基于虛實融合的車間實時生產監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，“工業(yè)4.0”和“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的深入人心，使得制造生產過程中的信息化越來越受到企業(yè)的重視。在以往加工過程中，當生產設備不能正常工作時，管理人員無法立即得到故障信息，當產品生產完成后遇到質量問題時，無法排查到具體工步。究其原因是缺乏對車間設備加工數(shù)據(jù)的有效采集手段，無法實時監(jiān)控到機床的狀態(tài)信息和加工工藝參數(shù)。并且當下的生產監(jiān)控系統(tǒng)多采用二維界面進行操作，人機交互體驗較差，不利于車間工作人員的使用。為了彌補這些不足，本文提出了車間

2、生產數(shù)據(jù)處理與可視化的新方法，設計了一套基于虛實融合的車間實時生產監(jiān)控系統(tǒng)。論文主要內容如下:
　　(1)對車間生產數(shù)據(jù)的采集方式和類型進行研究，實現(xiàn)了生產數(shù)據(jù)的傳輸、解析等功能。對車間生產數(shù)據(jù)進行分類，并針對不同類型的數(shù)據(jù)選擇合適的通訊傳輸協(xié)議，編寫服務器端數(shù)據(jù)采集軟件和文件夾監(jiān)控軟件，對客戶端上傳的生產數(shù)據(jù)進行接收。
　　(2)對生產數(shù)據(jù)的存儲過程進行研究，實現(xiàn)了對生產數(shù)據(jù)的管理。根據(jù)設備代碼和信息類型創(chuàng)建相應表單，并對

3、表單間的數(shù)據(jù)關系進行梳理，采用觸發(fā)器對存儲數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，實現(xiàn)異常報警功能。同時針對數(shù)據(jù)的查詢進行優(yōu)化，減少系統(tǒng)性能開支，提高數(shù)據(jù)庫的響應速度。
　　(3)基于虛擬現(xiàn)實技術，實現(xiàn)車間生產過程的三維可視化。首選通過對虛擬現(xiàn)實技術的研究和應用，搭建出基于車間實際狀況的虛擬生產場景。其次對部分設備的加工動作進行分解和制作，利用編碼技術實現(xiàn)數(shù)控設備三維模型的生產動作模擬。最后對車間生產虛擬場景進行優(yōu)化，減少渲染開支，在不降低用戶觀感的前提下

4、提高電腦的運行效率，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　(4)完成了生產數(shù)據(jù)驅動的基于虛實融合的車間實時生產監(jiān)控系統(tǒng)。對虛擬車間場景與網(wǎng)頁間的數(shù)據(jù)交互方式進行了研究，設計了功能調用函數(shù)接口和數(shù)據(jù)交互格式，并利用網(wǎng)站開發(fā)技術將車間虛擬場景和生產數(shù)據(jù)進行了集成，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁和虛擬車間場景之間的數(shù)據(jù)傳遞，添加了歷史數(shù)據(jù)查詢、實時狀態(tài)顯示、設備利用率分析等功能，實現(xiàn)了車間的生產監(jiān)控。
　　目前，該虛實結合的車間實時監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)投入到實際生