基于数字孪生的机械加工工艺在智能制造中的应用研究

数字孪生作为一种从数字化技术演变而来的新内容,在新时代背景下已经成为智能制造发展关注的焦点.了解近年来数字化发展对制造业产生的影响,分析数字孪生的机械加工工艺在智能制造中的作用,可以明确认识到数字孪生技术具有非常广阔的应用空间.本文在了解数字孪生的基本内容后,根据其中包含的机械加工工艺应用展望,分析如何在智能制造中的应...     

工业数字孪生数据建模在钢铁行业中的应用研究

目的 工业数字孪生技术在钢铁行业的应用展现了其显著的潜力,成为工厂数字转型的核心技术之一,尤其在数据建模方面。本文梳理工业数字孪生中数据建模技术在钢铁行业中的应用。方法 通过梳理相关文献,重点分析四种数据建模方法,即基于知识的方法、基于机理的方法、基于传统机器学习的方法和基于深度学习的方法,详细介绍这些方法的优势、局限性和具体应用案例。探索了这些方法在数字物理实体融合的工业数字孪生系统构建中的潜力,以及未来模型的可扩展性设计,特别是针对大模型技术的应用。结论 通过这一综述,梳理钢铁行业现有工业数字孪生数据建模技术,为钢铁行业的数字化转型提供有价值的见解,并为未来的研究和实践提供方向。     

面向智能发电的数字孪生技术及其应用模式

发电过程作为电力系统的重要组成部分,其智能化建设是推进我国能源电力转型发展的重要方向。结合数字孪生技术的研究发展现状及发展趋势,剖析了智能发电的概念与体系,并给出面向智能发电的数字孪生定义,通过功能映射,构建了智能发电系统的数字孪生架构。提出了在智能发电系统中部署数字孪生技术的一般性方法,对数字孪生技术的应用领域和应用模式进行了归纳,分析了应用过程中面临的主要技术挑战。研究结果可为数字孪生技术在发电领域产业化发展提供理论和方法参考。     

从数字制造到智能制造的关键技术途径研究

在深入研究智能制造的内涵及关键技术的基础上,提出了我国从数字制造到智能制造的三大发展模式,以及实现从数字制造到智能制造发展的具体技术途径。针对典型行业的生产特点,提出了从数字制造到智能制造发展的技术路线图,为推动我国制造业从数字制造到智能制造的发展提供技术途径的指引。     

基于五轴加工中心智能生产线的数字孪生应用研究

智能制造是我国近年来大力倡导的重点发展方向之一.随着智能制造试点的不断建立、发展和完善,数字孪生技术逐步得到应用.基于此,以五轴加工中心智能生产线为例,对数字孪生技术的应用情况进行总结.基于数字孪生技术,按1:1的比例构建五轴加工中心智能生产线上实体设备的数字模型并配置对应的物理属性,使得数字模型具有与实体设备相同的动...     

机械设计制造及其自动化在智能制造领域的应用

机械设计制造及其自动化是现代工业生产中的重要组成部分,随着智能制造技术的不断发展,其在智能制造领域的应用也日益广泛。探讨了机械设计制造及其自动化在智能制造领域的应用研究,包括自动化生产线的优化、智能机器人的应用、数字化工厂的构建以及智能制造技术的集成。旨在提高产品质量和生产效率、降低生产成本,以及实现更加灵活、个性化的生产需求。     

工业环境下信息通信类技术赋能智能制造研究

新智能制造系统作为信息通信技术与工业技术深度融合的产物,为正在快速展开的新一轮工业革命提供了关键支撑;信息通信类技术的快速演进,赋予了新智能制造加速发展的潜力。本文梳理并提出了新智能制造系统的技术体系构成,重点从1类核心技术（工业互联网系统）、4类基础技术（工业大数据、人工智能（AI）、第五代移动通信（5G）、建模仿真/数字孪生）角度阐述了信息通信类赋能技术子体系的内涵及特征;在此基础上系统辨识了信息通信类技术赋能智能制造的纵向应用、横向应用、端到端应用等场景。研究认为,可重点设置先进网络技术、协同计算技术、工业知识推理技术等的科技项目,实施以5G应用与网络协同的研发与产业化、面向新一代AI技术的智能产品及智能互联产品的研发与产业化、自主可控建模仿真/数字孪生工具集及系统的研发与产业化为代表的产业发展内容,以基于5G+工业虚拟现实的工业设计、AI物联网工业平台、基于建模仿真/数字孪生技术的工业产品智能设计为代表的应用示范内容。为此建议,完善高效协同的新智能制造政策推进工作机制,加快建设互联互通标准群,以“产学研”协同方式推动产业链供应链发展,增强智能制造领域产业与教育深度融合。     

