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- 飞机总装配生产线互联互锁集成框架设计
- 作者： 傅展韬 来源： 浙江大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 互联互锁集成框架 信息物理系统 飞机总装配生产线 RFID CPS建模
- 描述： 在飞机装配过程中,人、物料、工具、飞机零部件等生产线移动元素的信息未被采入系统,且设备、高集成装配平台和移动元素之间不互联。这两个问题导致了在具体装配工艺下,各个元素之间难以自主协同,需要大量的人为观察、判断、操作来保证,严重影响了整个装配工艺流的安全性和高效性。首先,本文介绍了飞机装配中的互联互锁概念,在此基础上分析了"物联"在飞机装配过程中的必要性和重要性;综述了物联网技术在国内外不同领域的应用,着重引出了工业物联网系统的扩展形态一信息物理系统。其次,介绍了互联互锁框架设计中的一些关键技术,包括信息物理系统的构建方式,信息物理系统的事件驱动性及事件模型的具体形式;用RFID采集飞机总装线中移动元素的位置信息,研究了 RFID定位的原理和各个定位算法之间的优劣。然后,在分析不同生产线元素特性的基础上,给出具体的元素信息集成方案,使得原本孤立的"信息孤岛"能在装配过程中形成状态互联和操作互锁。随后着重研究了移动元素的信息采集方式:利用RFID的位置指纹定位方案和邻近定位方案结合的方式来确定移动元素的位置,并且提出了变k值的K近邻定位算法来提高定位精度。最后,采用状态机和事件驱动的信息物理系统(CPS)时空建模法,构建出基于装配工艺流程的飞机总装配生产线互联互锁集成框架。互联互锁集成框架分为三层:物理层、元素代理层以及决策层,按照事件属性的不同又可分为信息流和控制流两部分。物理层主要由传感器和执行器组成,用于感知和改变生产线元素的状态;元素代理层主要负责维护元素的实时状态和控制事件的接收;决策层负责整个系统的互联互锁判断,保证工艺安全高效执行,并以某型飞机的总装现场为例,阐述了互联互锁框架的具体实现形式。