面向4.0船厂的智能管道系统

随着工业4.0范式的逐步植入，许多行业正在经历一场造船厂无法忽视的革命。因此，将工业4.0原则应用于造船厂促成了4.0船厂的诞生。鉴于此，全球十大造船企业之一的Navantia正在更新其全部内部运作，以应对4.0船厂在不久的将来必须面临的挑战。这些挑战可分为三组：生产系统的垂直整合、新一代价值创造网络的水平整合，以及整个生产链的重新设计，这些改变影响着船舶每个部件的整个生命周期。管道在船舶上数量庞大且种类繁多，是关键部件之一，对其监控构成了一个前瞻性的信息物理系统。从生产到整个生命周期，改进其识别、可追溯性和室内定位可以提高船厂的生产力和安全性。为了执行这些任务，本文首先对船厂环境进行了彻底的分析。基于此分析，确定了必要的硬件和软件技术要求。接着，提出并定义了智能管道的概念，即一种能够周期性传输信号，从而在船厂中提供增强服务的物体。为了构建智能管道系统，选择并评估了不同的技术，结论是被动和主动RFID是目前创建该系统最合适的技术。此外，还展示了在管道车间获得的一些有前景的室内定位结果，表明多天线算法和卡尔曼滤波可以帮助稳定接收信号强度并提高系统的整体精度。