基于物联网技术的航空复合材料在制品跟踪管理系统研究.pdf

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1、·企业管理与信息化·赵政武叶文华基于物联网技术的航空复合材料在制品跟踪管⋯⋯5基于物联网技术的航空复合材料在制品跟踪管理系统研究赵政武，叶文华(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：首先对航空复合材料在制品跟踪现状和物联网技术的概念进行了阐述，对条形码和射频识别2种数据采集方式优缺点进行了对比，提出了采用条形码和射频识别相融合的在制品跟踪方法，其次对航空复合材料生产流程及特点进行了分析，构建了基于物联网技术的复合材料在制品跟踪系统硬件结构和系统软件结构，最后就系统实现的关键策略进行了相关说明，并对系统进行了实例验证。关键词：物

2、联网；航空；复合材料；在制品跟踪中图分类号：TH166文献标识码：A文章编号：1672—1616(2012)11—0005—04航空复合材料在制品跟踪是指对产品从原材位置不易确定等问题。金维维通过对企业精益生料投产到形成成品过程中的加工信息、状态信息、产模式及条形码技术的分析，结合车间在制品跟踪质量信息等的实时反映，目前采用比较传统的管理与管理的特点，提出了条形码在精益生产方式下的模式，主要是通过手工在生产管理文件(装配大纲车间在制品跟踪与管理系统模型-2]。耿静华等提AO或制造大纲FO)上记录产品的生产过程信息，出了应用RFID技术对在制品

3、进行实时跟踪控制再通过手工录入到计算机，无法实现实时监控和统的可行性，运用批次管理的思想对电子标签进行编计，不能及时有效地对车间生产进行控制和协调，码管理[3l。于晓义等提出离散制造企业车间在制从而造成资源配置不合理、生产效率低下等问题。品跟踪管理方法l_4j。以上研究对企业在制品跟踪物联网(InternetofThings)指的是通过RFID(Ra—提出了不同的跟踪方法，本文针对航空复合材料产dioFrequencyIdentification，射频识别)、红外感应品的生产特点，提出了基于条形码和RFID相融合器、全球定位系统、激光扫描器等

4、信息传感设备，按的在制品跟踪管理模式。约定的协议，把商品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控1航空复合材料生产流程及特点分析和管理的一种网络⋯。由此看来，复合材料在制航空复合材料生产包括纺布、铺叠、固化成型、品监控可以通过物联网技术来解决，目前物联网技切割、表面处理、无损检测、装配等几个典型的工艺术中在制品监控的数据采集方式很多，比较常见的过程。通常工厂生产计划下达后，车间材料库按需有条形码和RFID等。由于条形码技术在制造过要将胶液和碳纤维配套备好，工段将料领回并准备程中的自动对象标识、数据的自动采集与存

5、储以及好纺布所需要的碳纤维及其他辅助材料，进行纺对环境要求等方面还存在明显不足，相比之下，布；铺叠工段根据需要领取辅助材料，利用激光铺RFID技术作为日趋成熟的自动识别技术，凭借其层定位仪，在工装上进行铺叠加工。铺叠好的制件技术本身具备的非接触式读写、自动对象标识与信送到热压罐进行预吸胶或者固化成型，经过预吸胶息载体功能，能够在该环节弥补条形码应用的不足的复合材料制件将返回铺叠工段继续加工。经过与缺陷。但是，RFID技术在应用过程中也存在应所有铺叠和固化处理工序后的部分制件还要进行用成本高、标准不统一，生产应用中由于产品形状预装配，并依次再进

6、入铺叠和成型工段进行封胶以和材质不同，还存在电子标签类型选择困难和贴签及固化等工艺处理。不需要预装配的复合材料制收稿日期：2011—10—27作者简介：赵政武(1978一)，男，黑龙江依安人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为制造执行系统。62012年6月中国制造业信息化第41卷第11期件经铺叠工段脱模后将使用高压水切割机进行切JOBSHOP(任务型车间)生产特点。(4)对工装和边、打磨等处理。最终，还要经过无损检测等过程，热压罐等设备的依赖性强。(5)手工工序为主，工检验合格后交付零件库房。总装之前按照产品配序质量不易检验与控制，产

7、品质量问题多，生产进套要求进行备料，继而进行装配。从工艺流程来度受外部质检工序的制约。(6)部分材料有储存温看，复合材料生产具有以下特点：(1)既有零件制度、质保期和外置时间要求，材料价格高，要求按其造，也有部件装配。(2)生产过程复杂，工序多，跨寿命和外置时间进行生产安排。复合材料零件典越多个工段，生产周期长。(3)具有流程生产和型工艺流程如图1所示。图1复合材料零件典型工艺流程库时需要使用RFID读写器。在计划调度室配置2系统总体设计条形码打印机和RFID读写器，因为零件编码形成复合材料产品从原材料到成品的流动过程就于计划阶段。生产制造工

8、段中选择纺布、铺叠、固是产品的生产制造过程。为了对在制品进行实时化成型、切割、表面处理、无损检测，构建基于条形有效的跟踪控制，需要根据复合材料生产特点和各码的在制品