基于数字孪生的模块化生产系统实践教学平台设计与实现

该文将数字孪生技术应用于模块化生产系统(modular production system,MPS)的智能化改造中,构建了基于数字孪生的MPS实践教学平台。依托监控系统和虚实交互等关键技术,增加了MPS数字孪生体的虚拟建模、虚实联调和PLC程序软件在环/硬件在环调试等实训环节;验证了MPS实践教学平台设计方案的可行性;制定了新的教学框架及详细的实训内容和考核方案。最后,将实训内容与大学生竞赛相结合,提高了学生对智能制造、工业生产的认知能力和实践动手能力。

物联网支持下的造纸企业生产系统数字化设计研究

信息技术飞速发展促使制造业迈向数字化转型成为行业共识。特别是在物联网的大背景下,对于造纸企业而言,数字化生产管理不仅是趋势也是提升竞争力的关键。通过深入分析造纸企业在物联网技术应用的现状,我们可以看到物联网在提升生产效率、优化生产流程方面的巨大潜力。为此,提出了一套针对造纸企业生产系统的数字化设计与优化策略,包括但不限于生产设备、产品研发、生产计划的优化。在实施这些策略的过程中,强调了信息技术的支撑作用以及对员工进行相应技术培训的重要性,以确保数字化管理方案能够高效执行,从而助力造纸企业提升自动化与智能化水平,迈向高效生产之路。

水下生产系统液控及化学药剂管线冲洗技术研究与应用

水下生产系统液控及化学药剂管线对清洁度的要求很高,针对如何保障清洁度要求并高效完成管线冲洗的技术难题,从冲洗的参数选取、设备配置、工艺流程方面进行了分析,根据介质的物性参数确定了合理的冲洗流量,配备了专业的冲洗装备,制定了完善的工艺流程,从而提升了冲洗效率,有效保障了工程项目的进度。

信息物理生产系统(CPPS)安全一体化评测方法研究

针对信息物理生产系统(Cyber-Physical Production System,CPPS)功能安全和信息安全协同难题,本文提出一种CPPS安全一体化评测方法,给出评测流程、具体步骤、评测内容及计算方法,以此确定CPPS系统的安全一体化协同能力,以期为提升CPPS整体安全管理水平提供参考依据。

信息物理生产系统(CPPS)的安全一体化技术要点分析

针对信息物理生产系统(Cyber-Physical Production System,CPPS)面临的安全挑战,本文以功能安全理论和工业信息安全理论为基础,结合CPPS的架构层级和风险演化规律,阐述了CPPS安全一体化的概念内涵和特征、两种跨域传播风险的相同点和不同点,并分析了安全一体化技术框架的要点,以期为研究者开展安全一体化领域的共性方法、关键技术研究提供有益参考。

国产水下生产系统在渤海油田的首次应用

为了突破外国的技术限制,实现国产化水下油气生产技术的顺利实现,因此有必要开展对国产化水下油气生产技术的研究。文章概括了中国水下油气生产装置的研究开发历程,并阐述了全水式、电液复合式和全电式等水下生产系统的主要运行模式和特征,并归纳出各生产装置的主要优势与缺陷。以流花11-1油气田、流花16-2/20-2/21-2油田群、陵水17-2气田等为主要技术平台,进行了渤海首次国产水下油气生产系统的试验应用,基本概括了渤海首次的水下油气工程技术特征,并对通讯不稳定问题解决方案进行验证,最后并对其应用前景进行了展望。

无缓存流水线生产系统中AGV调度问题的研究

针对无缓存流水线生产系统中的AGV(automatedguidedvehicle)调度问题提出了复合评分的启发式调度算法,降低了系统中AGV执行任务的间隔等候时间.首先,通过建立数学模型,对目前主流的AGV规模估计方法做出了改进.其次,提出了一种新的基于复合评分禁忌搜索的AGV前瞻调度算法.不同于目前主流的以空驶距离为优化目标的调度算法,该算法能够以最小化工件延误时间、最小化AGV空驶距离等多目标来统筹调度AGV.最后,为验证所提算法的有效性,从多个角度与已有算法进行了实验对比.仿真实验结果表明,相较于其他算法,提出的前瞻调度算法能够更有效地解决无缓存流水线生产系统这一新场景的AGV调度问题.实车实验也证明了该算法在实际生产中的有效性.

