离散制造过程信息智能监测
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13
4. 研究成果
4.1 主要创新点 4.2 成果转化、产业化情况
14
4.1 主要创新点
●将国外先进的生产过程信息化理论应用到我国离散制造业的生 产过程，实现了离散生产过程多级防差错要求(如工位防差错、 工序防差错、流水线防差错、仓储生产防差错等），彻底改变 了现在离散生产容易操作失误的缺点，解决了MES系统与我国 企业实际情况的对接，降低投入成本，特别适应中小型企业的 需求。
控 2. 控制控主制机台的数据采集模数块据库实服现务现器场数据无的线调实度时主上机传与下传；
；
制 3. 控制主机的质量控制模块实现加工质量的统计、分析和预测；
；
层4.
5.
控控制成制主品主机确机的认的维过护程管控理制模模块块实实现现生生产产现过场程设可备视的Zig化状bee络态监无线监控网测，、自分动析修统正计生设产备中的的使错用误情；况
3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
执 行 车间局域网
路由器
数据库服务器
车间控制 计算机
层
现场以太网
OPC XML-DA
在执行层完成的主要内容： 服务器
1. 通过实时数据库实现与控制层的接口；通过关系数据库实现与计划层的接口AA
部分自动化测控设备
29
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
30
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
31
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
32
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
33
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
34
4.2 成果转化、产业化情况
标准化；
➢ 适于工业控制的无线网格网络
通讯协议的优化设计：通过冗
具有嵌入式控制器的自动测余控通设道、备路径优化等技术防堵
塞设计，保证数据实时性，新
增节点即插即用。
8
3. 项目设计方案
3.1 系统设计方案 3.2 具体实施方案
9
3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
3
2. 主要内容与关键技术
2.1 项目研究的主要内容 2.2 项目研究的关键技术
4
2.1 项目研究的主要内容
研究离散制造业生产管理系统模型 研究生产现场的数据采集系统 建立MES数据库系统，信息安全和身份认证系统
5
2.1 项目研究的主要内容
生产过程信息化系统模型
计划层 执行层
决策层使用的管理工具，主 要应用系统是
牢 记 安 全 之 责，善 谋安全 之策， 力务安 全之实 。2020年 10月 16日星 期五4时 39分42秒 Friday, October 16, 2020
相 信 相 信 得 力量。 20.10.162020年 10月 16日 星期 五4时 39分42秒 20.10.16
谢谢大家！
36
AAAAAAAA
计 划 3层.
2. 开发了基于EZRPigbeeS的CM无线B网PM络系统，路实由器现数据的实时I上NTE下RN传ET输；
公司局域网
AAAAAAAAAAAA
上传数据：产品编号、工序代码、工位代码、员工代码、测控数据、设备状态（如
设备的操作记录信息，设备故障信息）等
4执. 行
下车传间数局据域：网信产息品等规路A由格A器、A装AA配数A/A据测A库试A服参A务A数器A，A生AA产A连A锁AA，A操A车计作A间算A指控机A制令A，AA设A备A或AA者A产品的预警
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
执 行 车间局域网 层
路由器
现场以太网
数据库服务器
车间控制 计算机
OPC XML-DA 服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
工作台1
10
3.1 系统设计方案 在控制层完成的主要内容：
1. 膨开胀发阀基装于配R生FID产/条线码过、程工信控息机智、能PL测C、控单系片统机的自动测控设备和仪表；
、生产能力、运行和停工时间，并注明停工的原因；
。
6. 控制主机的工生作产台单N 元分配通过生产现场的实时数据和工工作台作2单，实工现作生台产1 单元间
的工作流，提供调度信息并以此完成实时在线调整车间已指定的生产进度，对返修
品和废品进行处理等等；
；
12
3.2 具体实施方案
自动检测设备采用各种检测技术实现压
35
树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.10.1620.10.16Friday, October 16, 2020
人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。04:39:4204:39:4204:3910/16/2020 4:39:42 AM
安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.10.1604:39:4204:39Oct-2016-Oct-20
22
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
