CN104217282A - 基于rfid的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法 - Google Patents

Abstract

基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法，通过RFID阅读器可以自动读取或修改识别范围内，消失模分片的RFID标签中记录的分片信息；同时能够将信息提供给相应的生产管理部门，对零件的位置、工艺状态进行感知和追踪.本发明在复杂零件的消失模协同制造过程中，通过RFID技术自动感知分片工艺状态，实现分片工艺流程追踪和定位，消失模整体制造进度的把控，提高生产管理效率。

Description

基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法

技术领域

本发明属于消失模协同制造领域，涉及一种通过RFID(RadioFrequency Identification，无线射频识别)技术获取协同制造工艺的控制方法。

背景技术

在复杂大型零件的实际铸造过程中，由于这种零件的复杂性，很难采用传统的铸造方法对零件进行铸造，因此现代铸造中往往采用消失模铸造工艺，从而有效克服传统砂型铸造工艺在复杂大型零件铸件铸造生产中的诸多不足。采用机械加工方法生产复杂大型零件的消失模，通常首先根据零件特点将消失模分片，并由不同制造部门承担消失模分片的工序任务和最终的分片黏结任务，实现复杂大型零件消失模的协同制造。但在消失模协同制造过程中，存在以下几点主要现实问题：

1.消失模分片的不同加工工序任务由不同制造部门完成，因此需要从制造部门大量的生产中对分片的协同制造流程位置定位；

2.同一零件消失模的不同分片的加工工艺流程不完全相同，因此需要获取不同分片的工序进度，掌握并控制消失模的整体制造过程；

3.消失模的不同分片通过黏结形成零件整体时，需要从大量仓储分片中快速获取消失模不同分片的空间位置，然后分辨分片在零件中的结构位置；

而传统的通过条码扫描获取信息的方法，不能完好地解决上述消失模协同制造中产生的问题，主要体现在以下方面：

1.条码获取需要人为将扫描器调整对准条码才能实现扫描，效率比较低下；

2.条码一次写入信息，在其生命周期内不能修改；

3.条码容易毁坏，造成信息丢失，从而严重影响生产；

同时随着目前产品多样化和制造周期缩短的市场要求，协同制造单位对零件工艺状态等信息感知的准确性和效率提出了更高的要求，显然传统的感知方法无法满足目前实际制造要求。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提出一种基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法。通过RFID阅读器可以自动读取或修改识别范围内，消失模分片的RFID标签中记录的分片信息；同时能够将信息提供给相应的生产管理部门，对零件的位置、工艺状态进行感知和追踪。

为实现以上目的，基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法，包括以下几个步骤：

步骤1：核心部门基于零件订单信息，根据复杂大型零件的结构特征和铸造特点，将消失模合理分片，并制定不同分片的加工工艺流程等具体制造信息；

步骤2：根据最终制定的加工工艺流程，以及所能整合的制造部门的制造能力，按照某种合适的分配原则，核心部门将分片的不同加工工序任务分配到不同的制造部门，组成协同制造链；并将该协同制造链信息储存在生产管理***的数据库中；

复杂大型零件消失模分片工艺过程中的不同制造工序，分别由多个生产单元完成,各生产单元之间按一定顺序组合成的一个有序的协同制造链；协同制造链分为协同制造支链和协同制造总链；分片协同制造支链由代表不同生产单元完成不同制造工序任务的有序节点组成，同一消失模所有的分片支链组成消失模协同制造总链；

不同的制造部门用Ψ表示；Ψ_i表示制造部门Ψ对应分片i的工序任务节点，其中i＝1,2,3…表示同一零件中的不同分片序号；；

在数据库中储存的工序任务节点应包含分片在制造部门的具体加工方法和工艺要求；

Ψ_i＝(m_i,p_i)

其中m_i表示分片i在制造部门Ψ中的具体加工方法，p_i表示分片i在制造部门Ψ中的工艺要求；

步骤3：根据步骤2所制定的消失模协同制造链，对消失模分片的基本信息进行建档整理，储存在生产管理***的数据库中，并通过读写器写入RFID标签中；

这里，步骤3中所述的零件信息应包含以下基本信息；

M＝(a,n,l)；B＝(c,d,t)；

M表示分片的静态属性信息，a表示分片的订单号，n表示分片的序号，l表示分片所属的协同制造链总号；B表示分片的工艺状态，c表示分片当前的工序进度，d表示分片所处的工作位置，t表示分片的进入当前工序任务的时间