基于数字孪生与深度学习技术的制造加工设备智能化方法研究

针对传统制造加工设备在生产加工过程中存在设备与数据信息联系不紧密,设备使用维护多依赖于人工经验等问题,提出了一种新的设备智能化方法。首先,在信息层建立能反映制造加工设备真实状态的数字孪生体;其次,基于历史加工大数据,通过数字孪生体对加工过程的行为进行建模及深度学习和训练,并利用训练好的人工神经网络根据采集到的实时数据来预测制造加工设备下一时刻的状态,使制造加工设备实现物理层与信息层数据的深度融合,拥有自我感知、自我预测的能力,最终实现智能化;最后,以浆料微流挤出成型设备挤出结构系统的智能化实施过程为例,验证了所提出方法的可行性。实例结果表明该设备智能化方法可有效地对挤出结构系统的运行状态进行监测及预测,为后续提高挤出成型精度提供了有效的数据信息。研究表明数字孪生和深度学习技术能够提升制造加工设备的智能化程度,可为未来智能制造的发展提供理论支撑。     

面向智能制造的数字仓储系统设计

目的 从设计的角度探究如何运用数字仓储系统满足智能制造发展需求的相关理论,以期为制造企业提供智能化生产服务.方法 运用文献研究和典型案例分析法,通过系统架构、管理模块、数据流等方面对数字仓储系统进行全面设计,揭示出数字化仓储技术与装备的功能特点,进而提出数字仓储系统实现路径.结果 数字仓储系统实现了对物料、成品从订单发出到在途、上架、入库、出库全流程的追踪监控,对仓储、物流资源进行了一体化管理,实现了智能制造信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行.结论 在智能制造的大环境下,数字仓储系统能够满足制造企业大规模定制生产要求,具备高柔性的全流程数字化管理模式,助推智能制造进一步发展.     

数字孪生技术在海上采油平台的应用

随着"十四五"规划启动,工业数据利用受到越来越多的重视.海上采油平台适于运用数字孪生技术.依据数据利用现状的分析,提出了数字孪生技术在海上采油平台开发应用所需的基础、实施方法和以及发展前景,阐明了此项技术的重要意义.     

面向冷链智能立体仓库的数字孪生系统构建

目的 当前冷链物流行业立体仓库存在货品损耗率高、失温严重、信息化水平低等问题,确保冷链智能立体仓库的食品质量安全,并实现降本增效。方法 面向冷链智能立体仓库的运行场景,设计全映射与多维仿真的数字孪生五维模型,通过对多源异构数据的融合,实现立体仓库全要素的状态实时可视化与监测预警,并提出一种支持系统联动决策的模型优化策略,对立体库负载与温控区热力分布进行智能调节,最大限度提高运行效率和降低运营成本。结果 构建了一套冷链智能立体仓库数字孪生系统,通过对优化前后仓库运行数据进行对比,同等仓储环境条件下生鲜蔬菜的食品保鲜度损耗率同比下降了25%~30%,实现了冷链智能立体仓库实时数据与动态虚拟模型的精准映射与联动运转。结论 以广东某供应链管理有限公司佛山智能冷链仓储物流中心的冷链立体仓库为实践对象,形成了冷链智能立体仓库一体化管控新模式。为冷链智能立体仓库运营管理、调度联动决策与协同作业提供了数字孪生技术的应用参考,为建立更完善的保鲜产品包装与冷链食品质量安全提供了新路径。     

数字孪生技术在家庭游戏娱乐产品中的应用研究

目的 探索数字孪生技术在家庭游戏娱乐产品中的应用路径及其对用户沉浸式体验的影响。方法 首先通过文献研究识别数字孪生技术与家庭游戏娱乐产品的代表性构面,并建立研究假设;其次以实证研究为基础,构建测量问卷,并通过验证性因子分析检验问卷信效度;最后通过结构方程模型进行假设验证,以明晰数字孪生技术在家庭游戏娱乐产品中的应用路径及其对沉浸式体验的影响。结果 构建了数字孪生技术在家庭游戏娱乐产品中的应用理论模型。结论 数字孪生技术的相对优势不直接影响用户的感知享受,数字孪生技术的复杂集成无法直接影响家庭游戏娱乐产品的系统质量提升。技术兼容对于数字孪生技术在家庭游戏娱乐产品中的应用具有重要意义,后续研究及相关从业者应给予充分关注。     

聚酰亚胺材料在智能制造领域的应用进展

综述了聚酰亚胺材料在智能制造领域的应用进展以及未来发展趋势。从智能制造技术的特征及其对新材料的应用需求、适用于智能制造技术的聚酰亚胺新材料的开发以及该材料在智能制造技术中的典型应用等方面进行了阐述,着重介绍了3D增材制造领域用负性光敏型聚酰亚胺以及热塑性聚酰亚胺材料的研究及应用进展。     

