基于物联网的智能车间生产物流调度系统解决方案
1 项目背景
物联网技术是制造业转型升级,实现智能制造的基础。在推动智能制造实施过程
中,物联网正从工业领域的局部工序扩展到车间、工厂,从提质增效扩大到推动制造
和物流业务模式的转变.智能制造以智能车间为载体,在设计、供应、制造和服务各环
节实现端到端无缝协作。智能物流可以进行感知、思维、推理、路径规划和决策等,
是连接智能之间供应和制造的重要环节,也是打造智能工厂的基石。当前,智能制造和
智能物流正处于整合过程中,如何管理制造和物流的复杂流程,协同生产调度和物流
调度,以实现智能制造和智能物流的集成是面临的一个重大挑战.
通过设备上装配传感器、RFID 读写器和通信模块,输送线和 RGV/AGV 上安装传
感器和通信模块等物联网技术,面向智能车间的自动生产调度和自动物流调度需求,
海得控制研发了智能车间生产物流调度系统,实现了智能制造和智能物流的集成。该系
统已在某口服液生产企业实现了示范应用,是国内制药行业第一个智能车间生产物流
调度系统项目,该车间已于 2017 年 5 月投产。海得控制正在开发实施的第二个智能车
间生产物流调度系统项目,预计 2018 年 5 月实施完成.
其中目标包括三个方面:最大化资源利用率、最小化库存、最小化生产周期。由于
这些目标之间存在冲突,不可能同时达到各个目标的最佳状态,因此需要在各个目标之间
取得平衡。
除了以上三方面目标以外,还要满足智能车间的生产调度和物流调度需求,主要
包括三方面特点和需求:柔性、多约束和变动性.
2 系统架构
基于物联网的智能车间生产物流调度方案采用三层系统架构:调度层、监控层和
执行层.其中调度层进行生产调度、路径规划和指令解析等,下发生产和运输任务到
PLC 执行层;执行层接收来自调度层的任务,将在制品从起点运往终点;监控层负责数据
的采集和传输,同时对生产物流系统进行动态监控。
3 关键技术
智能车间生产物流调度系统的关键技术包括车间生产调度理论和模型、生产调度
方法、路径规划算法、基于单节辊道控制的辊道控制方法、AGV/RGV 调度方法、缓冲
区动态构建方法、故障重调度方法、批次约束满足算法等。
(1)车间生产和物流模型
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