CN102646221A - 对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统及方法，该系统包括集线器以及通过网线与集线器连接的计算机、数据库服务器、数据处理服务器、可视化看板、RFID标签和RFID读写器。本发明有利于提高制造车间的透明化程度，解决车间底层的实时信息与顶层管理的信息脱节问题，减少因底层车间信息难获取而引起的信息不畅问题。有利于提高制造车间的生产效率，提升设备、人力的利用率，增加企业的经济效益。有利于提高企业工序物流的管理水平，减少物料丢失、降低运输错误等成本消耗。

Description

对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统及方法

技术领域

本发明属于物流信息及无线射频技术领域，涉及一种采用RFID技术(无线射频技术)对离散制造车间的工序物流进行实时跟踪并对其质量进行追溯的一种方法，该方法能识别离散制造车间零件的实时制造状态信息，并对其制造过程中涉及到的人、物进行追溯。

背景技术

物联网以及RFID技术的出现在制造企业的广泛应用，已经被认为是一种下一代的先进制造技术，它通过一系列的信息技术手段和先进管理和控制方法，可以降低企业物流和生产成本，提高企业生产效率，降低库存，提高产品的生产质量和客户的满意度，加快对于生成过程中突发故障的定位和诊断，延伸企业的控制能力，加快企业的资金周转，为企业创造新的利润。现代制造企业是集信息化为一体的生产组织，而RFID技术作为企业信息化中一项重要的关键技术，并且符合国家发展战略的要求，它的成功应用对于制造企业乃至整个国民经济的推动起着无庸置疑的重要作用。

近年来中国的制造业保持快速增长的势头，制造业在国内生产总值中的比重也迅速提升。中国的制造业工业化道路是一条以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，科技含量高。经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。制造业信息化是“以信息化带动工业化”的重点、突破口和主战场。用信息技术改造和提升传统制造业，实现从制造大国到制造强国的跨越，是发展中国制造业的必由之路。在制造行业中，制造执行系统(MES)对提高生产效率，改善制造能力，提高产品质量和缩减制造成本起着至关重要的作用。而如何实时的获得制造车间底层物料流动的实时信息数据一直是制造执行系统中需要迫切解决的问题。针对实时的制造车间数据采集问题，国际上许多学者及企业都进行了广泛的研究，主要研究内容如下：Porter JD，Billo RE和Rucker R采用条形码技术来升级传统的制造信息系统。Jou GT和Chen FL则采用条码阅读器和数据终端来快速的采集车间的实时生产信息数据。Chen T and Hou KH采用条码技术来改进装配线的质量及生产效率。Huang GQ，Zhang YF和Jiang PY研究了采用RFID传感器和无线网络来对制造车间的信息数据进行实时的采集和同步。Hozak K和Collier DA分析了RFID技术是如何帮助增加制造中的可追踪性和可控性。从上述的研究内容可以发现，制造车间物流跟踪的主要实现手段多集中在条形码方面，而采用RFID技术跟踪的车间物流，多局限于流水线生产。在离散型制造车间内，部分企业采用手动记录的方式跟踪车间物流，部分企业采用条码式来跟踪物流。但由于条码扫描过程，需要人为主动的干预，且条码一次只能扫描一个条码，所以造成物流跟踪的成本大，效率低。鉴于此，本发明提出了采用超高频(915MHz)RFID读写器来对离散制造车间的实时状态信息进行跟踪，并对质量进行追溯的方法，来解决离散制造车间实时数据信息的采集及质量追溯的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，解决离散制造车间实时物流跟踪困难，实时信息数据难以获取及质量追溯等问题，提供一种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统及方法，其采用RFID设备，对车间底层工序物流进行实时信息的采集及质量追溯。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统，包括集线器以及通过网线与集线器连接的计算机、数据库服务器、数据处理服务器、可视化看板、RFID标签和RFID读写器；所述RFID读写器用于通过无线方式读写RFID标签中的信息，并将其通过集线器传送给数据处理服务器进行处理并在数据库服务器中进行存储；所述RFID标签中写入零件信息、人员信息和图纸信息，并将各RFID标签和其对应的零件、人员或图纸绑定在一起，由RFID读写器读取；所述集线器为系统提供一个局域网环境，各设备和集线器相连组成一个局域网，实现信息的交换和传输；所述数据处理服务器通过设定的数据处理逻辑，对采集的大量重复的信息进行实时处理、分离，为可视化看板的实时显示提供准确实时的数据支持；所述RFID读写器所读入的信息在经过数据处理服务器处理后，储存在数据服务器中；所述可视化看板用于对生产过程中的零件、人员或图纸进行实时、可视化的监控；所述计算机安装有客户端程序，实现对工序流进行监控、管理以及查询服务。

