[发明专利]基于RFID和UWB的大型离散制造车间全息地图及实现方法

说明书

一种基于RFID和UWB的大型离散制造车间全息地图，包括车间数据采集模块（1）、实时定位模块（2）、车间可视化模块（3）、全息地图模块（4）。所述的车间数据采集模块（1）用于实时采集生产要素属性数据、生产状态数据、制造过程数据和车间环境数据；所述的实时定位模块（2）提供各类要素的实时位置坐标；所述的车间可视化模块（3）用于构建车间的三维可视化模型和制造过程的仿真模型。本发明可以有效提升有效提高大型离散制造车间的智能化管控水平，为车间生产人员和管理人员提供模型化、可视化的制造现场地图，对于大型离散制造车间智能化建设具有很高的应用推广价值。

技术领域

本发明涉及一种电子地图，尤其是一种基于室内实时定位技术的车间可视化系统，具体地说是一种基于RFID和UWB的大型离散制造车间位置服务系统及全息环境地图及实现方法。

背景技术

目前，新一代信息通信技术的快速发展，正引发全球制造业发展理念、制造模式和技术体系的重大变革，传统的制造模式已经很难满足制造产品的复杂性和用户需求的多样性对研制周期提出的高效性需求，智能制造日益成为未来制造业发展的重要趋势和核心内容，作为智能车间的关键组成部分，建立智能化、透明化、可视化的新型车间地图意义重大。

对于大型离散制造车间而言，其多从事混流生产，具有产品结构复杂、零部件众多、生产环节长、车间面积大等特点，当前的大型离散制造车间一般可视化水平较低，管理存在较大问题，原因多归结于车间数据采集困难、生产现场信息不透明、缺乏实时控制能力、车间可视化程度低等方面，该类问题已成为影响众多复杂产品延迟交付的关键问题之一。为此将室内实时定位技术引入到大型离散制造车间中，建立车间全息地图，以位置信息为核心为车间生产和管理人员提供各类基于定位的服务，全面提升大型离散制造车间的可视化和信息化管理水平。

RFID和UWB技术的应用，为大型离散制造车间生产要素的实时定位和数据采集提供了有效的技术支持，使大型离散制造车间的实时管控成为可能。RFID和UWB技术能够有效地获取大型离散车间位置节点生产装配、物料配送等各类制造活动相关要素的实时位置、活动时间、运动轨迹和工作状态等信息，为制造系统提供实时、精确的现场数据，将这些数据在可视化界面中进行实时显示，便构成了大型离散制造车间全息地图。

基于RFID和UWB的大型离散车间全息环境地图具有较大的应用价值：一是提供车间实时定位、查找追踪、轨迹追溯、定点导航等基本位置服务功能；二是基于RFID和UWB的复合定位方法，可实时获取车间中物料、人员、工具、在制品等各类制造要素的位置信息，全面提高车间的精细化管理水平；三是基于车间各类物料和配套零部件的实时位置、状态、运输/生产时间、行走路线等数据，可实现车间生产和物流活动的实时监控与动态调整，全面提升车间制造现场的可视化和可控性水平。

鉴于此，设计实现一种可供车间生产和管理人员使用的大型离散制造车间全息地图，对全面提升车间管控能力、构建智能车间具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对目前大型离散制造车间存在的位置与生产数据获取困难、生产要素管理混乱、车间定位服务能力弱、制造现场可视化水平低等问题，提供一种基于RFID和UWB的大型离散制造车间全息地图，同时提供一种其实现方法，以位置信息为核心为车间生产和管理人员提供各类基于定位的服务，全面提升大型离散制造车间的可视化和信息化管理水平。

本发明的技术方案之一是：

一种基于RFID和UWB的大型离散制造车间全息地图，其特征是它包括：

一车间数据采集模块1，该数据采集模块1用于完成大型离散制造车间中生产要素属性数据、生产状态数据、制造过程数据、车间物流数据、车间环境数据等的实时采集，为车间全息地图的功能实现提供基础数据；

一实时定位模块2，该实时定位模块2用于实时获取大型制造车间内物料、人员、工装、在制品、配送车辆等各类生产要素的实时位置信息，为定位追踪各类生产要素提供实时位置坐标数据；