With the growing popularity of complex dynamic activities in manufacturing processes, traceability of the entire life of every product has drawn significant attention especially for food, clinical materials, and similar items. This paper studies the traceability issue in cyber-physical manufacturing systems from a theoretical viewpoint. Petri net models are generalized for formulating dynamic manufacturing processes, based on which a detailed approach for enabling traceability analysis is presented. Models as well as algorithms are carefully designed, which can trace back the lifecycle of a possibly contaminated item. A practical prototype system for supporting traceability is designed, and a real-life case study of a quality control system for bee products is presented to validate the effectiveness of the approach

چکیده

با افزایش محبوبیت فعالیت های دینامیکی پیچیده در فرایندهای تولید، قابلیت ردیابی کل عمر هر محصول، توجه بسیاری را علی الخصوص برای غذا، مواد بالینی و آیتم های مشابه جلب کرده است. این مقاله به مطالعه مساله قابلیت مسیریابی در سیستم های تولیدی سایبر-فیزیکی از یک چشم انداز نظری می پردازد. مد ‌های شبکه پتری (پتری نت) برای فرمول بندی فرایندهای تولید پویا، که رویکرد دقیقی بر اساس آنها برای فراهم کردن امکان تجزیه و تحلیل مسیریابی ارائه می شود تعمیم می یابند. مدل ها و همچنین الگوریتم ها به طور دقیق طراحی می شوند که می توانند چرخه عمر یک محصول احتمالا آلوده را ردیابی کنند. یک سیستم نمونه اولیه عملی برای پشتیبانی قابلیت ردیابی طراحی می شود و یک مطالعه موردی عمر-واقعی سیستم کنترل کیفی برای محصولات زنبور عسل به منظور معتبر ساختن کارایی رویکرد ارائه می شود.

1-مقدمه

یک سیستم سایبر-فیزیکی (CPS)، سیستمی از عناصر محاسباتی مشارکتی برای کنترل موجودیت های فیزیکی است. آن، قابلیت سایبری را در هر مولفه فیزیکی، درجه بالایی از اتوماسیون، و دینامیک سازماندهی-تنظیم مجدد را ارائه می دهد [1]. CPS، با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود، به طور گسترده ای در تولید مورد استفاده قرار گرفته است [4-2]. در یک سیستم تولید مجهز به تکنیک های CPS، که یک سیستم تولید سایبر-فیزیکی نامیده می شود، ماشین آلات و همچنین کارگران انسانی شامل منابع فیزیکی هستند و داده ها از حسگرهای (سنسورهای) این منابع که شامل بخش سایبری سیستم هستند جمع آوری می شوند...