23
4.2 成果转化、产业化情况
无线通讯模块
24
4.2 成果转化、产业化情况
条码的应用
25
4.2 成果转化、产业化情况
生产现场
26
4.2 成果转化、产业化情况
车间控制室
27
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
28
4.2 成果转化、产业化情况
➢ O提PC等高的测批有控次关号设技、备术需的装智配能零性件、号实、时流性
短途无线网络的设计
和可靠水性线；编号等。
产品标识及自动识别技术➢➢法 实研➢嵌➢线， 现究入智开 无开无式能线发解 产 R线发无F仪网组决网品面I线D表络态如络向上/网条/模软现何工传印络码块件场在感业制模的的；设小器控块技、模备尺。制的术粘块的寸的设化贴组或嵌计，态、不入：方识规式则别无
作 业 标 准 记 得牢， 驾轻就 熟除烦 恼。2020年 10月 16日 星期五 4时39分 42秒04:39:4216 October 2020
好 的 事 情 马 上就会 到来， 一切都 是最好 的安排 。上午 4时39分 42秒上 午4时 39分04:39:4220.10.16
一 马 当 先 ， 全员举 绩，梅 开二度 ，业绩 保底。 20.10.1620.10.1604:3904:39:4204:39:42Oct-20
追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 10月 16日 星期五 上午4时 39分42秒 04:39:4220.10.16
严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 10月上 午4时39分 20.10.1604:39October 16, 2020
离散制造过程信息智能监测
1
目录
1 概述 2 主要内容和关键技术 3 项目设计方案 4 研究成果 5 存在问题及改进建议
2
1. 概述
项目目标
建立离散制造过程信息智能测控系统，实现产品生产全 过程质量监控
应用平台
浙江三花汽车控制系统有限公司热力膨胀阀装配生产线 的技术改造
实现方案
设计以“MES+无线网络+RFID/条码”为模式的企业信 息化智能测控系统
●将短途无线、条码（二维）/RFID、测控技术集成为一体，通 过生产环节识别技术，实现了离散生产物联网，并投入使用， 为物联网的应用推广开辟新领域。
●采用先进的、开放的体系结构，高效的操作系统、数据库，先 进的网络结构，以及网络整体安全体系，保证了系统的平台无 关性。
15
4.1 主要创新点
● 建立以生产为中心的无线网络应用层协议：实现了<生产线>-<
MES制造执行系统 力 、M流E量S ：、 长以度ER、P/应ME力S/、SF泄C 为露核、心形的状企等业 产短O品P程C标无技识线术-网-条络码-Z技ig术b指 制 入 设 R接 作eSe设Z、 网 点 适 另 需 、采 科 产 流 通 人标 状备参 口器4技i信 用g8计工合灵 之 要体 外用 时 水 工学的 态过，数 通，5b的术息开业工活 间 场积，条 间 线 成编测 和同条的 过该、e量O范 XX据 和 对 供主集e业无发码码 、 编 本； 的 合小网量 上PMM时码检 液控R技跨。LCL互象。要成现线实号， 类 ，F实 设层。络、 ，了-服具的和测 晶制术平这ID操访技通D已场以等实 型 提现的现 备采成 还以A有务R系屏器，台大组接作/问术过F数成太现 高、 。了指了 间可用本A标器条统能直 ，I的大口成之能协DR该据网了 作批代令为一 数将低开准实码够接可都M 数提获的的一力议传服等每 业次码和点 据令放、国的现读实输以可据高取为。自无。，输嵌信只精号文对的务牌式抗内R了写现出自信了系通核动线通为S量入息产确、档多透式结干器外O器2多控动息系统心过读网过PM不网品性需集。点明短扰构3，企CE接。统服种制显自2标写络XS大络的成装，及传途能，业任、M/X信务口规多示动准，结L的E系身配加：M多输无力根研何PR和L息器，格种各检节场的P统份零如快构-S点；线强据究支D等简共的/的现种人测所中标件处产省A简O对特网不、2、P享数持单规提输场工控机、。识。号理品了C多别单络同组应速，、生大 自动测试设备的先进检度测，有技效术跟和踪控物制流动技态术。
工序>-<工位>的分级地址结构，快速组网，轻量计算的高可靠
性算法：校验、确认回码、错误重发、停机待发、数据合理性判
断等。
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
●系统具备多种通信接口，保证了多种无线网络的兼容性。
● ZIGBEE网络协议中，在CSMA/CA协议基础上，结合令牌网 络优势，实现定时采集、保证实时性。 AAAAAAAAAAAA
5层. 现场显示：生产状态、生产总数、不合格数、工艺路线等；AAAAAAAAAAAAA
6. 基于实时数据库管理，实现工序间产品生产闭环控OP制C ，XM从L-而DA保证产品质量 。
现场以太网
7. JI
服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
wenku.baidu.com
工作台1
11
系统设计的相关内容 计划层
执行层（MES）
控制层（SFC）
7
2.2 项目研究的关键技术
➢ 解决产品在生产环节可识别
技术；
MES与ERP、SFC集成接口➢
RFID、条码（一维、二维） 的设计及代码定义：保证包
➢开发含并更应多用有基用于生嵌产入信式息操和作防系止统
➢ M的ES相实关时差组控错件功制及能器其，数如改据时造库间现的、有研类设究型备、，
