新一代信息技术与制造业的快速创新融合,推动制造业向着信息化和智能化的趋势迅速发展。当前,离散制造企业在生产过程中普遍存在制造过程涉及的多源数据不能及时高效地获取、生产过程缺乏有效管控、产品质量难以追溯等问题,这些问题使得企业难以满足当今制造业信息化的高效快速响应的需求。因此,开展离散制造过程数据采集系统的关键技术研究,实现实时准确、全方位地获得生产现场数据,促进制造过程数据的交互和共享,对于提升制造过程透明度和以及增强企业对车间管理控制和决策能力具有十分重要的意义。首先,本文在剖析了离散制造过程数据采集现状和实地企业调研的基础上,对离散制造过程数据采集系统进行了详细的需求分析,基于需求分析构建了系统总体技术框架和功能结构。针对制造现场多源数据采集困难的问题,研究设计了集条码数据采集、RFID数据采集和图像数据采集等多种采集方式于一体的多类型数据采集终端。然后,在分析制造车间数据采集系统的结构组成的基础上,面对如何解决制造车间内大量数据感知终端部署问题,研究提出了制造车间多层次分簇树状异构模型的无线传感网络拓扑结构,该结构可以减少数据传输时延、延长网络寿命,均衡网络节点负载。其次,针对数据采集系统扩展性差、传统手工安装配置数据采集终端耗时费力等不足,研究和设计了一种通过扫描注册码实现智能终端快速注册的方法,并通过实验验证所提出方法的有效性和便捷性。最后,对所设计的数据采集系统进行了实现和验证。