基于物联网的热处理智能系统及关键技术研究

【摘要】热处理是现代制造业特别是装备制造业的重要组成部分,是保证金属制品内在力学、物理、化学等使用性能和形状尺寸稳定性的关键工序。目前热处理是我国制造业信息化中最薄弱的环节,成为产品全生命周期信息集成的瓶颈。本文总结分析了目前我国热处理信息化发展现状及生产特点,并在此基础上对物联网技术、MES、调度算法等技术进行了研究分析,提出了一套针对热处理行业的车间制造模式信息化系统—基于物联网的热处理智能系统。以热加工过程中的工艺制定、生产调度、实时测控为研究重点,针对这些关键问题和相关技术进行系统的研究。主要研究内容：1.对当前热处理企业的业务流程、生产特点及信息化状况进行了分析研究,在此基础上对信息技术、物联网技术进行了研究,设计了物联网下的四层热处理智能系统的整体框架。2.针对目前热处理企业依赖工艺员的经验进行生产指导,因缺乏经验而导致生产过程中返工频繁、异常制品不能得到及时处理等问题,研究了一种基于Web的工艺制订专家系统。在知识库的设计中选择采用可进行并发操作、具有数据容错、安全保密和完整性查询、Web服务功能的DBMS来管理知识库；推理机采用距离-权值的推理策略,通过计算事实库中的案例与给定问题的距离,计算新问题中过往案例的权值,最终得到推理结论。Web工艺制订专家系统使得管理人员通过Web浏览器即可与专家系统进行交互,根据输入的信息(材质、技术要求等)进行工艺自动制订,通过其中的工艺咨询子系统对生产过程中异常制品的分析处理,并可以通过生产过程中的实际案例对专家系统的工艺知识库进行优化。3.结合热处理的自动化信息化当前实际状况,采用RFID技术、智能传感、工业以太网等技术对生产设备进行智能化改装,然后采用WSRF技术对现场设备进行网格封装,通过网格资源的信息的更新及通知机制,实现对生产过程的实时监控及例外事件的消息推送。4.对热处理企业车间调度特点进行了分析,针对多目标调度问题进行了研究。研究了一种改进的基于偏好的多目标粒子群优化算法(IPMOPSO)。在算法中通过采用非精确数值表示偏好信息的方式来避免搜索区域过小、解过早收敛于局部极值等问题。设计模拟“立法程序审议表决”的方式来处理偏好信息,然后将强排序”Pareto支配”与决策者偏好信息结合的方式生成群体的偏好解集。在提高算法搜索效率的同时,使得解的群体朝着决策者感兴趣的区域发展。最后通过仿真实验并与其他文献中的多目标调度算法进行对比,结果表明了本文所提算法的有效性、可行性。5.设计并开发了物联网下的MES原型,并对系统的主要功能和实际使用情况进行了介绍。
【作者】李英阁；
【导师】王桂棠；
【作者基本信息】广东工业大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】物联网；热处理；Web工艺制订专家系统；多目标；粒子群算法；

【参考文献】
[1]高扬.基于多场耦合方法的高超声速翼面气动热弹性分析[D].南京航空航天大学,固体力学,2012,硕士.
[2]段晓明.基于GPS的电压互感器二次回路电压降测试方法及应用[J].电力系统自动化,2007,03:83-85.
[3]李春梅.西南地區古代法律碑刻詞語研究[D].西南大学,漢語言文字學,2013,硕士.
[4]吉广昌.连云港纪检监察信息系统的设计与实现[D].南京理工大学,计算机技术,2012,硕士.
[5]徐科军,李成,朱志能,刘家军.机器人腕力传感器动态响应的实时补偿[J].自动化学报,2001,05:705-709.
[6]刘丽香.论畅销书对全民阅读的作用与影响[D].湖南师范大学,传播学,2013,硕士.
[7]郑东.低维强关联多体系统拓扑有序态的数值研究[D].清华大学,2012.
[8]侯静.约翰·邓恩《歌与短歌集》中的爱情观[D].河北师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[9]张英杰.提高Q690D高强宽厚钢板成材率的研究[D].山东大学,材料工程（专业学位）,2013,硕士.
[10]刘丽.利用抑制剂对人参皂苷生物合成途径MVA与MEP的研究[D].吉林大学,发酵工程,2012,硕士.
[11]周瑜.拟南芥转录因子TCP17参与光信号转导和生长素合成[D].兰州大学,植物学,2013,硕士.
[12]范彩彩.鼠尾藻对水体重金属铅、铜、锌、镉的生物吸附效应研究[D].浙江海洋学院,海洋生物学,2013,硕士.
