“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法

工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统基本特征,建立了系统参考架构。然后,提出了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法与关键技术体系,主要包括数据驱动的快速动态建模与仿真方法、基于生成式人工智能(AI)的数字孪生快速建模方法、多模态感知与智能交互方法、虚实同步映射与模型校正方法、基于分布式计算的运行优化控制方法、“人-机-环境”安全监测与态势感知方法和基于AI agent的系统自学习与优化控制方法等。最后,通过典型案例展示了智能优化方法的应用效果。所提出的工业数字孪生系统智能优化方法为实现智能制造过程中的“人-机-环境”共融提供了重要支撑。

工业智能作业感知平台的探索与应用

针对工业“人联网”智能作业感知平台在我国劳动密集型企业的应用展开探索,搭建“智能采集+云端协同运算+人联网数字化分析管理”系统,聚焦工厂精益生产、质量管控、生产安全等场景,通过数字孪生、人工智能等技术,为制造业打造关于人员作业动作识别、工时测算、质量隐患分析、人因工程等多功能的管控平台。平台以人为本,聚焦现代化工厂人员作业精益化管理,结合数字孪生技术赋能智慧工厂,为工厂提供关于效率提升、品质优化、人岗匹配和安全管理等一系列问题的整体解决方案,为现代化智慧工厂精益管理赋能。

家电行业工业互联网平台的云边协同资源优化调度研究

针对家电行业在数智化转型中的痛点,海尔集团建立了基于云边协同的家电行业工业互联网平台,通过平台内置模块能够实现云边资源的智能分配和任务优化调度。该模块包含任务响应接收与处理子模块、任务部署子模块和任务调度算法库子模块三部分,能够从大规模任务统一调度、异构计算协同部署与边缘任务实时重构三个层面对云边计算资源进行高效管控,满足异构计算、任务部署、协同优化的实时需求。目前该平台已经在多家工厂落地应用,为家电企业的数字化、智能化转型提供了良好的启示借鉴。

工业数字孪生软件在电机行业的应用研究

中国电机行业正处于快速发展及转型升级的关键时期,企业迫切需要利用数字化和智能化手段来优化产品设计、生产流程和运维服务,但也面临着系统集成、数据管理和多技术集成等挑战。卡奥斯工业数字孪生软件是应对这些挑战的关键工具,它包括物联集成、数据主线、孪生建模、智能决策等核心模块,可以为企业提供全面的数字化转型解决方案。本文重点介绍了卡奥斯工业数字孪生软件的核心功能和架构,以及其在某电机行业领先企业的应用案例,并展示了该技术如何助力电机行业提升生产效率、产品质量和市场响应速度。

针对工业安全场景的智能管控平台研究与应用

针对复杂工业场景安全管控的痛点问题,通过融合物联网、人工智能、5G、边缘计算等新一代信息技术,提出了建设具备感知、监测、预警、处置、评估等功能的全场景工业安全智能管控平台的思路。该平台分为设备层、边缘层、云层以及应用层,实现了人机料法环全要素覆盖,提升了企业安全生产数字化、网络化、智能化水平,为智能安全管理平台的建设提供理论、模式以及体系架构方案的支持。同时,平台采用大企业共建-小企业共享的服务模式打造了智能安全生产行业新生态。

大规模个性化定制能力提升的多元等效路径研究

大规模个性化定制是助力企业提升竞争优势并提高市场供需匹配度的重要方式,但大量企业难以有效选择和部署自身资源提升大规模个性化定制能力。因此,本文基于资源协奏理论,关注企业的认知资源、关系资源和技术资源,运用模糊集定性比较分析(fsQCA)方法对来自277家中国企业的问卷数据进行分析,以组态视角系统探究多种资源条件的联动匹配效应,揭示大规模个性化定制能力背后的复杂因果机制。研究结果表明:单个前因条件并不能成为引致高水平大规模个性化定制能力出现的必要条件;面向产品与面向服务的大规模个性化定制能力具有不同的实现路径;面向产品的大规模个性化定制能力主要通过“关系—技术驱动型”路径实现,而面向服务的大规模个性化定制能力的实现路径包括“关系—技术驱动型”和“关系主导型”。本文结果有助于发现大规模个性化定制背景下企业资源编排的规律,进而提出大规模个性化定制能力提升的多元等效路径,为企业提升大规模个性化定制能力提供方法指引。

PLCnext Virtual Control引领智能制造未来:智能、柔性、高效

在制造业数字化转型的浪潮中,虚拟PLC技术正成为引领智能制造未来的重要驱动力。菲尼克斯的PLCnext Technology借助虚拟化技术推出PLCnext Virtual Control虚拟化PLC软件解决方案,实现一机多控和集成化管理,为制造企业带来了灵活性和便利性。在未来,虚拟PLC技术将发挥重要作用,推动制造业向智能化、柔性化方向迈进。制造业可以充分发挥虚拟PLC技术的优势,打造出自己的智能化、定制化方案。其中,基于虚拟化技术的PLCnext Virtual Control具有一机多控的集成化管理特点,能够将多个生产线集中管理,实现统一控制和监控。