上述集线器和Internet相连。

上述RFID标签采用无源可重复读写标签，标签遵循标准为EPC G2UHF标准。

本发明还提供一种基于上述系统的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的方法：在系统上设置布局编辑模块、系统配置模块、数据处理模块、可视化显示模块、数据信息存储模块、数据统计分析模块、质量追踪模块和与ASP信息集成模块；各模块的功能为：

布局编辑模块：所述布局编辑模块安装于计算机上，基于车间实际尺寸进行车间布局的编辑，为可视化显示车间各加工工件、原材料、人员的流动提供可视化环境，为RFID读写器的配置及网络布局提供支撑环境，为零件在车间的工序流动提供可视化环境，并且对RFID读写器的物理位置进行配置；

系统配置模块：安装在计算机上，采用射频识别技术在每个生产资源上附上RFID标签，通过RFID读写器写入唯一的识别码并录入数据库服务器中，借助RFID标签的读写功能，实现对生产数据的实时采集，另外，制定不同种类生产资源的编码标准，并将规则写入数据库服务器，实现标签读取后实时快捷的判断和查询分析；对人员、零件进行RFID标签的绑定及配置，为系统的运行提供基础的配置环境；

数据处理模块：安装在数据处理服务器上，对RFID读写器采集的RFID标签数据进行预处理，然后再对其进行数据分类，确定该标签信息的种类，去除重复读取的RFID标签信息，并根据加工零件的加工工艺确定该标签是否为合法信息，若为非法信息则剔除；若为合法信息，采用跟踪算法获取其对应的实时状态，并作为新标签信息将其对应的实时状态写入数据库服务器；

可视化显示模块：安装在可视化看板上，在不同的操作过程中显示所需要显示和监控的实时信息；所述实时信息包括工序的实时生产状态、工序的质量追踪信息和人员的实时状态信息；

数据存储模块：安装于数据库服务器上，实现对数据的可视化管理，为实时跟踪提供必要的信息存储服务；

实时数据统计分析模块：安装于计算机上，将RFID读写器采集的原始数据，按照各功能模块所需求的数据格式和内容进行处理和分析，并根据实时数据的统计分析，实时的显示产品、零件的加工状态信息及各类制造统计信息；

质量追踪模块：安装于计算机上，在工件或者产品出现质量问题后，根据其上的RFID标签查询数据库服务器上的历史数据库，可以得知该工件在生产过程中的生产数据、加工人员和运转流程，实现对零件的制造进行事后的质量跟踪；

信息集成接口模块：安装于计算机上，其是与制造系统集成的接口模块，其读取制造系统的调度模块信息，将信息传输到数据库服务器中；经由数据处理模块、质量追踪模块、实时数据统计分析模块、数据存储模块获取实时的工序物流信息及质量追踪信息，并将这些信息反馈回制造系统的调度模块。

上述数据处理模块的跟踪算法为：

1)节点定义：跟踪节点如下所示：

N＝{M，R，T，W}

其中M表示节点N中设备的集合，R表示节点的RFID读写器属性集合，T表示节点中备件的集合，W表示节点中工人的集合；那么，配置有n个跟踪节点的制造车间可以表示如下：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i$

2)零件状态定义：

$P=\{X,S,Q\}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\{X_j,S_j,Q_j\}$

