信息物理生产系统(CPPS)面临的安全挑战与解决思路

信息物理生产系统(CPPS)具有互联互通、高度集成、人机协同、数据驱动等特点,使其对工业生产过程可实施高效管控,同时也带来诸多安全挑战,包括传统预防/减轻措施降险能力减弱,信息物理深度融合、智能化等新技术和新产品带来的新的不可接受风险等,急需解决新形势下的功能安全问题、信息安全问题以及功能安全与信息安全协同问题。本文梳理了CPPS安全挑战与安全领域的映射关系,提出了协同功能安全和信息安全的安全一体化解决思路。

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。

信息物理生产系统(CPPS)安全一体化设计与工程

针对信息物理生产系统(Cyber-Physical Production System,CPPS)面临的安全一体化设计与工程难题,本文对安全一体化设计实现过程进行了研究,对功能安全和信息安全在设计过程中的协同设计要点进行了分析,构建了包含安全兼容性设计、安全一体化验证和安全一体化增强三个方面的安全一体化协同设计实现技术体系。

血糖仪的可用性工程框架

为了提高血糖仪系统人机交互界面的使用安全性和易用性,本文基于医疗器械可用性工程这一基础共性技术,深度调研了血糖仪的用户类型和使用环境,梳理可用性工程全生命周期阶段的关键技术要点,形成了血糖仪的可用性工程框架,并详细介绍了用户类型及其特点、人机交互界面的构成元素、使用安全视角下人机交互界面的特点,为设计出更加注重用户需求与安全的血糖仪系统提供技术支撑。

智能医疗设备的人机交互表征模型研究

智能医疗设备具有上下文感知、多模态交互、实时健康监测、个性化健康管理等人机交互方式,显著提高了用户使用的便利性和智能化,但同时也带来了新的使用风险,这对实施可用性工程提出了新挑战。人机交互行为的表征模型是智能医疗设备实施可用性工程的根基。然而,表征模型的研究相对较少且分散,无法为领域从业者提供相对完整的表示框架。为此,本文系统性地介绍了界面原型、时间轴、活动图、时序图、状态图、眼动轨迹图6种典型的表征模型,并给出了简单的示例,以期为可用性工程技术体系的发展提供支撑。

机器人视觉伺服研究进展

介绍了机器人视觉伺服系统的结构和主要研究内容 ,比较了当前几种主要的视觉伺服方法 ,针对当前机器人视觉伺服所面临的主要问题 。

曲线焊缝跟踪的视觉伺服协调控制

为实现工业机器人自动跟踪曲线焊缝,提出了协调焊枪运动和视觉跟踪的视觉伺服控制方法.建立了特征点的数学模型,并在此基础上确定机器人运动的旋转轴.设计了一种双层结构的模糊视觉伺服控制器,通过动态确定控制量有效范围来保证图像特征存在于视场中.为准确确定有效范围,设计了带模型动态补偿的K a lm an滤波器.曲线焊缝的自动跟踪实验验证了所提方法的有效性.

KNX技术简介及特点分析

本文首先解释了KNX技术,介绍了KNX协会和标准化情况。其次分析了KNX技术的特点,包括:通信和应用模型、互操作模型、拓扑结构、可分离总线元件、传输技术、介质访问控制和寻址方式。最后给出了KNX技术的应用展望。

离散制造能效数据模型

离散制造的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工而成。由于离散制造缺乏对能效数据模型定义,没有建立统一的数据结构。造成现场对能效进行评估时,数据不能按统一的格式导入能效评估模块,同时由于没有对数据进行统一的规定,现场一些必要的数据内容的缺失导致不能进行正常的能效评估。本文将建立能效数据模型,规定能效数据的通用数据结构,数据模型主要由单元、设备、属性集、属性和引用组成。每个单元包含固有单元属性、扩展属性集、扩展设备集。固有单元属性中的引用属性指示扩展属性集和扩展设备集。数据模型有助于上层能效管理系统实现对能效数据的统一管理和利用。