随机情景下MTS/MTO串联生产系统库存控制策略

该研究探讨供应链库存控制策略及生产协同重要性。将备货型生产(make-to-stock, MTS)与按订单生产(make-to-order, MTO)两级串联模式应用于高效响应性供应链的生产与库存联合控制问题并刻画其最优策略。针对订单到达服从泊松过程和生产时间服从指数分布情形,通过马尔科夫过程转移速率一致化技术建立起马尔科夫决策过程模型并得到相应贝尔曼最优方程。基于最优费用函数结构性质,将最优生产与库存控制策略刻画为依赖系统状态的基本库存策略。随后,将模型拓展到批量生产情形。数值算例验证了最优策略单调结构性质,给出不同情境下的最优策略绩效。同时将最优策略与两种常见策略进行比较。基础情境下,容限策略偏离最优7.36%,短视策略偏离最优25.73%。其他情境下,最优策略都明显优于另两种策略。

考虑组件相关性的水下生产系统关键装备视情维修方法

水下生产系统结构空间跨度较大,不同组件运行环境存在很大差异,多个组件采取相同维修策略会影响维修方案制定的准确性,容易导致过维修或欠维修的问题。另外,组件之间存在相关性,某组件的故障可能导致相关组件的加速退化。针对上述问题,开展主控站、液压动力单元、水下采油树等水下生产系统关键装备的视情维修方法研究,考虑经济依赖性、环境依赖性等组件关系。将系统分成多个子系统,针对不同复杂程度的系统提出不同维修策略,建立考虑连续退化和随机冲击作用的组件失效模型,提出不同复杂程度维修策略的选择流程。结果表明,组件间的复杂关系极大影响了维修策略的选择,更准确的维修策略可降低系统维修费用,提高系统可靠性。

选煤厂生产系统智能化设计与实践研究

随着经济社会持续、快速发展,煤炭能源供需量协同提升,对选煤厂运行效能提出更高要求,如何科学引入智能化技术方法、全面提升选煤厂生产系统质效备受业内关注。本文介绍选煤厂生产系统现状,分析重介分选系统智能化设计和浮选系统智能化设计方法。在此基础上,结合相关实践经验,分别从前馈控制与反馈控制等角度,探讨选煤厂煤泥水浓缩系统智能化构造问题。

水下生产系统生产期检验要求

考虑到水下生产系统生产期检验要求不明确,为指导检验进而保证系统安全运行,对其检验要求进行分析。对生产期主要风险进行分类识别并提出针对性的控制策略,总结和对比法律法规、国内外标准及主要船级社标准对生产期检验的不同要求。以渤海湾首套浅水水下生产系统为例,制定具体的生产期检验计划,分析检验执行中的难点及其替代检验方式。分析表明,当前可参照的检验依据主要为船级社标准,制定检验计划应综合考虑风险控制和标准的要求。

2000-2020年我国31个省市区玉米生产系统氮收支平衡分析

玉米是我国重要的粮食作物,在全国广泛种植。氮素对农业生产至关重要,探究玉米生产系统的氮素输入和输出状态,有助于明确其资源利用与生长状况。以我国31个省市区的玉米生产为例,运用物质流分析方法,定量识别区域农作物中玉米的氮素流动过程及特征。结果表明:1)2000—2020年31个省市区的玉米氮素输入量和输出量整体上呈波动增长,部分省市区的玉米氮素流动量变少,其中黑龙江省的玉米氮素输入量与输出量占比最高(12.56%),吉林、山东和内蒙古等省市区次之,占比分别为12.19%、10.59%和8.92%,可见北方省市区的玉米氮素输入与输出量占比相对较高。海南(0.0264%)、上海(0.013%)、西藏(0.012%)是我国玉米氮素流动相对最低的省市区。2)各省市区以灌溉水氮输入量(FSIN_(irr))和生物固氮量(FSINbnf)居多,其次为种子氮输入量(FSIN_(see))、大气氮沉淀量(FSIN_(dep)),种植废物还田(FSIN_(str))最少;各省市区玉米农作物氮输出量(FSOUT_(cro))占氮素输出总量的比例最高,其次是大气释放氮损失量(FSOUT_(atm))、肥料淋失氮损失量(FSOUTgro),肥料流失氮损失量(FSOUT_(sur))最少。3)2000—2020年全国玉米氮输入量385478.73万t,输出量6154.87万t,氮素输入是31个省市玉米生产氮素流动的主要方式。提出加强农田污染治理、清洁生产及资源循环利用的重要举措,为玉米生产过程中的氮素调整和优化提供科学支撑。

