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计算机网络技术基础论文

--网络信息化在机械制造业中的应用

网络信息化在机械制造业中的应用

0.前言

随着我国国民经济二十多年持续稳定的高速发展，中国已经成为继美国、日本和德国之后排行世界第四的制造业大国。根据有关预测，我国制造业产值有可能在2015年前后占全球制造业总产值的10%，成为世界制造业中心。

随着工业化大规模生产和自动化、信息化制造技术的发展，过去在同一条生产线上同时且自动地生产不同的产品，需要在每个生产岗位上放置工艺卡对产品进行识别并明确地判定出它的状态，使操作人员可以读到其生产岗位所需的所有信息以便执行正确的操作工序的工作方式已经远远不能满足社会化大生产的需要[4]。

基于射频识别技术EPC网络的产生为实时掌握生产岗位所需的所有信息提供了另外的选择。EPC网络是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造的一个覆盖世界上万事万物的实物互联网（InternetofThings）。EPC网络是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。

1EPC网络

美国麻省理工Auto-ID中心正在联合世界上的产业领导者和专业机构设计一种给全球供应链带来巨大利润的RFID射频识别系统。这个系统由产品电子码（EPC）、RFID技术和基于EPCglobal标准的支持软件组成，称为EPC网络。

一旦EPC技术开始发展，实现其商业化是有经验的标准制定团体的目的。EAN和UCC往往被选为实施伙伴，因为它们拥有多年发展和管理全球编码标准的经验。EAN和UCC是一个开放的全球的非营利机构，它们作为供应链的合作伙伴致力于推进全球采用EPC网络系统。EPC网络应用现有的RFID和Internet技术，实时传送每个在供应链中流动的单品的数据。因此，经过授权的用户能够获得一系列的产品信息。

在EPCglobal成立之前，没有一个中间组织发展全球公认的标准和方法来采集和传达这样的信息。而且，也没有一个在全球供应链中数据共享和通信的手段。随着EPC网络的创建，将产生一个中间媒体，这个媒体可以在供应链、工业乃至全世界实现信息的采集、使用和通信。作为一个媒体，EPC网络将给商业、安全和消费者提供极大的利益[2]。

1.1EPC网络系统的组成

EPC网络是在全球供应链中应用RFID技术的一种方法，它利用廉价的RFID电子标签和识读器传递产品电子码的数据，然后以Internet为纽带在授权用户之间进行相关信息的共享。它由全球产品电子代码（EPC）体系、射频识别系统及信息网络系统三部分组成，主要包括六个方面，见表1-1[6]。

表1-1EPC系统的构成

系统组成

名称

注释

全球产品电子码编码体系

EPC编码体系

识别目标的特定代码

射频识别系统

EPC标签

贴在物品之上的或内嵌在物品之中

识读器

识读EPC标签

信息网络系统

神经网络软件（Savant）

EPC系统的软件支持

对象名称皆息服务（ONS）

实体标识语言（PML）

尽管大部分部门仅仅需要结构简单价格低廉的标签，在某些行业结构更复杂的标签的潜在价值被证实在增长。例如，食品工业想在标签上增加一个温度传感器跟踪食品的温度。因此，

用率以及更高层次的质量控制和各种在线测量。通常从RFID获取数据后，还需要中间件将数据进行处理，反馈送到制造信息系统。

（2）制造执行和质量控制

采用EPC技术，有望不需要增加工厂自动化装置来提高产品质量控制。例如，贴在原材料上的EPC标签能够提供详细的信息资料以实现高水准的过程控制。通常，材料规格决定一定的生产过程，例如产品元素／组成部分或者加工时间。一种解决方法就是在原材料的容器上贴有电子标签并在机器上安装识读器，当有不符合规格的原材料时，就会有错误提示。这样能够减少废料而增加收益。

此外，为支持精益制造和6Sigma质量控制，RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补，RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件，从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地，当材料、零部件和装配件通过生产线时，可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程，以保证可靠性和高质量并且符合国家标准和规范。

（3）产品跟踪及其相关信息

EPC技术能够通过记录产品ID、印时戳、物理特性、数字和配置等在生产过程中的相关信息来跟踪系列产品，还能跟踪特殊原材料的组成，每一步生产过程采取的步骤等。这些信息可以被转换成EPC编码并传送到供应链，帮助制造商跟踪和追溯产品的历史信息。

单件产品生产之后，EPC能够在以下方面详细的跟踪产品的历史或材料：产品的原材料的产地，什么人对产品做了什么，产品的位置和经过的地方。批量和货堆管理能够较容易的完成对微小产品的追踪。

EPC技术使得制造商能够管理控制所需的信息，只