零件加工流程信息获取软件设计.doc

1、摘 要机械制造过程中物料信息获取一直是制约制造业自动化的瓶颈，无线传感网络为方便、快捷、低成本获取大量制造过程信息提供了可能。本项目拟进行传感器网络在机械制造过程中物料信息获取及流程优化技术的研究，深入研究无线传感器网络在制造流程中无线传感器网络与射频识别技术融合的信息获取和采集方法；进一步通过获取生产过程的物料加工工艺时间、流向、进度、人员等信息数据来建立加工过程的物流管理原型系统，快速、准确、可靠地为企业信息化系统提供实时数据；通过对物料信息进行数据挖掘，建立各个零部件的生产流程信息模型，为制造业务流程精确地制订生产节拍、工艺流程及安全严密地跟踪追溯重要组件的加工过程提供最佳的技术支持，为

2、提高产品质量、优化设备配置及使用效率等提高提供有效手段。本毕业设计的主要内容是基于Windows操作系统，根据当前机械零件加工行业的实际情况无线传感器网络、现代生产管理技术针对多品种批量生产编写这个“零件加工流程信息获取软件”。 以某些典型零件为例子进行了分析，最终软件经过调试达到要求。软件通过串口收集和发送数据。利用文件的方式对数据进行保存。软件界面对模拟的零件加工现场的状态信息进行了展示。关键字：零件加工流程信息获取；制造业；无线传感网络；流程优化AbstractMachinery manufacturing process obtaining material information h

3、as been a bottleneck at manufacturing automation, It may be provided that wireless sensor network is convenient, fast, low-cost access to a large number of manufacturing process information. The project conducted mechanical sensor networks in the manufacturing process and process optimization obtain

4、 material information technology research ,further study of wireless sensor networks which in the manufacturing process for wireless sensor networks and radio frequency identification technology acquisition and integration of information collection methods in deeply; Through production process by ob

5、taining materials processing time, flow, schedule, personnel and other information data further to build a prototype machining process logistics management system, which is more fast, more accurate and more reliable for the enterprise information system to provide real-time data; On the other hand m

6、aterial information through data mining, the establishment of the various parts of the production process information model business processes for the manufacture of tact precise formulation, process and safety critical components closely track the processing of retroactive which provided the best t

7、echnical support, to improve product quality, optimize equipment configuration and usage to provide effective means of improving efficiency.The main content of the graduation project is based on the Windows operating system, based on the current machine parts processing industry, the actual situatio

8、n of wireless sensor networks, modern production management techniques for mass production of many varieties to write this part machining process information for the software. In some parts of typical examples are analyzed carefully, in the final software to meet the requirements after commissioning

9、. Software through collecting and sending data by the wayin serial port. The in the use of papers on the data to be saved. Software interface for analog parts processing site for the show of status information.Keywords: parts machining process information acquisition；manufacturing；wireless sensor ne

10、tworks；process optimization 目 录 引言11 零件加工流程信息获取软件概况11.1 设计零件加工流程信息获取软件的意义11.2 生产管理类软件的发展历程31.3 国内外研究现状41.4 本论文研究的目的和内容51.5 本章小结52 零件的加工工艺与工艺流程分析62.1 常见的机械加工工艺62.2 对轴类零件加工工艺流程的分析72.3 加现场模型的建立132.4 本章小结143 生产过程中的数据与数据分析方法153.1 对生产效率影响较大的因素153.2 挖掘数据与分析方法153.3 本章小结184 软件设计194.1 对加工现场使用RFID卡流程的说明194.2 对

11、数据格式的设定204.3 软件设计说明254.3.1软件介绍254.3.2软件的流程简图与部分代码细节294.4 软件调试344.5 零件加工流程优化344.6 本章小结355 结论365.1 对本次毕业设计工作的总结365.2 展望36谢辞 37参考文献 38附录 39 引言保留住了数据就相当于保留了一座金矿，想要得到金子还要对这座矿藏不断的挖掘。不对零件加工流程中产生的信息进行采集分析也是一种浪费，这些信息中往往包含改善加工流程的信息。在目前的零件加工现场来看，这种信息资源正在大量的流失。对这些这些信息进行分析、筛选和保存就是为改善生产保留了依据。依靠物连网获取数据的实时性，传递信息的准确

