工业工程及物流系统解决方案
系统特点
固高科技有限公司一直致力于为高校提供具有开放性、模块
化、工业化、创新性和实用性的教学实验设备，希望能为高校工
程教育改革贡献一点力量。

固高科技集合业界精英思想，在同众
多高校工业工程专业老师进行广泛交流的基础上开发出一整套
涵盖工业工程知识和理念的“工业工程综合实验室解决方案”。

本方案具有以下特点:
• 工业化：单元设备均采用工业化标准进行设计和制造，特别是标准部件，如电机、驱动器、控制器、混合式流水线等传动部件都是采用工业上通常使用的部件，这样就使系统具有工业特性。

此外，该套系统采用的混合式流水线包括工业现场上所广泛应用的皮带线、辊筒线、倍速链线、90度转弯机构、平移式出入货台、流利链、无动力辊筒等几乎所有流水线形式。

• 先进性：该套系统中使用的巷道式堆垛机采用了最先进的“嵌入式运动控制器+交流伺服电机”
的驱动系统，可以获得高速、高精度、低噪声的优良系统品质。

同时流水线也采用了“PLC+变频器+交流电机”的控制结构。

• 立足于单工位研究，采用先进现场监控研究方法，可回放视频做重复研究：立足于单工位研究是指，可以对单工位的学生进行工业工程基础理论的研究，比如：动作研究，时间研究，双手操作分析等等。

而学生在此基础上又可以在单工位研究的基础上来平衡整条流水线的工作时间和工作节拍。

结合实际装配对象可以对学生进行流程程序分析等专项训练。

结合现场网络全自动变焦摄像机可以对所研究的动作进行多次回放研究。

• 软件系统完善，源代码开放：该系统的许多核心技术均为我公司所自主知识产权，因此我们可以向客户开放我公司自己开发的软件的源代码，提供标准商业用MES和WMS软件。

• 专门提供人因工程设备：该套设备包括光源和噪音发生器、照度调节测量系统、温湿度测量系统以及噪声测量系统，并且将上述系统通过正版组态软件建立了一个数据采集平台，将数据实时的显示出来。

系统结构图及集成图系统结构图:
系统集成图:
工业工程及物流系统硬件配置
全自动立体仓库
安全性：在堆垛机上设置了三层保护：软件限位、硬件限位和碰撞缓
冲挡块，充分保证了设备的运行安全。

先进性：主驱动采用运动控制器+交流伺服电机方式，具有噪音低、
速度快、定位精度高的高品质系统特性。

开放性：精密嵌入式四轴运动控制器，为开放性运控平台，提供丰富
的软硬件接口，客户可自行开发。

可扩展性：该全自动堆垛机为类工业产品，可实现双向工作，在客
户场地允许情况下可扩展为双排货架。

自动堆垛机控制中心 GWHK2005:
• 工业标准机柜：玻璃门，挡板设计。

• 双工作模式：该控制中心有两种运行模式：手动模式/联机模式。

在
手动模式下，可以通过控制中心的触摸屏来控制堆垛机运动。

联机模
式下，该中心作为ProfiBus总线上的一个节点，受主站调度。

带平移功能出、入货台 GWJ2005:
平移货台上有专用漫反射传感器，接入PLC通用I/O模块，作为检测
信号。

混合式流水线 GHL2005:
• 展现工业现场最常用的各种流水线形式：皮带线，辊筒线，倍速链，转弯机等。

• 整套流水线将采用U型线布置。

混合式流水线网络控制中心 GHLK2005:
• 工业标准机柜：配混合式流水线用。

玻璃门，挡板设计。

• 网络工作模式：该控制中心通过西门子S7-200 CPU扩展EM277
ProfiBus-DP网络扩展模块来实现跟主站的网络通讯。

• 开放式：我公司将提供西门子S7-200的PLC程序源代码和程序结构，客
户可以根据自己的实际要求编写调度程序，完成对生产流水线和整个系统的
调度再优化工作
条码阅读器及打印机:
该条形码识别系统能够将输送线上的材料进行条码检验。

