模型以及REPAC模型等。
1.3信息管理系统理论
管理信息系统是企业的一种现代化管理工具,是企
业信息系统的核心,贯穿企业管理的整个环节,直接为
基层和各级管理部门服务。管理信息系统与MES系统有
着非常密切的联系,MES系统终端能够与企业上层决策
者所需的现场监控生产车间数据信息很好的连接,能够
使企业管理者及时获取生产车间的各种生产信息,从而
保证企业生产进度、生产质量等按照进度进行门’8l。
1物联网技术、MES系统与信息管理系统
的相关理论
1.1物联网技术
2基于生产车间物联网环境平台的搭建
物联网是指通过各种信息传感设备和系统(传感
网、红外感应器、激光扫描器、射频识别系统等)、全
球定位系统、条码与二维码,将物品与物品、物品与
人、人与人按照规定的通信协议连接起来,再通过各种
接入网、互联网进行信息交换,以实现智能化识别、定
2.1物联网平台的总体框架设计
通过对物联网现有的各种体系结构进行分析对比,
再结合制造车间特点,采用实用性层次体系的物联网结
构来构建制造车间的物联网平台。底端是生产现场的数
收稿日期:2015-11-23
基金项目:陕西省特种加工重点实验室开发基金(ST-12010)
作者苒介:房亚东(1976一),男,江苏东海人,副教授,博士,研究方向为智能制造服务、跨界资源整合和激光
再制造。
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第38卷第3期2016—03
万方数据
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