[工程应用]智能制造场景的5G应用展望

为满足智能制造领域物联网当前发展的需求,研究了相应制造场景的5G应用技术。介绍了5G的关键技术,包括5G支持的应用场景、网络切片、网络功能虚拟化（NFV）/软件定义网络（SDN）、多接入边缘计算、设备对设备通信技术等;给出了基于扩展的信息物理系统5层框架,基于该框架分析了多个智能制造场景的5G应用（包括人机界面和生产信息技术、流程自动化、工厂自动化、物流和仓储、设备监控和维护等）;给出了以上应用的5G边缘计算开发框架,以集成上述场景;探讨了5G应用于智能制造场景所面临的多个挑战,以助于5G使能智能制造的落地应用。     

面向边缘计算的制造资源感知接入与智能网关技术研究

针对云端智能制造与智慧服务系统应用中面临的大量异构制造设备资源感知接入困难、数据分析时延大等问题,分析探讨了面向边缘计算的制造资源感知接入特点、应用场景及接入模型构建方法;研究开发了边缘智能网关软件系统,设计了云边协同服务架构,实现了多种通信协议支持、数据采集分发、应用管理与安全防护等功能。分析了云边协同服务模式下边缘节点智能网关的重要作用与任务,结合复杂装备智能制造样板间生产线与虚拟工厂应用系统,实现了制造资源感知接入技术、边缘智能网关功能验证与应用示范。     

智能透明汽车工厂的构建与实施

以一个实际的智能工厂项目为依托,系统研究了智能工厂的构架和具体建设实施方法,形成了包括工厂智能设计、智能生产、智能物流、智能管理等多个方面的智能制造与汽车制造业务流程有机结合的系统体系。在此基础上,构建了数字化工厂、自动化柔性生产线、物流管理系统、智能管理中心等智能制造基础设施,制定了智能工厂的相应标准,并通过应用工业互联网、大数据等技术,实现了自动化、信息化和数字化在智能工厂体系中的融合,给出了智能透明汽车工厂具体的实施思路和体系框架。     

低压配用电自动化智能系统的设计及工程应用

低压配用电自动化智能系统在配网中具有非常重要的作用,鉴于此,基于智慧能源、配电物联网等先进技术,以新型边缘计算终端为核心,深入开展低压侧延伸应用实践,打造了一种兼具技术先进性、应用创新性和场景代表性特点的“全景感知、全息共融”的低压配用电自动化智能系统,综合利用配电自动化以及新一代低压宽带载波、5G等适宜的通信技术,重点实现配变、低压线路和用户的状态感知与故障识别、低压开关自动化控制、电能质量综合管理以及新能源智能管控等特色功能。     

中国电信与百度达成5G发展战略合作

正【本刊讯】近日,中国电信集团有限公司(以下简称"中国电信")与百度在线网络技术(北京)有限公司(以下简称"百度")签署了战略合作协议。据悉中国电信与百度已经在5G核心技术之一的边缘计算领域展开了多项合作。在此基础上,双方将在5G边缘计算平台服务、能力集合及AI技术研发等方面展开合作创新研发。在智能驾驶领域开展合作,推进中国电信5G部署和百度Apollo自动     

华为企业网场景创新部专家赴机械工业仪器仪表综合技术经济研究所调研交流

正2020年8月11日,华为技术有限公司企业网场景创新研究部钱湘江主任一行三位专家,赴机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(仪综所)亦庄基地调研、交流。欧阳劲松所长、王麟琨副所长等领导专家向华为一行介绍了仪综所在智能制造、工业互联网领域开展的工作,并就双方在5G、边缘计算前沿技术工业应用等方向的务实合作进行了深入沟通。     

新一代开放式工业网络CC-Link IE TSN给工业互联网带来的技术性变革 第一讲：TSN技术介绍

当前,制造业正朝着自动化、降低综合成本和提高品质的方向发展,传感技术和高速网络技术、云/边缘计算、人工智能等以IT为手段、以数据为基础推动的信息驱动型社会正在持续发展。而在工业物联网的主流趋势下,德国"工业4.0"、美国"工业互联网"、中国"智能制造"及日本"互联产业",目标也是直指设备相互连接、数据得到最充分利用的"智能工厂"创建智能工厂,需要从生产过程中收集实时数据,通过边缘计算对其进行初步处理,然后将其无缝传输到IT系统。CC-Link IE TSN作为领先宣布的将千兆以太网带宽与TSN相结合的工业以太网技术,进一步拓展了CC-Link IE基于工业以太网实现企业从信息层到应用层纵向整合的先进通信技术,实现了IT和OT的实时无缝融合。     

