配料车导航系统研究与开发

【摘要】目前再生铝工业生产依然非常落后,废铝从回收至熔炼,多为粗放式的人工配料过程。以宁夏某企业为例：利用叉车运输指定配比关系的废铝,运输至地秤,称料后再送放入料斗,人工计算配料差距和记录最终配比。由于人工配料过程中不断产生的漏记、错记、计算出错致使配料指挥错误、人为编造配方数据,以及运错、不按配方运输废铝料的情况,最终导致事件追踪、生产配方优化等工作不能开展,产品质量难以提高等问题。为解决其生产组织管理无序、失控和工艺执行问题,提出了一种自动化的配料方法。在该方法中,应用物联网技术设计开发自动化配料车导航系统。针对再生铝工业粗放式的手工配料方式,主要采用自动化配料的思想,对再生铝自动化配料过程进行研究,实现对配料称量过程的自动化指挥控制,提高配料过程的生产效率和计量精度。主要内容有：包括再生铝配料自动化指挥导航系统方案的设计、自动化配料方案的比较研究、车间物联网络的设计并建立了车间物联网络数学模型、配料指挥导航软件的设计并建立了配料指挥导航数学模型、数据信息的采集、数据信息的过滤算法以及数据过滤数学模型的建立、车间的定位算法、导航指挥功能的实现等。1.针对目前再生铝配料过程中存在的问题,分析了粗放式配料过程中各种因素对配料的影响,重点研究了国内外再生铝的配料工艺。结合物联网技术,提出基于无线射频技术和无线传输技术的自动化配料方案。2.通过深入生产现场测验,依据数据传输准确性、稳定性、经济性原则分析、比较了两套配料方案,最终选择第2套方案。3.研制了配料生产工艺单及管理方法；建立了车间物联网络数学模型并开发了车间配料物联网；建立了称量数据稳定性算法的数学模型,解决了配料生产过程数据可靠传递；研究了配料生产工艺执行、记录及配料状态推理技术,据此建立了导航指挥数学模型。在数学模型的基础上,重点研究配料算法的实现,其中包括车间定位算法、数据过滤算法、导航算法；研究了语音功能的实现、配料单的输出、软件界面的设计以及网上配料列表的查询与下载,完成配料导航式生产指挥系统的开发。车间物联网络与配料指挥导航软件的集成应用表明：称量数据稳定性算法数学模型、车间物联网络数学模型、车间的定位算法、叉车的识别算法具有实用价值；配料状态推理技术、配料过程人机交互规则、配料操作语音导航指挥功能符合生产实际需求；能够有效提高配料生产效率和配料记录精度,缩短配料时间,改善生产组织方法和管理技术,监控生产工艺执行,实现配料过程辅助、生产自动化、管理信息化。
【作者】张小于；
【导师】丁文捷；
【作者基本信息】宁夏大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】再生铝；导航语音；配料；物联网；状态推理；

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