P为零件状态的集合，X为零件工序的集合，S为零件实时状态的集合，Q为零件质量的集合；m为零件的工序数；

3)约束条件：

零件状态的集合P中编码为k的零件为P_k，所述零件P_k的工序状态X_k如下所示：

$X_k=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{\mathrm{kj}}=\underset{j_1=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{N}_{k{j}_1}$

其中N_kj表示编号为j的节点中零件P_k的加工状态；

Pa表示被跟踪零件的标签信息，Na表示跟踪节点信息，那么：

Pa∈P_k

Na∈X_k

通过这两个约束，就可以获得车间底层实时的被跟踪零件状态信息。

本发明具有以下有益效果：

1)本发明有利于提高制造车间的透明化程度，解决车间底层的实时信息与顶层管理的信息脱节问题，减少因底层车间信息难获取而引起的信息不畅问题。

2)本发明有利于提高制造车间的生产效率，提升设备、人力的利用率，增加企业的经济效益。

3)本发明有利于提高企业工序物流的管理水平，减少物料丢失、降低运输错误等成本消耗。

附图说明

图1是实现本发明方法的软件架构示意图；

图2是本发明的系统硬件配置框图；

图3是本发明所述方法的实现框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图2：本发明的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统，包括集线器以及通过网线与集线器连接的计算机、数据库服务器、数据处理服务器、可视化看板、RFID标签和RFID读写器。

RFID读写器：RFID读写器用于通过无线方式读写RFID标签中的信息，并将其通过集线器传送给数据处理服务器进行处理并在数据库服务器中进行存储。本发明的最佳实施例中，采用射频频率为915MHz的RFID读写器。

RFID标签：在RFID标签中写入零件信息、人员信息和图纸信息，并将各RFID标签和其对应的零件、人员或图纸绑定在一起，由RFID读写器读取。RFID标签采用无源可重复读写标签，标签遵循标准为EPCG2 UHF标准。

集线器：所述集线器为系统提供一个局域网环境，各设备和集线器相连组成一个局域网，实现信息的交换和传输。另外，集线器也可以和Internet相连，提供Internet接入功能，从而和局域网外的其它设备或系统进行通信。

数据处理服务器：数据处理服务器通过设定的数据处理逻辑，对采集的大量重复的信息进行实时处理、分离，为可视化看板的实时显示提供准确实时的数据支持。

可视化看板：所述可视化看板用于对生产过程中的零件、人员或图纸进行实时、可视化的监控。

所述计算机安装有客户端程序，实现对工序流进行监控、管理以及查询服务。

数据库服务器：RFID读写器所读入的海量信息在经过数据处理服务器处理后，需要储存在数据服务器中。另外数据服务器还提供其他的数据查询服务等。

基于以上硬件系统，本发明还提出一种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的方法，如图3所示，具体如下：

在硬件系统上设置软件模块，包括：布局编辑模块、系统配置模块、数据处理模块、可视化显示模块、数据信息存储模块、数据统计分析模块、质量追踪模块和与ASP信息集成模块；各模块的功能为：

布局编辑模块：所述布局编辑模块安装于计算机上，基于车间实际尺寸进行车间布局的编辑，为可视化显示车间各加工工件、原材料、人员的流动提供可视化环境，为RFID读写器的配置及网络布局提供支撑环境，为零件在车间的工序流动提供可视化环境，并且对RFID读写器的物理位置进行配置；

系统配置模块：安装在计算机上，采用射频识别技术在每个生产资源上附上RFID标签，其是为了实现对生产过程中生产资源的实时监控，并及时准确的掌握生产过程中的真实数据。通过RFID读写器写入唯一的识别码并录入数据库服务器中，借助RFID标签的读写功能，实现对生产数据的实时采集，另外，制定不同种类生产资源的编码标准，并将规则写入数据库服务器，实现标签读取后实时快捷的判断和查询分析；对人员、零件进行RFID标签的绑定及配置，为系统的运行提供基础的配置环境，如读写器参数(功率、读入时间间隔、输出数据格式等)，标签配置(标签的EPC码的编码方式、存储数据的格式等)等

