可视化在线工艺执行系统关键技术研究.pdf

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1、可视化在线工艺执行系统关键技术研究口李冠宾口许建新口董思洋西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072摘要：目前企业生产现场工艺执行状态和过程控制缺乏有效监督。生产进度和技术状态及质量管控等信息不能及时有效地获取并反馈到管理部门，企业生产管理部门制定的生产计划与现场的生产出现严重脱节。针对以上现象，提出了一套可视化在线加工工艺执行系统的解决方案，通过对基于RFID技术的生产过程控制与信息采集关键技术的研究，加强了工艺的执行力度和过程控制，从而提高了生产质量和生产效率，避免了人为失误造成的工件报废和

2、质量事故。关键词：工艺执行系统RFID技术生产过程控制信息采集中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1000—4998f2011)08—0077—04随着我国现代制造212业的快速发展，加工工艺日目前大部分制造企业生产流程模式如图l所示。趋复杂，尤其是在行业竞争激烈的情况下，自动化水平整个现场生产流程可以分为三个过程：生产任务接受的高低成为企业现代化的重要标志之一，现代生产制和工艺信息查看阶段、生产加工前准备阶段、制造生产造将形成生产加-V过程以数字化信息技术为主导控加512阶段。以下对制造企业生产现场各阶段存

3、在的问制，生产加工以智能化为主要特征的制造模式。但目前题及解决方式进行具体的分析。制造企业在生产现场中主要存在以下几个问题：(1)目1．1工艺信息浏览查看前制造企业加工生产制造信息的记录大部分以纸质文Exeel或World格式的纸质文件是目前制造企业件的形式进行管理。生产制造记录信息比较庞大且生生产管理部门和车间现场之间任务交流的常见形式，产加工完后，生产制造记录信息需要保存，日积月累出如AO(装配大纲)、FO(制造大纲)、程编说明书等。尽现纸质文件堆积现象，同时以纸质文件的存放不仅占管部分制造企业生产任务的下发已经实

4、现网络化流程有大量的物理空间而且还为以后的查询管理带来很大管理，但由于工艺指导文件信息量比较大、结构比较复的困难。(2)生产决策管理部门制定生产计划时需要及杂，所以目前还是采用纸质文件进行现场指导。时获取生产现场的一线资料信息。为以后生产做好排为了提高生产效率。方便现场操作人员对工艺指产计划。但大部分制造企业的生产决策管理部门与生导文件的查询、浏览，实现工艺指导文件的网络化是未产现场不能实现实时呼应．不能及时获取现场生产的来发展的趋势。在网络化环境中，现场加工人员可以在信息，以至于上级部门制定的生产计划与现场生产出现严

5、重脱节。(3)车间现场生产作业时生产现场工艺执行状态和过程控制缺乏有效监督。操作人员根据以往经验和个人理解进行操作(没有严格按照工艺参数和技术要求进行作业)，往往造成在制品生产质量低下。针对企业生产现场状况以及现场加工工艺执行存在的上述问题．结合实际工程需要，以某航空企业的生产加工过程为研究对象。对可视4L~-r-艺执行系统及其关键技术进行了深入的了解。1可视化在线工艺执行过程的分析收稿日期：2011年1月机械制造49卷第564期2011／8圆线浏览工艺的具体信息，以及零件二维蓝图、零件三维与现场生产现场加工模型等相关

6、文档。出现严重脱1．2开工条件检查监控节，生产不能工艺临时更改建议开212条件监控主要是对现场操作员212的准备工作正常进行。因N进行监控，确保开工前准备工作充分，避免或降低人为此，生产现场工艺员接受过失造成的工程质量报废事故。开工条件检查监控主信息的采集要是将采集到的信息如工装状态、物料完备性、刀具齐是伴随着整更改否Y全性、准确性以及机床设备状态等进行记录．为最终的个32艺执行质量档案的形成提供了素材。的过程。实现工艺临时更改工艺永久更改1．3生产加工过程监控快速、准确、制造生产加工过程管理主要实现对现场加32人员完

7、整的生产记录临时更改信息重新编辑定版在生产过程中的212艺执行状态和过程的控制。目前生现场数据的审核产车间加工管理专指工序级别的控制管理．随着制造获取是目前管理水平的不断提高，需要进一步加强车间生产管理企业中制约发布实现生产现场工步级控制管理。工步级过程控制的实生产的一个▲图2工艺临时更改流程图现，保障了工艺的有序执行。为了实现工步级生产控瓶颈。生产现制，关键是实现NC程序在工步级中同步下载，同时也场为解决这个问题采用了基于RFID的物联网技术。要完成一些检查工作，例如刀具的检查、工装状态是否2关键技术研究良好、原点状

8、态是否良好、切削液是否具备等，将检查结果按照加工工步、人员、时间等条件进行管理，确保可视化在线212艺执行系统是建立在制造业信息化加工工步正常．出现异常及时进行矫正或向有关部门的平台上，通过采集现场生产数据为企业其它系统及进行反馈。时提供准确的信息．同时加强对车间生产过程的控制生产加工完成后及时提交生产任务完成情况，生提高了生产质