凸轮轴数控磨削云平台的研究与设计

针对整合磨削加工领域资源的问题,借鉴云计算与云制造的思想,提出并开发了整合与利用磨削软硬两大类资源的磨削云平台。提出了磨削云平台体系架构,设计了其软件结构,研究了其关键技术。利用人工智能技术,设计了磨削云平台应用需求模型及其工作流程与关键算法。开发了SaaS服务系统、PaaS服务系统、IaaS-to-PaaS分布式异构数据库同步复制系统、IaaS服务系统、用户注册登录管理系统5个软件子系统所组成的磨削云平台,使得企业在资源利用上更为优化便捷。将该磨削云平台应用于实际生产,有效提高了生产加工效率,降低了生产成本。     

制造企业工业互联网平台应用水平与绩效评价体系构建与实践

为科学评价企业应用工业互联网平台的水平及成效,引导企业建立健全上平台用平台的路径和机制,推动我国工业互联网平台应用生态持续健康发展,提出一套用于引导和规范平台健康发展的工业互联网平台评价体系,从战略与组织、基础条件、平台应用、业务创新和效能效益5个维度建立了评价的基本框架,给出了具体的评价体系,并基于该体系建设了一套专业评估系统.通过系统采集1400余家企业工业互联网平台应用数据,从设备上云、工业知识沉淀复用、工业APP创新应用等不同视角全面分析了我国制造企业工业互联网平台应用水平与效能效益,为制造企业、平台服务商、行业组织、政府等相关方开展工业互联网平台应用推广、科学评价平台应用成效提供了有益的借鉴.     

卷烟智慧工厂建设规划研究

在烟草行业推进两化融合的背景下,为提高卷烟工厂智能制造水平,文章分析了济南卷烟厂工业化、信息化发展现状,阐述了智慧工厂建设规划和技术路线,提出了工业控制网络架构规划,搭建了IaaS、PaaS和SaaS三层云平台,建立数据挖掘分析的实验平台和算法库,部署数据仓库和数据湖,以业务需求为依托,建立各类应用部署;开展业务应用研究,确定了智能装备、设备智能运维、管理决策的研究方向和内容。本文针对卷烟智慧工厂建设规划,提出了解决方案。     

工业互联网平台体系架构及应用研究

作为工业互联网的核心功能载体,工业互联网平台一直是机械与自动化、ICT、工业软件和工业生产等领域企业建设的重点.本文首先研究了目前国内工业互联网平台的标准体系架构,重点从不同的系统层级分别进行探究,之后将国内外工业互联网平台的发展现状进行对比,并对不足之处进行分析,最后介绍工业互联网平台在智能制造中的典型应用场景.     

企业私有云平台建设研究

针对当前企业信息化进程面临的问题,对虚拟化技术和云计算技术进行了研究,对运用云计算技术建设企业私有云平台的适用性进行了论证。根据企业信息化应用的需求和特点,设计了一套企业私有云的开发和部署平台,其总体架构包括单点登录的企业门户、IaaS、PaaS、SaaS。同时将这套理论与杭州汽轮机股份有限公司的信息化进行结合,在该企业成功实现了企业私有云平台的建设,并在其上构建了"杭汽轮一体化业务运营平台"。研究结果表明,该平台能很好地整合与管理现有的IT资源,大大提高了业务系统的柔软性和快速应变能力,对企业进行私有云平台建设具有很好的参考价值。     

基于工业互联网标识解析体系的数据共享机制

数据共享是发挥工业数据价值、实现工业互联网创新发展的关键技术基础。基于对传统互联网、德国工业4.0和美国工业互联网体系架构中资源组织与信息互联的对比分析,提出一种基于工业互联网标识解析的数据共享机制,包括应用数据模型和信息服务模型两大核心模块。其中,应用数据模型提出了可识别数字对象的概念,规范了工业制造产生的各类数据的描述方法;信息服务模型构建了高效传递可识别数字对象的系统架构和服务流程。所提出的数据共享机制以标识为建立连接的核心要素,定义了面向制造业的物理资源数字化描述语言,基于工业互联网标识解析网络,研究建立了一种高效的标准化的数据获取、存储、访问和发布的实现方法,从而解决了制造业企业内部或企业之间信息交互的问题,充分发挥了工业数据在制造业中的应用价值。     

面向智能装备的工业互联网平台参考架构

面向重型机械、机器人等智能装备行业对设备管理、远程运维、优化迭代等方面需求,本文提出了一种面向智能装备的工业互联网平台参考架构,介绍了基于Kubernetes的PaaS平台、微服务架构、工业大数据系统等核心模块,以及满足工业需求的安全系统。有利于实现智能装备行业数字化、网络化、智能化,促进装备制造业与新一代信息技术融合发展,规范了工业互联网平台建设,为工业互联网平台搭建提供有益借鉴。     