数据处理模块：由于RFID天线在采集标签数据过程中，会采集到大量重复冗余信息，以及非法标签的干扰信息。为了避免存储资源的浪费以及后续计算的复杂性，这里需要对采集的标签数据进行预处理，建立标签ID自动拾取算法，过滤掉非法的、无用的、以及重复标签的信息，保证数据的精简和后续处理过程的快速执行，从而提高系统运行效率和可靠性。数据处理模块安装在数据处理服务器上，对RFID读写器采集的RFID标签数据进行预处理，然后再对其进行数据分类，确定该标签信息的种类，去除重复读取的RFID标签信息，并根据加工零件的加工工艺确定该标签是否为合法信息，若为非法信息则剔除；若为合法信息，采用跟踪算法获取其对应的实时状态，并作为新标签信息将其对应的实时状态写入数据库服务器；

所述数据处理模块的跟踪算法为：

1)节点定义：跟踪节点如下所示：

N＝{M，R，T，W}

其中M表示节点N中设备的集合，R表示节点的RFID读写器属性集合，T表示节点中备件的集合，W表示节点中工人的集合；那么，配置有n个跟踪节点的制造车间可以表示如下：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i$

2)零件状态定义：

$P=\{X,S,Q\}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\{X_j,S_j,Q_j\}$

P为零件状态的集合，X为零件工序的集合，S为零件实时状态的集合，Q为零件质量的集合；m为零件的工序数；

3)约束条件：

零件状态的集合P中编码为k的零件为P_k，所述零件P_k的工序状态X_k如下所示：

$X_k=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{\mathrm{kj}}=\underset{j_1=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{N}_{k{j}_1}$

其中N_kj表示编号为j的节点中零件P_k的加工状态；

Pa表示被跟踪零件的标签信息，Na表示跟踪节点信息，那么：

Pa∈P_k

Na∈X_k

通过这两个约束，就可以获得车间底层实时的被跟踪零件状态信息。

可视化显示模块：安装在可视化看板上，在不同的操作过程中显示所需要显示和监控的实时信息；所述实时信息包括工序的实时生产状态、工序的质量追踪信息和人员的实时状态信息。主要用于追踪包括零件、人员、刀具等在内的实时信息，并将实时状态信息显示在可视化看板上，以实现工序物流的可视化跟踪。在工序物流跟踪及可视化显示过程中，由于显示界面有限，但是需要显示内容众多，包括图纸、原材料、刀具、人员的流动，零件工序流，部件以及产品组装等，如果同时显示会显得界面凌乱。针对这个问题，建立多层ID时空数据的可视化模型，在不同的“操作”过程中显示所需要显示和监控的实时信息，从而实现对监控界面的精简和美化。在多层ID时空数据的可视化显示中，首先，RFID读写器及天线采集到标签信息，然后将该天线(读写器)信息和所采集到的标签信息传输到数据处理服务器进行数据处理，提取其中的合法信息并将信息按照零件、人员、刀具进行分类，同时获取对应的状态。最后将零件/人员/刀具的对应实时状态及其相关的信息显示在服务器和大屏幕看板上。

数据存储模块：安装于数据库服务器上，实现对数据的可视化管理，为实时跟踪提供必要的信息存储服务；并且提供数据查询在内的多种功能。一个良好的，冗余小的数据库是保证系统正常稳定运行的必要条件。根据系统的功能模块的划分，设计车间在月/周/天班次情况下多种多批零件的工序物流、生产员工以及各种生产流转数据的数据库模型，构建数据库E-R图，设计数据表，形式化表达数据库中表之间的关系，从而实现数据库的开发。在此基础上，开发相应的数据库管理模块，实现对数据的可视化管理，为实时跟踪提供必要的信息存储服务。

实时数据统计分析模块：RFID采集的大量原始的生产流转数据，不能直接被系统其他模块使用。真对这种情况，拟开发实时数据统计分析模块，建立生产流转数据的统计分析与处理模型，将RFID采集的原始数据，按照各功能模块所需求的数据格式和内容进行处理和分析，从而保证其他功能模块高效稳定的执行，并根据实时数据的统计分析，实时的显示产品、零件的加工状态信息及各类制造统计信息。实时数据统计分析模块安装于计算机上，将RFID读写器采集的原始数据，按照各功能模块所需求的数据格式和内容进行处理和分析，并根据实时数据的统计分析，实时的显示产品、零件的加工状态信息及各类制造统计信息；