基于多自主体的分布式智能制造系统研究

介绍一个基于多自主体的分布式智能制造系统框架。利用分布式人工智能原理,建立一种没有中心控制器的智能制造环境,制造系统中的各功能子系统通过智能自主体连接到智能制造网络上,通过消息机制进行交流,使得信息、知识、制造设备以及人的智能都成为网络上的共享资源。     

新一代开放式工业网络CC-Link IE TSN给工业互联网带来的技术性变革 第二讲：TSN的主要规范工作机制

当前,制造业正朝着自动化、降低综合成本和提高品质的方向发展,传感技术和高速网络技术、云/边缘计算、人工智能等以IT为手段、以数据为基础推动的信息驱动型社会正在持续发展。而在工业物联网的主流趋势下,德国"工业4.0"、美国"工业互联网"、中国"智能制造"及日本"互联产业",目标也是直指设备相互连接、数据得到最充分利用的"智能工厂"创建智能工厂,需要从生产过程中收集实时数据,通过边缘计算对其进行初步处理,然后将其无缝传输到IT系统。CC-Link IE TSN作为领先宣布的将千兆以太网带宽与TSN相结合的工业以太网技术,进一步拓展了CC-Link IE基于工业以太网实现企业从信息层到应用层纵向整合的先进通信技术,实现了IT和OT的实时无缝融合。     

基于物联网的测控系统关键技术概述

从物联网技术的3个层次展开研究,以传感网络为基础展开感知层的研究;以嵌入网关为基础展开传输技术的研究,涵盖互联网络、移动传输网络、WIFI等网络;以HTML5和WebSocket技术为基础,研发基于WEB的HMI软件,实现手机PDA等移动终端的访问。该文对智能测控系统的关键技术进行了研究,其中就JENNIC技术、嵌入式网关、多路通道(WIFI/IP/GPRS/3G)、WebSocket技术进行了应用与研究。     

基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发框架与关键技术

数字孪生是实现物理信息深度融合的一个重要抓手,复杂产品设计和制造信息物理融合是其中最重要的环节,为最终智能制造的落地提供了有效途径。当前,针对数字孪生技术的研究与应用主要集中在车间运行和产品运维等方面,而将数字孪生技术应用于复杂产品设计与制造融合的研究较少。产品设计是智能制造的第一个环节,也是产生数字孪生体的第一个环节,研究基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发对实现后续的智能加工、装配和运维等具有重要影响。为此,分析了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发内涵,提出了基于数字孪生的复杂产品环形设计框架;基于所提出的框架,从需求分析、概念设计、个性化配置设计、虚拟样机、多学科融合设计和数据管理等方面,探索了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发中的关键技术;通过两个典型应用案例,展示了数字孪生关键技术在复杂产品设计制造一体化开发中的应用场景。     

数字化气动技术在智能制造控制系统PROFINET网络中的应用（上）

数字化是迈向工业4.0智能制造的关键第一步。制造业自动化运营技术OT(如气动)与各种组件,必须经历全面彻底的数字化转型升级,并通过工业4.0主干网络通信技术CT(如PROFINET),才能与信息技术IT进行深入的数字化融合,为真正实现工业4.0数字孪生智能制造控制系统做好充分准备。本文重点介绍了一种最新的数字化气动技术,结合其在PROFINET通信控制网络中的具体应用场景,为当前制造业提供了一种适应工业4.0智能制造趋势下市场需求,彻底简化全价值链,彻底降低自动化项目总所有成本,彻底提高生产力,创造巨大创新价值的气动自动化控制方案。     

云架构CAD软件及其关键技术与应用综述

互联网和云计算等先进信息技术在制造领域的深度渗透和落地应用,催生了一种以“共享群智,云端协同”为特征的新型软件即服务(SaaS)工业软件——云架构CAD软件。在解析云架构CAD软件基本概念、特征和应用需求的基础上,阐述了云架构CAD软件的关键技术,包括SaaS云计算服务、3D模型轻量级可视化、三维几何造型、CAD模型数据交换;通过整合目前商业化或非营利性运行的各类云架构CAD软件,分别从基于3D打印云平台的在线3D建模和基于云的工业级产品设计两个方面,总结了云架构CAD软件的应用场景;基于云架构CAD软件的应用和发展需求,以及与5G、数字孪生等的紧密关联,探讨了智能制造背景下云架构CAD软件的技术挑战与趋势。     

