[發明專利]基于RFID的復雜大型零件消失模協同制造工藝狀態感知方法

在審

• 申請號: 201410401829.2
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104217282A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 董紅召;呂志鵬;陳寧;郝偉娜
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06K17/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明屬于消失模協同制造領域，涉及一種通過RFID(Radio?Frequency?Identification，無線射頻識別)技術獲取協同制造工藝的控制方法。

背景技術

在復雜大型零件的實際鑄造過程中，由于這種零件的復雜性，很難采用傳統的鑄造方法對零件進行鑄造，因此現代鑄造中往往采用消失模鑄造工藝，從而有效克服傳統砂型鑄造工藝在復雜大型零件鑄件鑄造生產中的諸多不足。采用機械加工方法生產復雜大型零件的消失模，通常首先根據零件特點將消失模分片，并由不同制造部門承擔消失模分片的工序任務和最終的分片黏結任務，實現復雜大型零件消失模的協同制造。但在消失模協同制造過程中，存在以下幾點主要現實問題：

1.消失模分片的不同加工工序任務由不同制造部門完成，因此需要從制造部門大量的生產中對分片的協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藝流程不完全相同，因此需要獲取不同分片的工序進度，掌握并控制消失模的整體制造過程；

3.消失模的不同分片通過黏結形成零件整體時，需要從大量倉儲分片中快速獲取消失模不同分片的空間位置，然后分辨分片在零件中的結構位置；

而傳統的通過條碼掃描獲取信息的方法，不能完好地解決上述消失模協同制造中產生的問題，主要體現在以下方面：

1.條碼獲取需要人為將掃描器調整對準條碼才能實現掃描，效率比較低下；

2.條碼一次寫入信息，在其生命周期內不能修改；

3.條碼容易毀壞，造成信息丟失，從而嚴重影響生產；

同時隨著目前產品多樣化和制造周期縮短的市場要求，協同制造單位對零件工藝狀態等信息感知的準確性和效率提出了更高的要求，顯然傳統的感知方法無法滿足目前實際制造要求。

發明內容

本發明要克服現有技術的上述缺點，提出一種基于RFID的復雜大型零件消失模協同制造工藝狀態感知方法。通過RFID閱讀器可以自動讀取或修改識別范圍內，消失模分片的RFID標簽中記錄的分片信息；同時能夠將信息提供給相應的生產管理部門，對零件的位置、工藝狀態進行感知和追蹤。

為實現以上目的，基于RFID的復雜大型零件消失模協同制造工藝狀態感知方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：核心部門基于零件訂單信息，根據復雜大型零件的結構特征和鑄造特點，將消失模合理分片，并制定不同分片的加工工藝流程等具體制造信息；

步驟2：根據最終制定的加工工藝流程，以及所能整合的制造部門的制造能力，按照某種合適的分配原則，核心部門將分片的不同加工工序任務分配到不同的制造部門，組成協同制造鏈；并將該協同制造鏈信息儲存在生產管理系統的數據庫中；

復雜大型零件消失模分片工藝過程中的不同制造工序，分別由多個生產單元完成,各生產單元之間按一定順序組合成的一個有序的協同制造鏈；協同制造鏈分為協同制造支鏈和協同制造總鏈；分片協同制造支鏈由代表不同生產單元完成不同制造工序任務的有序節點組成，同一消失模所有的分片支鏈組成消失模協同制造總鏈；

不同的制造部門用Ψ表示；Ψ_i表示制造部門Ψ對應分片i的工序任務節點，其中i＝1,2,3…表示同一零件中的不同分片序號；；

在數據庫中儲存的工序任務節點應包含分片在制造部門的具體加工方法和工藝要求；

Ψ_i＝(m_i,p_i)

其中m_i表示分片i在制造部門Ψ中的具體加工方法，p_i表示分片i在制造部門Ψ中的工藝要求；

步驟3：根據步驟2所制定的消失模協同制造鏈，對消失模分片的基本信息進行建檔整理，儲存在生產管理系統的數據庫中，并通過讀寫器寫入RFID標簽中；

這里，步驟3中所述的零件信息應包含以下基本信息；

M＝(a,n,l)；B＝(c,d,t)；

M表示分片的靜態屬性信息，a表示分片的訂單號，n表示分片的序號，l表示分片所屬的協同制造鏈總號；B表示分片的工藝狀態，c表示分片當前的工序進度，d表示分片所處的工作位置，t表示分片的進入當前工序任務的時間

在分片毛坯制造之前，將零件的靜態屬性在數據庫中建檔儲存，而工藝狀態信息在分片的制造過程中由閱讀器感知；

步驟4：當分片毛坯進入到部門進行制造時，攜帶標簽的分片毛坯進入RFID閱讀器閱讀范圍，閱讀器將自動掃描電子標簽并獲取分片內的標簽信息，然后發送給生產管理系統；