质量追踪模块：安装于计算机上，在工件或者产品出现质量问题后，根据其上的RFID标签查询数据库服务器上的历史数据库，可以得知该工件在生产过程中的生产数据、加工人员和运转流程，实现对零件的制造进行事后的质量跟踪；

信息集成接口模块：车间生产过程中的实时信息是保证企业各系统如ERP、MES、APS等系统运行稳定性和精确性的关键因素。而以往这些系统中采集生产过程中的实时信息多是靠人工采集，其实时性和准确性较低。本发明在计算机上安装信息集成接口模块，其是与制造系统(即在车间生产中如ERP、MES、APS等用于辅助加工的常用系统)集成的接口模块，其读取制造系统的调度模块信息，将信息传输到数据库服务器中；经由数据处理模块、质量追踪模块、实时数据统计分析模块、数据存储模块获取实时的工序物流信息及质量追踪信息，并将这些信息反馈回制造系统的调度模块。因此，该模块主要是使系统能和企业自有的调度信息系统APS进行无缝的连接。

综上所述，本发明为了解决离散制造车间实时物流跟踪困难，实时信息数据难以获取及质量追溯等问题，采用RFID设备，对车间底层工序物流进行实时信息的采集及质量追溯。上述本发明的方法以运行在硬件系统上的软件模块实现，其采用如图1的软件系统框架来实现。该框架采用三层体系结构，底层为数据库层，主要用于存储工序流数据、实时制造信息和历史数据等；中间层为服务器层，是连接应用层和数据库层的桥梁。它通过对数据库的操作，利用XML文档进行数据传递，为应用层提供包括用户管理、库存管理、数据采集、数据处理以及数据溯源等服务，从而保证应用层的执行。应用层可以实现的功能主要包括工序流管理、实时信息采集和监控、质量追溯等三个方面。

本发明采用的硬件是最新的无线射频技术，软件开发采用Java平台+C#平台+数据库的解决方案。这使得系统具有以下几个方面的优势：

超高频(915MHz)无线射频技术(RFID读写器+无源标签)在物流自动跟踪中具有高速、准确、稳定及可靠等优势，采用RFID设备对车间层工序物流进行实时数据采集可以获取底层车间实时状态信息，为上层车间管理及调度提供真实可靠的实时信息；同时，无线射频技术的不断发展及广泛应用也会促使读写器及电子标签成本的降低。

采用Java进行系统的开发，具有较强的可移植性及开放性。

采用C#进行系统中数据处理程序的开发，容易获得稳定的数据处理程序服务，从而提高系统的稳定性。

采用数据库对信息进行存储，容易保证数据的正确性和安全性。

Claims (5)

1.一种对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统，其特征在于，包括集线器以及通过网线与集线器连接的计算机、数据库服务器、数据处理服务器、可视化看板、RFID标签和RFID读写器；所述RFID读写器用于通过无线方式读写RFID标签中的信息，并将其通过集线器传送给数据处理服务器进行处理并在数据库服务器中进行存储；所述RFID标签中写入零件信息、人员信息和图纸信息，并将各RFID标签和其对应的零件、人员或图纸绑定在一起，由RFID读写器读取；所述集线器为系统提供一个局域网环境，各设备和集线器相连组成一个局域网，实现信息的交换和传输；所述数据处理服务器通过设定的数据处理逻辑，对采集的大量重复的信息进行实时处理、分离，为可视化看板的实时显示提供准确实时的数据支持；所述RFID读写器所读入的信息在经过数据处理服务器处理后，储存在数据服务器中；所述可视化看板用于对生产过程中的零件、人员或图纸进行实时、可视化的监控；所述计算机安装有客户端程序，实现对工序流进行监控、管理以及查询服务。

2.根据权利要求1所述的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统，其特征在于，所述集线器和Internet相连。