16
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
17
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
18
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
19
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
20
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
21
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
ERP（企业资源计划）、 CRM（客户关系管理）、
SCM（供应链管理）、 BPM（企业绩效管理）等
企业中层使用的工具: MES（制造执行系统）
控制层
一线操作人员使用的生产过程 监控工具:
SCADA（数据采集与监视） HMI(Human Machine Interface)
6
2.1 项目研究的主要内容
加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。04:39:4204:39:4204:39Friday, October 16, 2020
安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.10.1620.10.1604:39:4204:39:42October 16, 2020
踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 10月 16日 上午4时 39分20.10.1620.10.16
4. 研究成果
4.1 主要创新点 4.2 成果转化、产业化情况
14
4.1 主要创新点
●将国外先进的生产过程信息化理论应用到我国离散制造业的生 产过程，实现了离散生产过程多级防差错要求(如工位防差错、 工序防差错、流水线防差错、仓储生产防差错等），彻底改变 了现在离散生产容易操作失误的缺点，解决了MES系统与我国 企业实际情况的对接，降低投入成本，特别适应中小型企业的 需求。
控 2. 控制控主制机台的数据采集模数块据库实服现务现器场数据无的线调实度时主上机传与下传；
；
制 3. 控制主机的质量控制模块实现加工质量的统计、分析和预测；
；
层4.
5.
控控制成制主品主机确机的认的维过护程管控理制模模块块实实现现生生产产现过场程设可备视的Zig化状bee络态监无线监控网测，、自分动析修统正计生设产备中的的使错用误情；况
3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
执 行 车间局域网
路由器
数据库服务器
车间控制 计算机
层
现场以太网
OPC XML-DA
在执行层完成的主要内容： 服务器
1. 通过实时数据库实现与控制层的接口；通过关系数据库实现与计划层的接口AA
部分自动化测控设备
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4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
30
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
31
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
32
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
33
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
34
4.2 成果转化、产业化情况
标准化；
➢ 适于工业控制的无线网格网络
通讯协议的优化设计：通过冗
具有嵌入式控制器的自动测余控通设道、备路径优化等技术防堵
塞设计，保证数据实时性，新
增节点即插即用。
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3. 项目设计方案
3.1 系统设计方案 3.2 具体实施方案
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3.1 系统设计方案
膨胀阀装配生产线过程信息智能测控系统
计 划 层 公司局域网
3
2. 主要内容与关键技术
2.1 项目研究的主要内容 2.2 项目研究的关键技术
4
2.1 项目研究的主要内容
研究离散制造业生产管理系统模型 研究生产现场的数据采集系统 建立MES数据库系统，信息安全和身份认证系统
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2.1 项目研究的主要内容
生产过程信息化系统模型
计划层 执行层
决策层使用的管理工具，主 要应用系统是
牢 记 安 全 之 责，善 谋安全 之策， 力务安 全之实 。2020年 10月 16日星 期五4时 39分42秒 Friday, October 16, 2020
相 信 相 信 得 力量。 20.10.162020年 10月 16日 星期 五4时 39分42秒 20.10.16
谢谢大家！
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AAAAAAAA
计 划 3层.
