APP下载

基于物联网技术的生产流程控制系统

2020-11-08罗茂元

科学导报·学术 2020年85期
关键词:物联网技术

【摘  要】生产流程也称作加工流程,其指的是产品按照顺序生产的整个过程,即从产品原材料出库一直到成品生产完成的过程。由于在整个生产流程中,包含许多步骤以及生产设备的连续加工、原材料的质量的检验、生产过程中设备的运行状态、生产过程的实时监控等许多原因,均对产品的质量存在直接关联。因此,对于整个流程实行相应控制,是保证产品质量的关键手段。

【关键词】物联网技术;生产流程控制;全面感知

引言

随着工业生产不断发展,对过程控制提出了新的要求。智能控制技术的发展,为工业生产过程的完善提供了条件。智能控制系统具有足够的“智能”,其核心在于高层控制,即对广义问题的求解。智能控制具有较强的容错能力,系统具有变结构特点,能总体自寻优,有自适应、自组织、自学习和自协调能力。如果工业生产过程中控制系统出现拟合失真现象,可以通过智能算法进行补偿。这些特性能够辅助机器在无人干预的情况下自主完成生产作业。目前,世界各工业发达国家正在全力进行工厂综合自动化研究,期望形成一个能够适应各种生产环境和市场需求,具有多变性,总体最优的高质量、高收益、高柔性的控制系统。

1 物联网的概况与特点

物联网技术主要是通过对物体信息的动态捕捉,再通过互联网将各种物品互相串联,从而达到物物相连、信息互通的技术。但是物联网并不是独立存在的一个网络体系,在实际运行中,物联网必须要依附于互联网技术以及互联网的延展系统。物联网的本质是互联网与智能有机物的融合,将科技智能运用到城市的建设中,建立一个拥有识别功能、监管功能、定位追踪功能等多种功能的通讯系统。物联网的特点主要表现在以下几个方面:其一物联网的核心是互联网,在物联网的体系中不管是智能化还是自动化的实现都离不开互联网的核心技术支持。物联网在城市智能化建设中主要体现在感应技术和识别追踪技术,在城市的交通、通讯等等基础建设系统中都有感应装置的存在,通过感应装置进行数据和信息的收集采纳。其二便是物联网最为独特的识别功能,想要能在各类系统中应用物联网技术独立的收集信息,便需要各类系统中的感应识别功能都有自己独特的识别功能,每个系统的感应装置都能对数据信息做出处理整合,进而在每个系统中都能应用流通。其三是物联网的高度自由化和智能化,高度智能化和自由化使得物联网在智慧城市的建设中占据了核心的地位,物联网技术的通信功能实现人与物、物与物之间的连接。而物联网的高度自由容纳了更多的系统,进一步促进智慧城市的建设。

2 现状及存在的问题

目前,大多数生产型企业更加重视企业内部控制制度的建立和设计。他们通常期望自己的企业有一个更完善的制度模式,却忽视了内部控制的建设。虽然生产型企业内部控制制度建设是正确的,但应该认识到,制度建设只是整个内部控制工作的开始。内部控制制度是指对企业原有的工作管理流程进行梳理和再造,建立更加完善的适合企业自身运作的管理体系流程,进一步实现促进企业提高管理水平和经济效益的目标。因此不得不说在目前阶段,生产型企业对于内部控制工作的研究与探索存在着偏离终点的现象,重要问题的存在也导致生产型企业的内部控制工作過于形式化,不能够进一步推进,导致内部控制的真正作用不能充分发挥。

3 系统架构

基于物联网技术的生产过程控制系统包括三个层次:感知层、传输层和控制层。传感层通过各种传感器全面感知生产过程中的生产信息,如设备温度、产品加工顺序等,并通过传输层将感知到的信息传输给控制层。控制层对接收到的信息进行分析后,根据设定的控制标准发布控制指令,可以在生产现场对设备进行终端控制操作。感知层:该层主要用于完成生产流程中所有信息高效、准确、实时地采集和传送,其中包含温度传感器、湿度传感器、图像采集传感器、电子标签等,对生产过程中的设备运行状态、温度、生产环境、生产产品过程等信息实现全面感知,实时将感知信息传送至控制层。传输层:该层由无线传输节点组成,该节点包含无线传输模块A和B、GPRS模块以及存储器等,可完成感知的暂存,传输模块A和B则保证信息的近距离、远距离的可靠传输。控制层:该层是系统的核心层,其由控制模块、计算机终端、PAD等部分组成。其中,控制模块包含控制终端、操作终端,可通过控制终端直接完成生产现场生产流程控制[8],也可利用操作终端控制,可对控制终端的运行模式、参数等实行设定,全程监控生产现场的全部生产流程情况,控制结果可通过显示屏完成交互。