数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用,复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高,具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据,数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展;分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型;提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法,主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等;给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

数字化气动技术在智能制造控制系统PROFINET网络中的应用（下）

数字化是迈向工业4.0智能制造的关键第一步。制造业自动化运营技术OT(如气动)与各种组件,必须经历全面彻底的数字化转型升级,并通过工业4.0主干网络通信技术CT(如PROFINET),才能与信息技术IT进行深入的数字化融合,为真正实现工业4.0数字孪生智能制造控制系统做好充分准备。本文重点介绍了一种最新的数字化气动技术,结合其在PROFINET通信控制网络中的具体应用场景,为当前制造业提供了一种适应工业4.0智能制造趋势下市场需求,彻底简化全价值链,彻底降低自动化项目总所有成本,彻底提高生产力,创造巨大创新价值的气动自动化控制方案。     

[数据驱动的智能服务]数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用,复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高,具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据,数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展;分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型;提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法,主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等;给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

边缘计算安全综述与展望

随着信息通信技术和物联网技术的发展,连接网络的设备数和产生的数据量都呈指数级增长,由此产生了一系列新应用场景,传统的基于云的集中式大数据处理模式已经不能完全满足应用需求。边缘计算这种将原有的云计算中心的部分或全部计算任务迁移到数据源附近的新计算模式逐渐受到各界的广泛重视,相关企业、产业组织和开源平台也逐渐发展起来,推出了一系列边缘计算参考架构,而它们对安全都很重视。鉴于此,对已有的边缘计算参考架构中的安全部分进行分析和整理,发现其一致认为采用分层的安全措施和整体的安全监测和运营是解决边缘计算安全的有效途径。但目前还没有独立的安全框架对边缘计算安全进行系统化和完整性的论述,从而不利于边缘计算的推广和应用。因此,从安全目标、安全管理、安全技术和应用领域为制定专门的边缘计算安全框架提出了几点建议。     

OPC UA与5G融合在工业测试床的应用

从"工业4.0"和"中国制造2025"战略提出后,信息化与工业化深度融合,信息技术融入到工业生产的各个环节。由工业设备所产生、采集和处理的数据量越来越多,而5G技术能够满足智能制造的海量数据传输、存储、云计算与决策的需求。从解决IT(Internet Technology)与OT(Operation Technology)融合难点出发,并结合目前受工业领域重视的一种解决方案--OPC UA(OPC UA Unified Architecture)和TSN(Time Sensitive Networking)融合技术,提出了OPC UA与5G的数据融合方案,旨在解决OPC UA与5G蜂窝网络的传输映射问题。所提出的PCF(Policy and Charging Function)和AF(Application Function)通过N5接口使用HTTP协议进行数据交互,并且通过实验室工业场景进行验证。     

"拉动式"精益理念在G工厂中的实践应用

应用精益、自动化、信息化工具,对老旧厂房从优化车间布局、开发合并备料软件系统、搭建智能视觉分拣与跨层传输系统3个方面建立工厂备料车间"拉动式"物流配送模式.通过攻关自制智能视觉分拣系统和多场景多角度智能分流机构,以及搭建信息化系统做到实物流与生产信息流相互精准对接3个重要技术创新,完成"拉动式"精益物流体系智能制造应用模型,实现备料计划和过程的全流程信息化管理,攻克了电子行业订单"小多高"、交叉物流、拉车式备料3项技术难点.项目已经在G工厂全面实施推广落地,精益物流体系建设已经面向全集团各子公司推广,向智能制造更迈进一步.     

[工程应用]热轧产线智能制造技术应用研究——宝钢1580热轧示范产线

智能制造是未来钢铁行业战略发展方向,各钢铁制造企业、装备与控制供应商都在积极探索实施方案。以国内钢铁行业首条智能制造示范产线——1580热轧智能产线的建设为例,总结了传统热轧产线智能化改造过程中智能制造技术的应用情况。构建了包括智能化模型、智能物流、设备状态诊断和预测性维护、工艺过程在线检测、绿色产线等八大模块的热轧智能车间的系统框架;介绍了热轧智能产线关键技术;展望了未来热轧领域智能制造的发展方向。