2. 开发了基于EZRPigbeeS的CM无线B网PM络系统，路实由器现数据的实时I上NTE下RN传ET输；
公司局域网
AAAAAAAAAAAA
上传数据：产品编号、工序代码、工位代码、员工代码、测控数据、设备状态（如
设备的操作记录信息，设备故障信息）等
4执. 行
下车传间数局据域：网信产息品等规路A由格A器、A装AA配数A/A据测A库试A服参A务A数器A，A生AA产A连A锁AA，A操A车计作A间算A指控机A制令A，AA设A备A或AA者A产品的预警
ERP
SCM BPM
路由器
INTERNET
执 行 车间局域网 层
路由器
现场以太网
数据库服务器
车间控制 计算机
OPC XML-DA 服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
工作台1
10
3.1 系统设计方案 在控制层完成的主要内容：
1. 膨开胀发阀基装于配R生FID产/条线码过、程工信控息机智、能PL测C、控单系片统机的自动测控设备和仪表；
、生产能力、运行和停工时间，并注明停工的原因；
。
6. 控制主机的工生作产台单N 元分配通过生产现场的实时数据和工工作台作2单，实工现作生台产1 单元间
的工作流，提供调度信息并以此完成实时在线调整车间已指定的生产进度，对返修
品和废品进行处理等等；
；
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3.2 具体实施方案
自动检测设备采用各种检测技术实现压
35
树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.10.1620.10.16Friday, October 16, 2020
人 生 得 意 须 尽欢， 莫使金 樽空对 月。04:39:4204:39:4204:3910/16/2020 4:39:42 AM
安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.10.1604:39:4204:39Oct-2016-Oct-20
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
23
4.2 成果转化、产业化情况
无线通讯模块
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4.2 成果转化、产业化情况
条码的应用
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4.2 成果转化、产业化情况
生产现场
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4.2 成果转化、产业化情况
车间控制室
27
4.2 成果转化、产业化情况
部分自动化测控设备
28
4.2 成果转化、产业化情况
➢ O提PC等高的测批有控次关号设技、备术需的装智配能零性件、号实、时流性
短途无线网络的设计
和可靠水性线；编号等。
产品标识及自动识别技术➢➢法 实研➢嵌➢线， 现究入智开 无开无式能线发解 产 R线发无F仪网组决网品面I线D表络态如络向上/网条/模软现何工传印络码块件场在感业制模的的；设小器控块技、模备尺。制的术粘块的寸的设化贴组或嵌计，态、不入：方识规式则别无
作 业 标 准 记 得牢， 驾轻就 熟除烦 恼。2020年 10月 16日 星期五 4时39分 42秒04:39:4216 October 2020
好 的 事 情 马 上就会 到来， 一切都 是最好 的安排 。上午 4时39分 42秒上 午4时 39分04:39:4220.10.16
一 马 当 先 ， 全员举 绩，梅 开二度 ，业绩 保底。 20.10.1620.10.1604:3904:39:4204:39:42Oct-20
追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 10月 16日 星期五 上午4时 39分42秒 04:39:4220.10.16
严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 10月上 午4时39分 20.10.1604:39October 16, 2020
离散制造过程信息智能监测
1
目录
1 概述 2 主要内容和关键技术 3 项目设计方案 4 研究成果 5 存在问题及改进建议
2
1. 概述
项目目标
建立离散制造过程信息智能测控系统，实现产品生产全 过程质量监控
应用平台
浙江三花汽车控制系统有限公司热力膨胀阀装配生产线 的技术改造
实现方案
设计以“MES+无线网络+RFID/条码”为模式的企业信 息化智能测控系统
●将短途无线、条码（二维）/RFID、测控技术集成为一体，通 过生产环节识别技术，实现了离散生产物联网，并投入使用， 为物联网的应用推广开辟新领域。
●采用先进的、开放的体系结构，高效的操作系统、数据库，先 进的网络结构，以及网络整体安全体系，保证了系统的平台无 关性。
