1. 研究目的与意义（文献综述）

《中国制造2025》是我国全面推进实施制造强国的重大战略。该战略明确指出，推进制造过程智能化，在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间。开展智能工厂/数字化车间建设，是传统产业转型升级和提升我国先进制造能力的重要举措，是破解我国制造业发展瓶颈的理想途径，更是抢占未来高技术领域阵地，迎接新一轮工业革命挑战的必然选择。

然而，在社会生产力发展的早期阶段，人们把主要精力放在生产制造过程，在生产制造迅速发展的初期，人们并没有足够重视生产物流，物料作为制造对象，贯穿整个生产过程，如何对物料进行有效的管理尤为重要。生产制造过程越自动化，越柔性化，生产规模越大，物流落后的矛盾就越突出。生产制造系统的高效率与物流系统的低效率越来越不适应。

目前国内外对物料流转的研究主要集中在两个方面，一是物流配送节拍优化方面的研究，主要解决物料配送时间和数量如何满足生产节拍的问题，以确保生产线需要的物料能够在需要的时间配送到需要的工位：kitting物料配送是一种齐套性物料配送方法，不同于传统的带有线边库的配送方式。其工作机理是将产品所需物料提前放置在一个料箱里，然后将该料箱跟随着产品一起流动，因此不需要将物料从仓库配送到线边工位上。该配送模式的特点是将装配物料提前放置kitting-box中，因此kitting物料配送模式适用于装配物料比较繁多且体积不大的机械产品装配中。合肥工业大学齐敬慧等对kitting物料配送模式在机械装配车间的应用中所面临的若干关键问题进行了研究，针对kitting物料配送时间问题进行了数学建模，通过仿真验证，并开发了基于ftpc平台的kitting物料配送管理系统（bftpc kmdms）；上海交通大学董彩芬等提出了基于toc理论的生产物流管理改进研究，通过对生产供应链中工作瓶颈以及对工序关键链的识别，运用缓冲管理等方法，实现按需领料和对关键工序物流的控制，拉动非关键工序的产出，提高了物料在各工序的运转效率，降低了在制品的库存，减少了生产场地的占用；哈尔滨工程大学唐明飞等利用价值流图分析方法，通过对不同产品不通订单量的需求分析，制定不同的生产计划策略，实现相同类型产品在同一生产线上的混流生产，达到生产计划均衡。并借鉴城市公共汽车路线制定办法规划物料运输路径，建立零部件物料档案为数据库基础，确定零部物料流转的配送路径与停止点，实现流转节拍与制造节拍在时间和人员上的统一；昆明理工大学向凤红等研究了选矿厂生产物流递阶智能控制系统的复合模型，并扩展petri网系统，建立选矿厂内生产流程子系统动态复合模型；提出基于agent的选矿厂生产物流递阶智能控制系统，对选矿厂生产物流物料平衡问题进行了最优化设计；mourtzis d.等研究了适用于大规模定制生产的离散制造环境的生产计划控制系统，包括物料清单、库存记录、容量调度、批量控制技术等功能，将能力约束、容量约束、优先级控制等考虑进物料流转优化设计中，并在云平台上完成生产计划决策，有效降低了基础设施成本，将该系统应用于纺织企业，减少了生产时间，提高了库存利用率与运输效率。

2. 研究的基本内容与方案

为提升材料利用率和切割工艺、加强对板材库及余料的管理和对下料过程的监控等，研究一种三维自动套料系统，该系统采用分布式架构，提供从“下料计划”到“优化套料”到“切割任务”到“切割现场客户端”到“尾料管理”的整个下料环节的闭环式管理和控制功能。，其主要由自动套料系统和零件管理系统两大模块组成，自动套料系统具备与Windchill、CERO、ERP、CAD接口集成，实现套料编程、数据输出、尾料管理、数据汇总、权限管理等功能。

物料标识是数字化车间实现物料流转监控与追溯的必要手段，通过对条码、二维码、RFID技术等车间常用标识方法的对比，将车间物料的尺寸、材质等属性进行简单分类，匹配最适标识方法，保证零部件流转过程的可追溯性与生产、消耗、成品信息的实时更新，保证各部门间数据信息的对称性。物料标识技术保证了物流转序功能的实现：在对零部件或原材料进行加工生产前，利用手机终端对其进行信息输入，完成一道工序后，再对该零部件进行一次新的状态输入。这种利用手机终端进行报工的方法打破了设备、空间的局限性，可操作性强，同时也实现了数据流自下而上的采集。

3. 研究计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需基础知识与研究背景。确定方案，完成开题报告。

第5－8周：针对课题背景企业盾构机数控切割现状和需求完成物料流转技术方案设计。

第9－12周：根据物料流转设计方案完成物料流转工装结构设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]齐敬慧.kitting物料配送模式在机械装配车间的应用研究[d].合肥工业大学, 2017.

[2]胡国民,蔡伯诚.轨道交通制造企业车间数字化技术应用[j].工程技术:全文版,2016(12):00305-00307.

[3]李晋航.混流制造车间物料配送调度优化研究[d].华中科技大学,2012.