在分片毛坯制造之前，将零件的静态属性在数据库中建档储存，而工艺状态信息在分片的制造过程中由阅读器感知；

步骤4：当分片毛坯进入到部门进行制造时，携带标签的分片毛坯进入RFID阅读器阅读范围，阅读器将自动扫描电子标签并获取分片内的标签信息，然后发送给生产管理***；

生产管理***根据提供标签信息的阅读器的安装位置和接受信息的时间，即可感知分片的工艺状态，即：分片当前的工序进度、所处的工作位置以及进入当前工序任务的时间，从而实现生产管理中，对消失模分片的工艺流程追踪和定位；

生产管理***也可以根据获得的同一零件所有分片的工艺状态信息，获取或调控零件消失模的制造总体进度，提高生产效率；

生产管理***根据标签中分片的静态属性信息和感知的工艺状态信息，从数据库中提取与零件对应的m_i和p_i发送至部门A，对分片毛坯进行具体加工制造；

步骤5：一批消失模分片进行完协同制造支链中第一个工序任务后，被集中送至提供中转服务的车辆上；车辆上安装的阅读器自动获取的标签静态属性信息和感知的工艺状态信息，生产管理***向调度人员反馈分片要进行的下一工序任务；分片被送至负责下一工序任务的协同制造部门；

步骤6：依次不断重复步骤4和步骤5，直至分片最终完成加工制造，并被送至仓库储存；

步骤7：根据生产管理***通过读写器感知的同一零件消失模的所有分片的工艺状态信息，当所有分片全部加工制造完毕，仓库中读写器自动读取各分片信息并发送给生产管理***，根据获取信息的读写器位置，快速追踪零件所有分片的具***置，并将分片按序号调出；根据零件的实际结构，将分片进行黏结形成消失模铸造白模。

本发明的优点是：在复杂零件的消失模协同制造过程中，通过RFID技术自动感知分片工艺状态，实现分片工艺流程追踪和定位，消失模整体制造进度的把控，提高生产管理效率。

附图说明

图1是复杂大型零件消失模的协同制造链信息

图2是消失模分片协同制造流程

具体实施方式

参照附图1、2，下面结合附图进一步说明本发明。

基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法，包括以下几个步骤：

步骤一：核心部门基于零件订单信息，根据复杂大型零件的结构特征和铸造特点，将消失模合理分片，并制定不同分片的加工工艺流程等具体制造信息。

步骤二：根据最终制定的加工工艺流程，以及所能整合的制造部门的制造能力，按照某种合适的分配原则，核心部门将分片的不同加工工序任务分配到不同的制造部门，组成如图1所示，以某消失模为例的协同制造链。并将该协同制造链信息储存在生产管理***的数据库中。

复杂零件消失模分片工艺过程中的不同制造工序，分别由多个生产单元完成,各生产单元之间按一定顺序组合成的一个有序的协同制造链。协同制造链分为协同制造支链和协同制造总链。分片协同制造支链由代表不同生产单元完成不同制造工序任务的有序节点组成，同一消失模所有的分片支链组成消失模协同制造总链。

图1中A,B,C,D,E是指不同的制造部门，可以统一用Ψ表示；Ψ_i表示制造部门Ψ对应分片i的工序任务节点，其中i＝1,2,3…表示同一零件中的不同分片序号；。

在数据库中储存的工序任务节点应包含分片在制造部门的具体加工方法和工艺要求。

Ψ_i＝(m_i,p_i)

其中m_i表示分片i在制造部门Ψ中的具体加工方法，p_i表示分片i在制造部门Ψ中的工艺要求。

步骤三：根据步骤二所制定的消失模协同制造链，对消失模分片的基本信息进行建档整理，储存在生产管理***的数据库中，并通过读写器写入RFID标签中。

这里，步骤三中所述的零件信息应包含以下基本信息；

M＝(a,n,l)；B＝(c,d,t)；

M表示分片的静态属性信息，a表示分片的订单号，n表示分片的序号，l表示分片所属的协同制造链总号；B表示分片的工艺状态，c表示分片当前的工序进度，d表示分片所处的工作位置，t表示分片的进入当前工序任务的时间

在分片毛坯制造之前，将零件的静态属性在数据库中建档储存，而工艺状态信息在分片的制造过程中由阅读器感知。

步骤四：以图1所示，当分片毛坯1进入到部门A进行制造时，携带标签的分片毛坯1进入RFID阅读器阅读范围，阅读器将自动扫描电子标签并获取分片内的标签信息，然后发送给生产管理***。

生产管理***根据提供标签信息的阅读器的安装位置和接受信息的时间，即可感知分片1的工艺状态，即：分片当前的工序进度、所处的工作位置以及进入当前工序任务的时间，从而实现生产管理中，对消失模分片的工艺流程追踪和定位。