12、性，本身具有智能处理能力这些特点，零件加工流程信息的获取有了保障。数据挖掘技术就是挖掘金子的有力工具。计算机强大的数据处理能力让这些技术可以紧密的结合起来。结合各个相关学科，本毕业设计以一个轴零件加工过程产生的部分信息作为主要分析对象，说明“零件加工流程信息获取软件”的方案、程序流程和软件的各项功能。并且结合相关学科的理论知识设计相关算法完成零件加工流程优化处理。零件加工流程软件运行于Windows操作系统上，通过RS-232串口实现数据的采集和发送。数据的理想来源是绑定于零件上和绑定于机床上以及工人佩戴的RFID卡，但是本次的毕设主要方向在上位机软件的设计，所以只通过串口线把运行零件加工流程

13、软件的计算机连接到另一台计算上，后者做为数据的来源，模拟加工现场的信息。软件包含5个主要的显示窗口，他们分别是主窗口、加工现场状态窗口、人员管理窗口、零件加工流程编辑窗口和优化管理窗口。零件加工流程软件的运行流程：1.启动软件。2.选择合适的串口并打开它。如果有需要可以在打开串口后设置串口的波特率等相关参数。3.软件已经正常运行，加工现场状态窗口、人员管理窗口、零件加工流程编辑窗口和优化管理窗口这四个子窗口只能同时显示其中一个，这时可以点击主窗口上相应的按钮查看需要查看的页面。4.四个子窗口中有不同的功能按钮，点击可激发相应的功能。5.需要时可以退出软件。1 零件加工流程信息获取软件概况1.1

14、 设计零件加工流程信息获取软件的意义机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。随着经济全球化、信息化进程日益深入，机械制造装备行业市场竞争日益激烈，客户需求日趋个性化，国内市场国际化的趋势加剧，国际资本加速进入中国机械制造业，无数企业仍在“制造之觞”中逶迤前行，这些因素共同促使中国机械制造企业更应该关注信息化建设，借助信息化提升企业的创新能力，实现精益化生产与管理。 传感网/物联网技术是信息化技术中最前沿、最核心的技术之一。物联网把所有物品通过射频识别（Radio Frequency Identification：RFID）、无线传感器网络（Wireles

15、s Sensor Networks：WSN）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网是一个全球性的网络基础设施，它通过数据采集和通信能力将实际和虚拟的物体连接起来，并能提供特定的对象识别、传感器和连接作为发展自主联合服务和应用的基础，这些特点将体现在自动化数据采集，事件传输，网络连接和互用性的发展程度之中。传感器网络、射频识别等作为物联网感知物理世界信息的载体，担负着从物理世界获取信息和传递信息的任务。 由于无线传感器网络具有体积小、低功耗、自适应组网能力强等优点，在机床零部件件加工流程监控、物料管理及机床设备的健康状态监控等领域，具有传统技术无可比拟的优势，基于无线传感器网络的制造过程的监控管理技术在国外已经引起高度重视，而我国在这方面的研究基本属于空白。因此，迫切需要具有高技术含量和拥有多种前沿学科交叉所形成核心技术。就机械制造工程领域而言，发展基于无线传感器的机械制造物流监控、物料管理、流程优化技术，是目前制造业信息化的一个发展前沿，如果这方面技术获得突破并实用化，将大大地改观现行的机械制造行业举步维艰的状况。在学术上将会对传统制造业管理思想及方法产生重要的影响；在实用技术方法上，将为制造行业的生产及管理提供有效的手段。 生于信息时代的我们面临这样的挑战：“及时”捕获、存储数据和信息，并将其转化成有用的知识；