大规模个性化定制研究综述

大规模个性化定制作为未来主流生产模式,日益受到学术界和产业界的关注。本文对大规模个性化定制的原理、技术、应用等进行了系统性研究:首先,详细介绍了大规模个性化定制的历史起源和研究历程;其次,研究分析了实现大规模个性化定制所需要的基本原理和关键技术,如用户需求识别技术、个性化产品设计技术、规模定制化生产技术等,并基于家电、汽车等典型行业案例对应用路径和实际效果进行了说明;最后,总结了大规模个性化定制的价值,并对未来发展趋势进行了阐述。

基于工业互联网平台的大规模个性化定制解决方案

针对目前企业在大规模个性化定制转型中的痛点,海尔集团基于自身制造经验和数字化转型实践,打造了基于工业互联网平台的大规模个性化定制解决方案。该方案包含Baa S数字工业操作系统、BaaS工业大脑及大规模个性化定制套件,能够解决企业数字化转型中的路径不清、技术薄弱和投入巨大等痛点问题,有效提升了企业核心竞争力。目前该解决方案已经在家电、服装等多个行业应用,有力支撑了我国制造业的高质量发展。

复杂装备数字孪生跨域高效协同建模平台与应用

随着装备朝着复杂化、集成化、智能化方向发展,如何快速准确构建高保真数字孪生模型是复杂装备智能运维的基础性工作与最大技术障碍。提出依靠设计结构矩阵(DSM矩阵)进行任务耦合度优化与智能分发的策略,实现复杂装备数字孪生多点建模全方位动态监管;基于DSM矩阵特点提出一种改进遗传算法,改进优化流程并提高任务处理速度;最后,开发基于Web的分布式协同建模平台,实现了丝杠试验台数字孪生实体模型的协同构建。试验结果表明:该试验台协同建模效率得到了显著提升,为复杂装备数字孪生模型快速构建提供了工程案例,为复杂装备智能运维提供了技术支撑。

基于漏磁检测的矿用钢丝绳励磁装置

针对目前研究未考虑工程应用背景下钢丝绳摆动对励磁装置的影响,导致钢丝绳漏磁检测效果不理想的问题,设计了一套矿用钢丝绳励磁装置。通过建立钢丝绳仿真模型,仿真研究了不同气隙、提离值对钢丝绳漏磁场的影响,发现增大气隙或提离值均会降低钢丝绳漏磁场磁感应强度,影响钢丝绳漏磁检测结果。但实际应用中矿用钢丝绳摆动幅度大且易污染,因此钢丝绳励磁装置的气隙和提离值不宜过小。在考虑工程适用的条件下,设置气隙为6 mm、提离值为5 mm,进一步仿真分析永磁体厚度与长度、磁极间距、衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响,发现永磁体厚度与长度对钢丝绳漏磁场影响最大,磁极间距对钢丝绳漏磁场影响较小,衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响可忽略不计。基于仿真结果并考虑经济性和便携性,设置钢丝绳励磁装置参数:永磁体厚度为10 mm、永磁体长度为30 mm、磁极间距为180 mm、衔铁厚度为10 mm。动态仿真结果表明,钢丝绳漏磁场磁感应强度峰峰值达0.9 mT,说明该励磁装置能够保证损伤处产生较高的漏磁。实验结果表明,漏磁信号在钢丝绳不同断丝处均出现了明显波动,说明该励磁装置具有良好的励磁效果,可准确检测出钢丝绳断丝损伤。

标准条款主模型与特性表的结构研究

为实现标准数字化,开展了标准条款主模型与特性表的结构研究。在研究数字化环境中标准条款规范化需求的基础上,提出了标准相似条款族的主要结构,并进行了不同粒度和通用性的条款实体划分;提出了标准条款主模型与特性表的描述模型,并给出了标准条款主模型和特性表的类型、例子。研究表明,基于标准条款主模型和特性表可快速生成能满足各种不同需求的新条款,提高标准条款协同制定、更新、维护的效率和质量。

基于CPS的可重构制造系统在互联工厂的应用

为了解决个性化定制与大规模生产的矛盾,应用CPS技术和模块化制造单元,建立了完整的可重构制造系统,实现大规模个性化定制产品生产流程的高效协同。在研究了面向大规模个性化定制可重构系统特性的基础上,构建了基于CPS的可重构制造系统架构,研究了可重构系统的关键核心技术。建立的系统可以将生产制造的复杂行为转换为实际数据信息,通过重构分析、智能决策和动态优化调整模块化制造单元,使整个生产环节的制造资源处于有序可控状态。通过在互联工厂展开应用落地验证,结果表明了该系统的可行性和有效性。

ISO 15704,ISO 19439和ISO 19440国际标准解读

首先整体简要介绍了ISO 15704、ISO 19439和ISO 19440三项国际标准的基本情况,然后对这三项国际标准的核心内容进行了阐述,在此基础上梳理了三项国际标准之间的关系。

性能测试在数据湖平台选型中的应用

在全球数字化迅猛发展的背景下,作为企业处理、分析与存储巨量数据的关键支撑设施,数据湖平台逐渐成为企业不可或缺的基础设施。然而,面对琳琅满目的数据湖平台产品,如何遴选出既能满足业务实际需要,又兼具高性能的平台,成为企业亟待解决的重要课题。