生产管理***也可以根据获得的同一零件所有分片的工艺状态信息，获取或调控零件消失模的制造总体进度，提高生产效率。

生产管理***根据标签中分片的静态属性信息和感知的工艺状态信息，从数据库中提取与零件对应的m_i和p_i发送至部门A，对分片毛坯进行具体加工制造。

步骤五：一批消失模分片1进行完协同制造支链中第一个工序任务后，被集中送至提供中转服务的车辆上。车辆上安装的阅读器自动获取的标签静态属性信息和感知的工艺状态信息，生产管理***向调度人员反馈分片要进行的下一工序任务。分片被送至负责下一工序任务的协同制造部门。

步骤六：依次不断重复步骤四和步骤五，直至分片最终完成加工制造，并被送至仓库储存。

步骤七：根据生产管理***通过读写器感知的同一零件消失模的所有分片的工艺状态信息，当所有分片全部加工制造完毕，仓库中读写器自动读取各分片信息并发送给生产管理***，根据获取信息的读写器位置，快速追踪零件所有分片的具***置，并将分片按序号调出。根据零件的实际结构，将分片进行黏结形成消失模铸造白模。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (1)

1.基于RFID的复杂大型零件消失模协同制造工艺状态感知方法，包括以下几个步骤：

步骤1：核心部门基于零件订单信息，根据复杂大型零件的结构特征和铸造特点，将消失模合理分片，并制定不同分片的加工工艺流程等具体制造信息；

步骤2：根据最终制定的加工工艺流程，以及所能整合的制造部门的制造能力，按照某种合适的分配原则，核心部门将分片的不同加工工序任务分配到不同的制造部门，组成协同制造链；并将该协同制造链信息储存在生产管理***的数据库中；

复杂大型零件消失模分片工艺过程中的不同制造工序，分别由多个生产单元完成,各生产单元之间按一定顺序组合成的一个有序的协同制造链；协同制造链分为协同制造支链和协同制造总链；分片协同制造支链由代表不同生产单元完成不同制造工序任务的有序节点组成，同一消失模所有的分片支链组成消失模协同制造总链；

不同的制造部门用Ψ表示；Ψ_i表示制造部门Ψ对应分片i的工序任务节点，其中i＝1,2,3…表示同一零件中的不同分片序号；；

在数据库中储存的工序任务节点应包含分片在制造部门的具体加工方法和工艺要求；

Ψ_i＝(m_i,p_i)

其中m_i表示分片i在制造部门Ψ中的具体加工方法，p_i表示分片i在制造部门Ψ中的工艺要求；

步骤3：根据步骤2所制定的消失模协同制造链，对消失模分片的基本信息进行建档整理，储存在生产管理***的数据库中，并通过读写器写入RFID标签中；

这里，步骤3中所述的零件信息应包含以下基本信息；

M＝(a,n,l)；B＝(c,d,t)；

M表示分片的静态属性信息，a表示分片的订单号，n表示分片的序号，l表示分片所属的协同制造链总号；B表示分片的工艺状态，c表示分片当前的工序进度，d表示分片所处的工作位置，t表示分片的进入当前工序任务的时间

在分片毛坯制造之前，将零件的静态属性在数据库中建档储存，而工艺状态信息在分片的制造过程中由阅读器感知；

步骤4：当分片毛坯进入到部门进行制造时，携带标签的分片毛坯进入RFID阅读器阅读范围，阅读器将自动扫描电子标签并获取分片内的标签信息，然后发送给生产管理***；

生产管理***根据提供标签信息的阅读器的安装位置和接受信息的时间，即可感知分片的工艺状态，即：分片当前的工序进度、所处的工作位置以及进入当前工序任务的时间，从而实现生产管理中，对消失模分片的工艺流程追踪和定位；

生产管理***也可以根据获得的同一零件所有分片的工艺状态信息，获取或调控零件消失模的制造总体进度，提高生产效率；

生产管理***根据标签中分片的静态属性信息和感知的工艺状态信息，从数据库中提取与零件对应的m_i和p_i发送至部门A，对分片毛坯进行具体加工制造；

步骤5：一批消失模分片进行完协同制造支链中第一个工序任务后，被集中送至提供中转服务的车辆上；车辆上安装的阅读器自动获取的标签静态属性信息和感知的工艺状态信息，生产管理***向调度人员反馈分片要进行的下一工序任务；分片被送至负责下一工序任务的协同制造部门；

步骤6：依次不断重复步骤4和步骤5，直至分片最终完成加工制造，并被送至仓库储存；

步骤7：根据生产管理***通过读写器感知的同一零件消失模的所有分片的工艺状态信息，当所有分片全部加工制造完毕，仓库中读写器自动读取各分片信息并发送给生产管理***，根据获取信息的读写器位置，快速追踪零件所有分片的具***置，并将分片按序号调出；根据零件的实际结构，将分片进行黏结形成消失模铸造白模。