数字孪生+智慧线系统在机场管廊中的应用

在国家大力推动基础设施建设数字化转型的背景下,鄂州机场工程通过延展工程实施过程中全周期BIM信息化模型成果,转化为数字孪生产品与能源管理平台进行挂接,实现数字化运维。智慧线系统在管廊中的应用,与数字孪生技术相互加成,进一步提升运维的可视化。该工程数字孪生及智慧线系统的应用,为后续相关基础设施数字化建设和运维提供参考。     

包装用智能标签的应用及研究进展

目的综述国内外智能标签在包装中的应用现状及最新研究进展。方法阐明智能包装的定义,并根据现有文献介绍智能标签的最新研究进展和应用情况。重点介绍时间-温度智能标签(TTI)、新鲜度智能标签、射频识别(RFID)标签等智能标签的最新研究成果和应用情况,为智能标签未来的研究和商业化应用提出建议。结论智能标签作为一种应用于包装的新型技术,在国外已经有了长足的发展和商业化应用,国内智能标签的研究虽然有一些成果,但缺乏商业化应用,总体来看我国智能标签的发展仍处于起步阶段,但其发展潜力巨大,是我国未来包装技术的发展方向。     

数字孪生助力企业实现数字化转型

数字孪生是推动企业数字化转型的关键技术之一,但该技术在企业数字化转型的应用还处于起步阶段。为了让数字孪生技术更好地服务企业数字化转型,本文首先对数字孪生的起源、定义及主要应用的4个方向,即数字工程、实时推演、数字代理和可视化表达进行了介绍。然后对企业数字化转型的概念与业务形态进行了介绍,并进一步分析了企业数字化的4个技术需求：需求感知在线化、控制资源在线化、自主决策自动化、数字融合。最后基于数字孪生技术能力,提出了数字孪生在数字融合、自主决策自动化、人机交互、决策理解4个方向上支撑企业数字化转型。     

基于工业互联网的石化行业数字化制造技术体系和发展路径研究

石化行业正通过创新工艺技术与新一代信息通信技术深度融合,发展智能制造,加快向绿色和高质量方向发展。本文首先阐述了石化工业生产的基本特征,提出了石化智能制造“三链”模型,即产品链、资产链和价值链,评价石化企业运营管理水平和数字化水平都需要综合考虑其在“三链”上的表现。然后从流程制造技术、信息通信技术和融合性技术三个方面分析了基于工业互联网的石化行业数字化制造技术体系。再从资产链、产品链、价值链和“数据+平台+应用”模式等方面,阐述了石化智能制造发展路径。最后从支撑体系、供给体系和应用体系三个方面对石化智能制造发展进行了展望。     

智能制造在乳品包装的应用与发展

在工业4.0和中国制造2025的时代大背景下,结合乳品包装发展要求,提出智能制造在乳品包装的应用与发展。智能化乳品包装装备在提高乳制品安全需求的前提下,实现乳品包装生产线的全自动生产过程,同时节省包材、节能减排、降低生产成本,将成功推动乳品包装行业的整体发展。     

智能信息时代下装备制造领域的中国式转型升级

目的 对智能信息时代下装备制造领域的中国式转型升级进行综述分析。方法 以智能信息时代为背景,从发展历程、新时代内涵和发展趋势3个方面层层递进地对装备制造领域的历史机遇进行了探讨,依据知识图谱理论和普赖斯定律对装备制造领域转型升级的研究焦点进行了可视化分析和维度分析。结果 定义了装备制造领域转型升级的国家维度、企业维度和产品维度的三维焦点概念,提出了中国式装备制造领域转型升级的战略方法。结论 三维焦点的提出决定了装备制造领域中国式转型升级的战略架构,输出了政策驱动、需求驱动和设计驱动的3大驱动因素,结合时代背景和研究基础,总结出产业结构转型、企业理念转型和技术模式转型的3种转型模式,最终输出“互联网＋”与装备制造领域服务化融合、数据驱动的互联互通智能制造模式、“双碳”战略下布局企业绿色转型和工业设计驱动产品深度升级4大策略路径,为装备制造领域的中国式转型升级提供了战略参考。     

基于数字孪生软件的设备预测性维护技术研究

本文研究分析了钢铁行业设备智能运维的现状,将数字孪生技术应用在设备预测性维护领域,通过研究棒线材设备故障诊断分析技术、轧机故障信号降噪重构特征识别方法、基于设备的振动信号报警识别方法及计算设备、具有故障点定位的棒线材设备故障诊断方法和设备数字孪生模型研究等,建立基于AIoT的棒线材设备数字孪生运维系统,以数字孪生3D可视化的仿真方式展现“产线级”和“设备级”对运行数据的实时监测,辅助修护决策取得较好成效。丰富多元的人机交互方式推动全新生产管理和设备维护协作模式的发展,成为企业数字化转型升级的重要引擎,为数字孪生技术的研究与落地应用提供参考。