3.根据权利要求1所述的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的系统，其特征在于，所述RFID标签采用无源可重复读写标签，标签遵循标准为EPC G2 UHF标准。

4.一种基于权利要求1所述系统的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的方法，其特征在于，在系统上设置布局编辑模块、系统配置模块、数据处理模块、可视化显示模块、数据信息存储模块、数据统计分析模块、质量追踪模块和与ASP信息集成模块；各模块的功能为：

布局编辑模块：所述布局编辑模块安装于计算机上，基于车间实际尺寸进行车间布局的编辑，为可视化显示车间各加工工件、原材料、人员的流动提供可视化环境，为RFID读写器的配置及网络布局提供支撑环境，为零件在车间的工序流动提供可视化环境，并且对RFID读写器的物理位置进行配置；

系统配置模块：安装在计算机上，采用射频识别技术在每个生产资源上附上RFID标签，通过RFID读写器写入唯一的识别码并录入数据库服务器中，借助RFID标签的读写功能，实现对生产数据的实时采集，另外，制定不同种类生产资源的编码标准，并将规则写入数据库服务器，实现标签读取后实时快捷的判断和查询分析；对人员、零件进行RFID标签的绑定及配置，为系统的运行提供基础的配置环境；

数据处理模块：安装在数据处理服务器上，对RFID读写器采集的RFID标签数据进行预处理，然后再对其进行数据分类，确定该标签信息的种类，去除重复读取的RFID标签信息，并根据加工零件的加工工艺确定该标签是否为合法信息，若为非法信息则剔除；若为合法信息，采用跟踪算法获取其对应的实时状态，并作为新标签信息将其对应的实时状态写入数据库服务器；

可视化显示模块：安装在可视化看板上，在不同的操作过程中显示所需要显示和监控的实时信息；所述实时信息包括工序的实时生产状态、工序的质量追踪信息和人员的实时状态信息；

数据存储模块：安装于数据库服务器上，实现对数据的可视化管理，为实时跟踪提供必要的信息存储服务；

实时数据统计分析模块：安装于计算机上，将RFID读写器采集的原始数据，按照各功能模块所需求的数据格式和内容进行处理和分析，并根据实时数据的统计分析，实时的显示产品、零件的加工状态信息及各类制造统计信息；

质量追踪模块：安装于计算机上，在工件或者产品出现质量问题后，根据其上的RFID标签查询数据库服务器上的历史数据库，可以得知该工件在生产过程中的生产数据、加工人员和运转流程，实现对零件的制造进行事后的质量跟踪；

信息集成接口模块：安装于计算机上，其是与制造系统集成的接口模块，其读取制造系统的调度模块信息，将信息传输到数据库服务器中；经由数据处理模块、质量追踪模块、实时数据统计分析模块、数据存储模块获取实时的工序物流信息及质量追踪信息，并将这些信息反馈回制造系统的调度模块。

5.根据权利要求4所述的对离散制造工序物流的实时跟踪并追溯质量的方法，其特征在于，所述数据处理模块的跟踪算法为：

1)节点定义：跟踪节点如下所示：

N＝{M，R，T，W}

其中M表示节点N中设备的集合，R表示节点的RFID读写器属性集合，T表示节点中备件的集合，W表示节点中工人的集合；那么，配置有n个跟踪节点的制造车间可以表示如下：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i$

2)零件状态定义：

$P=\{X,S,Q\}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\{X_j,S_j,Q_j\}$

P为零件状态的集合，X为零件工序的集合，S为零件实时状态的集合，Q为零件质量的集合；m为零件的工序数；

3)约束条件：

零件状态的集合P中编码为k的零件为P_k，所述零件P_k的工序状态X_k如下所示：

$X_k=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{X}_{\mathrm{kj}}=\underset{j_1=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{N}_{k{j}_1}$

其中N_kj表示编号为j的节点中零件P_k的加工状态；

Pa表示被跟踪零件的标签信息，Na表示跟踪节点信息，那么：

Pa∈P_k

Na∈X_k

通过这两个约束，就可以获得车间底层实时的被跟踪零件状态信息。

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