网络化制造中多功能信息交互终端可靠性研究与设计

摘要

网络化制造系统中的底层信息交互终端是在车间环境中实施网络化制造的关键装置之一。本文依托的科研项目提出了一种网络化制造中的多功能信息交互终端，该终端能增强企业内和企业之间的信息交流与共享能力以及实时性，提高企业的网络化制造能力、降低成本。但该终端能否长期在恶劣的企业车间环境中稳定的工作，其可靠性设计将是重要保证因素。本论文研究整个终端系统可靠性设计的关键技术，并进行可靠性方案设计，其具有重要的实用价值。 本文首先对网络化制造中信息交互终端及其可靠性设计的国内外研究现状进行了分析。随后研究了信息交互终端的软硬件结构，包括硬件的总体结构、主控制器和各接口模块及层次式的软件体系结构，并提出了一种适用于网络化制造中信息交互终端的可靠性设计总体原则和可靠性模型。 然后，针对恶劣的企业车间环境，根据信息终端的可靠性模型，重点在高温、电磁干扰、潮湿及粉尘、振动和冲击、软件可靠性等方面分析了对网络化制造中多功能信息交互终端可靠工作的影响；并且根据信息终端的可靠性模型，整个终端系统进行了故障模式、效应分析及致命性分析，找出信息终端可靠性中的薄弱环节。 其次，根据影响网络化制造中多功能信息交互终端可靠性的因素，分别从热设计、电磁兼容性设计、防潮湿与粉尘设计、防振动与冲击设计和软件可靠性设计五个方面完成了该信息交互终端的可靠性设计；并分析就此设计方案下终端的可靠度。 最后，介绍了多功能信息交互终端在制造企业无纸化生产中的应用实例。