水下沉箱生产系统总体布置方案研究

采用水下生产系统开发的航路油田,需要保持航行船舶吃水深度的要求,将水下生产系统设施最高点限制在海床高度以下。通过对水下沉箱水下管汇设计方案、沉箱内设备布置、清管通球、潜水员安全操作需求等因素研究,设计了一套适用于浅水水下沉箱生产系统的水下总体布置方案。

潜油电泵生产系统优化与实践

海上油气田多应用电潜泵采油,随着油田不断开发,油藏地质条件发生较大变化,不合理的电潜泵生产系统,导致泵效率降低、无用功增加、机采成本增加、产量下降、故障率升高。为精准预判电泵是否处于健康运行状态,在保证产量不减的前提下,做到早发现、早干预、早处理、及时调整优化电泵井生产系统,提高泵效、降低电泵功率,降低机采成本、降低潜油电泵井故障率、降低修井检泵外委费用、减少躺井时间、降低桶油成本、提高电泵井综合时率,达到降本增效、提高油气田开发的经济效益。

地面生产系统中永磁电机的维修

随着生产强度的增加和运行时间的累积,永磁电机不可避免地会出现各种故障,不仅影响电机的正常运行,还可能引发更严重的设备损坏甚至生产安全事故。针对永磁电机轴承、密封、动平衡等关键部件的维修展开详细分析,确保维修工作的质量与效率达到标准要求,以保证永磁电机长期稳定运行与高效作业。

基于模糊DEMATEL-ISM的矿山企业安全生产系统关键影响因素研究

探讨了我国矿山企业安全生产系统风险影响因素及相关影响机制,从人的行为、安全环境、安全管理、设备设施、科学技术5个层面建立了矿山企业安全生产系统风险因素体系。结合模糊集理论构建决策实验室分析和解释结构模型,对矿山企业安全生产系统风险因素的传递强度和传递结构进行可视化研究,量化矿山企业安全生产系统各风险因素之间的逻辑关系及其影响机制。计算结果表明,模糊集理论可以有效解决计算过程中存在模糊性和不确定性问题;安全监督管理和安全生产关键技术的影响度最高,分别为2.728和2.702;安全理论基础研究和安全投入费用被影响度较高,分别为2.443和2.321,属于重要风险因素;安全理论基础研究的中心值为4.987,属于根本因素,对矿山企业安全生产具有根本性和深远性的影响。

选煤厂生产系统智能化设计与实践研究

为进一步探究选煤厂生产系统运行效率及质量的提升路径,以某煤矿企业选煤厂为研究对象,以智能化设计理念为基础,对其在重介分选系统、粗煤泥分选系统、浮选系统和煤泥水浓缩系统四个主要环节的智能化设计流程要点进行了初步探究,并将其应用于实践。结果表明,此次智能化设计改造工作取得了初步的成功,证明其具有一定的现实意义。

新闻视频生产系统关键技术及应用研究

以新闻视频生产系统关键技术及应用为研究重点,首先全面介绍新闻视频生产系统的关键技术,其次重点分析新闻视频生产系统的原则及意义,再次深入探讨新闻视频生产系统的组成,最后以新闻视频生产系统应用案例为切入点,旨在为新闻视频生产提供参考。

新疆天池能源南露天煤矿地面生产系统破碎站安全预警系统

针对新疆天池能源南露天煤矿地面生产系统破碎站安全管理中存在风险大、管控难,以往机械式安全管理不可靠等问题,设计了1套行之有效的安全预警系统;利用人像捕捉识别、区域电子围栏预警、设备联锁启停机、集控系统智能广播警示等一系列信息化、智能化管控手段不断提升安全管理水平。结果表明:在地面生产系统破碎站加装改造安全预警系统后,实现了破碎站安全管理的智能化,不仅改变了传统机械防护的安全不可靠性,还解决了人工盯防监控的工作强度,提升了安全管理可靠性。

水下生产系统用钢管脐带缆力学性能研究

脐带缆的功能是为水下生产系统提供动力、通讯、化学药剂,以完成对水下生产设施各单元的控制。在脐带缆加工制造前需要对钢管型光电液复合脐带缆的功能设计、结构设计以及环境适应性分析。本文通过利用油气领域通用分析软件进行力学性能验证,提取刚度参数、拉弯性能曲线、侧向挤压承载力,并与试验测试结果对比,验证分析方法的有效性。