[13]黎建绪.放射性肺损伤中Foxp3，RORγt和IL-17的网络研究及恩度的调控作用[D].华中科技大学,肿瘤学（专业学位）,2013,硕士.
[14]宗丽芳.微电网后台监控系统的设计[D].曲阜师范大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[15]尚鹏.单层闭合颅面三维模型重建及其特征点标定算法研究[D].西北大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[16]沈文婷.中国物流低碳化发展的机理研究[D].浙江理工大学,区域经济学,2014,硕士.
[17]康玉东.基于DSP的嵌入式实时操作系统研究[D].西北工业大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[18]章文瑶.我国上市公司企业社会责任评价指标体系研究及其实证应用[D].北京工商大学,企业管理,2012,硕士.
[19]欧阳康.基于动态图的软件版权保护技术[D].湖南大学,计算机科学与技术,2011,硕士.
[20]陈秋南.分布式供电系统中电压质量的研究[D].上海电力学院,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[21]余霞.非婚同居财产关系法律问题研究[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[22]何淑旭.列车隧道临界交会长度的空气动力学仿真研究[D].西南交通大学,车辆工程,2014,硕士.
[23]RyuichiYOKOYAMA,KouichirouYOSHIMI,TakahikoMASUDA,HaruhikoKONDOU.发电不确定性条件下电动汽车对智能家居能量管理的贡献(英文)[J].电力系统自动化,2011,22:18-24.
[24]韩悦.宋代丧葬典礼考述[D].浙江大学,中国古典文献学,2012,硕士.
[25]刘威宏.基于行政法角度的城市管理综合执法实践的理论及其对策研究[D].天津大学,公共管理,2013,硕士.
[26]张毓.2013-2016年国际体操规则下我国女子竞技体操各单项成套动作优化设计研究[D].湖南师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[27]严冰.高速嵌入式动态随机存储器可编程内建自测试设计及优化[D].复旦大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[28]徐佩.风力发电机塔架结构动力安全性分析[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[29]任思超.Ti-6Al-4V与Al合金超声波钎焊界面连接机理及工艺研究[D].哈尔滨工业大学,材料加工工程,2013,硕士.
[30]张守雷.对基因技术应用的哲学反思[D].南京师范大学,科学技术哲学,2012,硕士.
[31]罗刚.基于数据手套的虚拟手实时交互平台的研究与设计[D].浙江大学,2006.
[32]李发本.三道庄露天矿配矿管理系统研究[D].西安建筑科技大学,2004.
[33]杨凡.引导测试用例生成的有效评价机制研究及应用[D].北京林业大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[34]张裕明,吴林.残差初值的自适应估计[J].自动化学报,1991,04:395-403.
[35]张跃跃.中美产前教育比较研究[D].华东师范大学,成人教育学,2013,硕士.
[36]郭帅,马书根,李斌,王明辉,王越超.基于Voronoi地图表示方法的同步定位与地图创建[J].自动化学报,2011,09:1095-1104.
[37]盛小平,何立阳.知识管理系统研究综述[J].图书馆,2003,01:36-39+57.
[38]芦春艳.曹操文章通脱之风的文体互参解读[J].中国文化研究,2015,01:120-127.
[39]郝元.基于引力模型的省域市际公路客运班线运力规模研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[40]刘茜.从公共关系的角度看池田勇人内阁时期的《国民收入倍增计划》[D].四川外国语大学,日语语言文学,2013,硕士.
[41]陈小麟.从认知角度对中英味觉词“甜”的对比研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[42]吴雪.基于情感过滤理论对大一学生英语口语僵化问题的研究[D].吉林大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[43]李伟生,王宝树.用于态势评估中因果推理的贝叶斯网络[J].计算机科学,2002,11:50-52.
[44]胡春雷.潮汕地区产业结构重构研究[D].华南师范大学,人文地理学,2004,硕士.
[45]张世兵.高速数控机床主轴轴承精度及其保持性分析[D].河南科技大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[46]武景义.H股份有限公司股权激励研究[D].厦门大学,工商管理,2014,硕士.
[47]陈松茂.肾肿瘤穿刺病理诊断的准确性研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[48]陈国彰.广东省ZS市药品质量监督管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[49]王倩.求解离散不适定问题的正则化GMERR方法[D].南京航空航天大学,计算数学,2013,硕士.
[50]曹丽丽.碱基切除修复基因hMTH1，hOGG1和MUTYH变异与2型糖尿病发病风险的研究[D].南京大学,内科学,2013,博士.