智能工厂/数字化车间参考模型概述与分析

国内外标准化和技术组织已提出多个智能制造相关的参考模型,对几个重要参考模型进行总结与分析。围绕车间运行管理、基于数据字典的资产数字化描述、信息集成,给出智能工厂/数字化车间的多维度模型,从不同层面抽象提取智能工厂/数字化车间的核心要素,将指导智能制造的具体实施工作。

数字化车间制造装备信息集成通用解决方案研究

分析车间制造装备信息集成面临的问题,给出了制造装备信息集成的通用解决方案。

功能安全PLC标准化进展及技术概述

介绍IEC 61131-6《可编程序控制器第6部分:功能安全》的进展情况,以及IEC 61131-6的主要技术内容,并就FS-PLC(功能安全PLC)设计中的系统结构、型式试验进行了分析。

住宅和楼宇控制系统——HBES(EIB/KNX)技术浅谈

本文主要介绍了HBES(EIB/KNX)技术的发展状况,分析了该技术的技术特点。

工业现场设备互联互通问题分析及解决思路

信息技术与制造技术的深度融合推动智能制造、工业互联网快速发展,但目前工业领域普遍存在设备种类繁多、设备厂家多样、接口不同、通信协议多样等问题,从而导致设备间存在“信息孤岛”并不能有效地互联互通。从工业通信技术、工业现场设备集成技术、标准化工作3个层面总结工业现场设备互联互通技术现状,分析现场设备互联互通面临的问题,在此基础上提出综合OPC UA、信息模型、平台化网关设备等的互联互通解决思路,形成标准化、可复用互联互通解决方案。

一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器

焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激光图像处理模块库,可以提取出焊缝特征点位置坐标,实现焊缝跟踪。实验证明,传感器具有较高的精度和可靠性,并对焊缝跟踪系统具有一定的普适性。

工业能效管控技术及标准化探讨

随着大数据、工业互联网等新技术的快速发展,会对提升工业能效有较大的促进作用,需要注意的是,智能工厂能效技术必须有机融合到整个工厂的生产与管理过程中。为了应对气候变暖和能源危机,中国宣布将采取更加有力的政策和措施,CO_2排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现"碳中和"。基于此,找到更高效的方式实现可持续的能源使用,推动"零碳社会"进程,已成为各行业重点关注的问题。我国工业是耗能大户,亟待采取措施进行节能减排。实施工业能效管控可提升能源利用效率,实现整个工业生产企业范围内的能效优化。

基于运动的手眼系统结构光参数标定

提出了一种用于机器人手眼系统的线形结构光标定方法。该方法是通过机器人的运动,利用摄像机小孔模型、激光结构光平面和目标平面约束,构造出含有激光结构光平面参数的线性方程组,求解得到激光平面参数的两个参数。利用目标平面上的激光束长度约束,求解第3个参数。实验结果证明了该方法的有效性。

从需求和要求两角度分析5G工业应用

当前,新一代5G移动通信技术与工业制造业正在快速、融合发展。首先,从需求和要求出发,一方面说明工业制造业数字化、网络化、智能化发展对于5G的迫切需求,另一方面阐述工业自动控制和信息处理对5G及其他网络通信技术还具有不同等级的实时性、确定性、可靠性、可用性、安全性等特殊要求。然后,基于5G技术特点及组网关键技术,分析5G对于工业应用的天然适应性,并介绍几种典型的5G工业应用场景及其对5G网络服务质量的指标要求。最后,提出当前要实现5G大规模工业应用还需考虑及解决的迫切问题。

基于统计信息的织物瑕疵自适应检测

在使用模板匹配方法检测织物瑕疵的过程中,通过实时采集、分析织物的灰度图像,获得织物纹理的统计信息,并从中提取出正常纹理的特征。在此基础上,生成自适应更新的匹配模板和自适应变化的瑕疵判决阈值,使模板和判决阈值不需要人为干预,能够随织物的实际纹理自适应的变化,提高了算法的灵活性和通用性。实验结果验证了该方法的有效性。