电子标签物料识别系统组件(G_RFID2001)
最基本的RFID系统由三部分组成：
标签(T ag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。

阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。

天线：在标签和读取器间传递射频信号。

辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。

系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行
解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻
颜色识别系统:
• •
集卡的开放方式，客户可以自编图像处理算法
终端监控系统:
头 控制 •
可录像回放
颜色识别系统由CCD 摄像头、镜头、图像采集卡及其相关识别软件构成
• 能够对通过摄像头的各色物料进行分拣 采用PC ＋图像采
• 全自动3X 变焦镜• 网络在线监控 • 两自由度云台
终端控制系统:
• ProfiBus-DP主站控制系统
• 物流系统调度软件
• 仓储管理软件
• 网络通讯软件
• WMS库存管理软件
• MES制造执行软件
人因工程平台:
• 温湿度变送器
• 照度计和可调光系统
• 声级计和噪声模拟系统
• 组态软件信息采集平台，可采集各信号并有曲线表示
系统软件配置
MES(Manufacturing Execution System)制
造执行系统，又称生产管理系统。

MES从一开始就是
一个特定集合的总称，用来表示一些特定功能的集合
以及实现这些特定功能的产品。

如图所示, MES处于
企业信息系统ERP/SCM和柔性制造系统（FMS）的
中间位置。

ERP作为业务管理系统， FMS作为控制
系统，而MES则作为生产执行系统。

MES与上层
ERP等业务系统和底层FMS等生产设备控制系统一
起构成企业的神经系统，一是把业务计划的指令传达
到生产现场，二是将生产现场的信息及时收集、上传
和处理。

MES不单是面向生产现场的系统，而是作为上、下两个层次之间双方信息的传递系统，是连结现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。

MES也不是一个特定行业的概念，而且应用于各种制造业的重要信息系统。

MES制造执行系统:
• 生产计划、作业排产和调度。

• 生产过程控制。

• 在制品管理（WIP）。

• 便捷的二次开发。

• 质量管理：原料、成品、在制品质量管理。

• 采用中间件技术，实现同SAP等主流ERP系统接
口。

• 支持多种自动识别数据采集终端和设备数据自动
采集，机床程序。

• 资源管理：设备、工具、人员、技术管理。

调度系统（源代码开放）:
该软件系统能够实现系统启停控制；动态作业计划调度；库存资源动态显示；系统简单故障诊断与处理；工件位置动态显示等。

WMS物流仓储管理系统:
WMS能够实现对库存物品的入库、出库、移动、盘点、配料等操作进行全面的控制和管理,有效的利用仓库存储空间，提高仓库的仓储能力，在物料的使用上实现先进先出，最终提高仓库存储空间的利用率及物料管理的质量和效率。

集成采集平台软件:
集成采集软件采用组态软件开发，选用的组态软件为全中文工业自动化控制组态软件；该软件是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windows95/98/NT操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备，广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种工程领域。

人因工程集成采集平台界面
采集数据库对话框
网络监控软件:
• 网络实时监控
• 可录像回放
• 全自动变焦系统
监控软件主界面
录像回放界面
可开设实验
为配合高校实验室教学，固高科技有限公司在充分市场调研的基础上和广泛同高校客户交流的基础上建立了一套针对工业工程及物流专业的实验指导体系，希望能够给高校实验室教学提供一个较为良好的平台。

这套实验指导书以该套设备为平台，以工业工程基本理论为基础，提供了完善的表格、实验报告和例子，让学生在掌握了基础知识以后可以得到实际的应用。

此外，该套系统平台的硬件和软件部分的详细说明使得师生可以深入专项课题研究。

实验内容:
• 流程程序分析
• 生产节拍与效率的测定
• 模特法应用实验
• 秒表时间分析（时间研究）实验
• 人机操作分析
• 作业测定在装配生产线中的应用实例
• 自动化立体仓库查询/盘点运行模式实验
• 自动化立体仓库订货发货运行模式实验
• 物性检测、条形码识别、射频条码识别及传动实验成功案例
方案1——平面布置图:
方案2——平面布置图:。