4 基于物联网技术的生产流程控制系统

4.1 智能控制技术在质量检测中的应用

传统的产品质量检验依赖于人员使用工具的熟练程度。随着人工时间的增加,人眼对小目标的分辨力会逐渐减弱,视觉疲劳后漏检率会增加,延误生产进度,人工测量误差大,使得人工检测费时费力。智能控制技术克服了这些缺陷检测的困难,工人可以通过方便的操作实现高效、准确的检测;基于智能控制技术的机器视觉能够长时间执行测量、分析和识别任务,检测速度快,测量误差小;测试标准的一致性很强。它可以将定量测试标准数字化。还可以根据产品测试要求调整测试精度,提高测试效率。同时可配合自动化生产线,实现自动检测、自动处理,降低次品率,减少人工成本,使生产效率显著提升。此外,可提供准确的剔除信号,保证生产效率。

4.2 注重信息化建设

生产型企业的内部控制要想进一步加强内部信息化建设,就必须充分利用信息技术,实现更加安全有效的信息沟通和信息处理模式。生产型企业在建立信息系统的过程中,应充分了解自身的组织结构,在组织结构的基础上建立与自身运作相适应的信息系统,确保信息的有效传递,各部门、各管理层之间的沟通和反馈,以及生产型企业内部信息的对称性。除此之外,鉴于生产型企业的特殊性质,如果想要确保行业以及市场甚至整个产业链上下游企业的信息能够及时传递到内部信息中心,则需要通过智能化手段来实现传递和反馈。可以说生产型企业对信息化技术的利用和升级能够最大程度加快企业信息采集的效率。最后对于他数据以及人工智能等技术的利用是生产型企业促进内部信息系统进一步升级的重要举措,是内部控制建设工作提供有效支撑的重要方法。

4.3 智能控制技术在智能识别分拣中的应用

人工分拣速度慢,尤其是体积小、颜色形状多的产品分拣难度更大,很容易造成分拣失误。对工业生产来说,分拣速度慢意味着生产出的产品会在产线上积压,造成生产线流转不顺畅,拉低生产效率。基于智能控制技术的分拣系统应用于设备中,由智能装备研发的智能分拣机器人可通过机器视觉识别分拣取代传统人工识别分拣产线,不需要人工干预。其在保证高效率的同时也能保证货物分拣正确,分拣失误率低,不易造成产品在产线上积压。自动化分拣为企业减少了很多劳动成本,一台设备大概可取代三人,降低了企业成本。同时也加快了工业生产的进度,方便管理存储货物,确保货物分拣安全;尺寸可根据客户需求设计,极大方便了生产加工。

结束语

生产流程的有效控制,是保证产品质量的关键,针对产品生产流程的全面控制、质量影响关键步骤控制,本文设计基于物联网技术的生产流程控制系统。该系统可完成生产流程的全面监管、控制,并且可针对设备温度实行针对性控制。

参考文献:

[1]符志军,王景景 .基于物联网的酱油智能生产监控系统的研究[J].中国调味品,2020,45(12):103?105.

[2]周津.物联网环境下信息融合基础理论与关键技术研究[D].长春:吉林大学,2014.

作者简介:

罗茂元(1981.12),男,汉族,四川成都,硕士,中共党员,物联网专业负责人,副教授,主要从事物联网应用技术的研究。

猜你喜欢

物联网技术
物联网技术在智能化住宅小区中的应用
物联网技术现状及应用前景展望
物联网技术在仓储物流领域的应用分析与展望
物联网技术在智能车辆管理中的应用探究
基于物联网技术下的高校固定资产清查
物联网技术在设备管理中的应用
基于Arduino的物联网技术下校园路灯控制的实现与应用
基于物联网的汽车生产管理系统设计与应用