基于物联网的离散制造过程控制与管理技术研究

摘要

德国“工业4.0”项目的推出在制造业掀起了新一轮工业革命，其中物联网和服务网技术是其实施的基础。当前，RFID技术作为物联网关键技术之一，正在零售、供应链、物流、制造业和许多其他领域加速推进应用。这种变化源于技术的快速发展和RFID的成功部署。与在供应链、仓库管理和汽车制造业等典型应用不同，本文研究物联网技术在离散制造过程中的控制与管理。
　　在国防基础科研重点项目的资助下，针对离散制造过程实时数据获取困难，缺乏有效的过程控制和管理的问题，研究物联网技术在离散制造过程中的实时状态监控、数据管理、生产调度等，主要研究内容如下：
　　（1）分析离散制造对物联网的需求，结合离散制造运行管理模式特点，提出基于物联网的离散制造过程控制与管理系统模式和体系结构，并简要分析系统关键技术内容。
　　（2）基于离散制造过程静态数据与动态数据的分析，建立生产要素UML模型，分析离散制造过程数据多视图的映射关系，构建实时状态矩阵，制定基于RFID的生产要素数据编码规则，采用XML技术标准进行离散制造过程数据的统一管理。
　　（3）介绍离散制造动态调度技术，研究基于RFID的动态调度方案，在此基础上分析基于RFID的实时离散制造环境，对生产动态调度模型与规则进行研究，提出一个基于RFID的可视性动态调度规则，实现基于物联网的离散制造过程生产控制。
　　（4）设计面向服务的系统功能和数据库，开发系统，实现RFID技术在离散制造环境中的部署，对物联网系统流程和功能服务进行验证。

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第一章 绪论

1.1 课题概述

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 论文研究内容及组织结构

1.4 小结

第二章 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统体系结构

2.1 引言

2.2 离散制造对物联网的需求分析

2.3 基于物联网的离散制造过程控制管理模式

2.4 基于物联网的离散制造过程控制与管理关键技术分析

2.5 小结

第三章 基于物联网的离散制造过程数据管理模型研究

3.1 引言

3.2 基于物联网的离散制造过程数据建模分析

3.3 基于物联网的生产要素编码规则

3.4 基于XML的制造过程数据模型表达

3.5 小结

第四章 基于物联网的离散制造过程控制技术研究

4.1 引言

4.2 基于RFID的动态调度技术

4.3 基于RFID的最小时间成本的动态调度

4.4 基于RFID的离散制造过程动态调度仿真

4.5 小结

第五章 基于物联网的离散制造过程控制与管理系统开发

5.1 引言

5.2 系统开发及运行环境

5.3 系统设计

5.4 基于RFID的离散制造环境部署

5.5 功能服务实现

5.6 小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文