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4.1 主要创新点
● 建立以生产为中心的无线网络应用层协议：实现了<生产线>-<
MES制造执行系统 力 、M流E量S ：、 长以度ER、P/应ME力S/、SF泄C 为露核、心形的状企等业 产短O品P程C标无技识线术-网-条络码-Z技ig术b指 制 入 设 R接 作eSe设Z、 网 点 适 另 需 、采 科 产 流 通 人标 状备参 口器4技i信 用g8计工合灵 之 要体 外用 时 水 工学的 态过，数 通，5b的术息开业工活 间 场积，条 间 线 成编测 和同条的 过该、e量O范 XX据 和 对 供主集e业无发码码 、 编 本； 的 合小网量 上PMM时码检 液控R技跨。LCL互象。要成现线实号， 类 ，F实 设层。络、 ，了-服具的和测 晶制术平这ID操访技通D已场以等实 型 提现的现 备采成 还以A有务R系屏器，台大组接作/问术过F数成太现 高、 。了指了 间可用本A标器条统能直 ，I的大口成之能协DR该据网了 作批代令为一 数将低开准实码够接可都M 数提获的的一力议传服等每 业次码和点 据令放、国的现读实输以可据高取为。自无。，输嵌信只精号文对的务牌式抗内R了写现出自信了系通核动线通为S量入息产确、档多透式结干器外O器2多控动息系统心过读网过PM不网品性需集。点明短扰构3，企CE接。统服种制显自2标写络XS大络的成装，及传途能，业任、M/X信务口规多示动准，结L的E系身配加：M多输无力根研何PR和L息器，格种各检节场的P统份零如快构-S点；线强据究支D等简共的/的现种人测所中标件处产省A简O对特网不、2、P享数持单规提输场工控机、。识。号理品了C多别单络同组应速，、生大 自动测试设备的先进检度测，有技效术跟和踪控物制流动技态术。
工序>-<工位>的分级地址结构，快速组网，轻量计算的高可靠
性算法：校验、确认回码、错误重发、停机待发、数据合理性判
断等。
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
●系统具备多种通信接口，保证了多种无线网络的兼容性。
● ZIGBEE网络协议中，在CSMA/CA协议基础上，结合令牌网 络优势，实现定时采集、保证实时性。 AAAAAAAAAAAA
5层. 现场显示：生产状态、生产总数、不合格数、工艺路线等；AAAAAAAAAAAAA
6. 基于实时数据库管理，实现工序间产品生产闭环控OP制C ，XM从L-而DA保证产品质量 。
现场以太网
7. JI
服务器
控
控制台
制
层
成品确认
数据库服务器
无线调度主机
Zigbee无线网 络
工作台N
工作台2
wenku.baidu.com
工作台1
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系统设计的相关内容 计划层
执行层（MES）
控制层（SFC）
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2.2 项目研究的关键技术
➢ 解决产品在生产环节可识别
技术；
MES与ERP、SFC集成接口➢
RFID、条码（一维、二维） 的设计及代码定义：保证包
➢开发含并更应多用有基用于生嵌产入信式息操和作防系止统
➢ M的ES相实关时差组控错件功制及能器其，数如改据时造库间现的、有研类设究型备、，
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
18
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
20
4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
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4.2 成果转化、产业化情况
MES制造执行系统
ERP（企业资源计划）、 CRM（客户关系管理）、
SCM（供应链管理）、 BPM（企业绩效管理）等
企业中层使用的工具: MES（制造执行系统）
控制层
一线操作人员使用的生产过程 监控工具:
SCADA（数据采集与监视） HMI(Human Machine Interface)
6
2.1 项目研究的主要内容
加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。04:39:4204:39:4204:39Friday, October 16, 2020
安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.10.1620.10.1604:39:4204:39:42October 16, 2020
踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 10月 16日 上午4时 39分20.10.1620.10.16