基于工业互联网的设备电能监控系统

针对制造业智能制造升级改造过程中，设备电能监控管理的需求，提出一种基于工业互联网理念的设备电能监控系统的架构体系，研究系统的网络架构以及平台架构，进行电能监测，系统功能、系统界面的设计与开发。该系统采用智能电表监测设备的电能参数，通过数据采集平台把电表的Modbus协议转换成MQTT协议，并上传到云平台。在某工厂实际场景下，进行系统的安装部署及应用，实现设备电能参数的实时采集、监控与统计分析，实现该工厂的设备、产线、车间用电的精确计量，提高了设备用电统计分析效率，有效地支撑了工厂电能管理、用电优化，提高机器生产效率。该系统具有建设成本低、容易实现、运行可靠、利于复制推广的优点，可以基于工业互联网平台积累数据，进一步挖掘分析，构建能耗优化模型，实现工厂电能的智能管理。     

基于定基指数法的工业互联网平台发展指数设计与监测分析研究

加快工业互联网平台创新发展是新一代信息技术与制造业融合发展的必然要求,是促进制造强国和网络强国建设的重要抓手.在综合分析我国工业互联网平台发展水平监测面临的相关问题基础上,基于定基指数法设计了工业互联网平台发展指数.以国内典型工业互联网平台为数据样本,对2018-2020年这3年工业互联网平台发展指数进行综合测算分析.结果 表明,我国工业互联网平台在总体水平、工业设备上云和工业APP等方面呈现出高速增长的良好态势,在工业知识沉淀复用以及中小型企业应用推广等方面依然具有较大的提升空间,可为政府、企业和科研机构开展工业互联网平台建设与应用提供科学建议和实践参考,对于促进工业互联网平台健康、持续发展具有重要意义.     

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。     

基于工业互联网平台的扶梯预警系统技术应用

基于工业互联网平台综合运用在线监测、数据存储、边缘处理、智能诊断、移动APP等技术,提供扶梯故障诊断结论和报警信息,对该设备监控和智能养护提供支持,也为相关运营单位的设备状态维修提供了信息化工具.本文介绍了通过集中监测扶梯主要机械部件的运行状态、采集扶梯控制系统的主要运行数据,应用工业互联网平台的云服务技术实现扶梯主要...     

面向工业互联网平台的制造服务可信特征识别方法

制造服务是否可信是产品服务系统(PSS)应用的关键问题,工业互联网平台(IIP)的快速应用及部署为制造服务的可信接入提供了平台支撑.分析了传统的网络化制造平台与工业互联网平台下制造服务可信特征的区别和联系,围绕制造服务映射保真、服务信誉、协作状态3个方面,给出了制造服务综合可信特征指标体系,提出了工业互联网平台下的制造服务可信特征识别框架及其关键技术,设计了基于去噪自编码器的制造服务可信特征分类方法.最后以智慧物流的案例仿真验证了所提方法的有效性和优越性.     

云制造PaaS平台中协同过程构建与定制方法

云制造服务体系为实现产业专业化分工和社会化协作,存在大量合作伙伴之间的协同过程。协同过程普遍呈现出参与者多、协同链长、灵活多变等特征,对过程建模、定制、构建与执行等协同技术提出了诸多挑战。为此提出云制造PaaS平台架构和基于云制造PaaS平台的协同过程构建与定制方法,并给出定制的验证算法。基于该平台,平台运营商首先定义元协同主体及特征,制造服务独立软件开发商在将制造服务交付到平台上的同时定义协同主体及特征,制造企业可以租赁平台上的制造服务,并定制特定协同主体和特征。通过实例分析证明,基于该平台和方法,可以支持云制造服务的开发者和企业方便地构建各种协同应用,应对云制造服务体系中的大规模业务协同需求。     

[学科发展]大数据驱动的智能制造

数据是未来制造业的核心要素,工业大数据分析是赋予制造“智能”的关键。系统分析了大数据驱动的智能制造的科学范式、理论方法与使能技术,阐述了应用方向与工业实践;根据“第四范式：数据密集型科学发现”,提出了“关联-预测-调控”的大数据驱动智能制造科学范式;根据数据处理流程,总结了融合处理、关联分析、性能预测与优化决策四位一体的方法体系。围绕边缘层、平台层和应用层设计大数据平台,介绍了大数据驱动智能制造的使能技术;从智能设计、计划调度、质量优化、设备运维四个角度,综述工业大数据驱动的智能制造应用现状。     

数控机床产业集聚区域网络协同制造大数据平台架构研究

数控机床产业在龙头企业带动下的链式和模块化协同发展过程中，产业集群企业需要一个支持协同制造的大数据平台支撑，制定数据接入与访问规范，实现数控机床主机厂、配套企业和应用企业在网络协同制造过程中的研发、管理、应用的数据协同和业务协同。面向数控机床产业集聚区域网络协同制造大数据平台，研究平台架构、大数据管理、大数据交换优化、大数据分析建模及模块接口规范，对大数据平台的功能模块进行设计，为面向数控机床产业集聚区域的网络协同制造服务平台构建提供支撑。     

电机网络创新开发平台设计和分析

针对电机行业企业创新能力薄弱和传统研发周期长、效率低等问题,鉴于生产制造业信息化和网络化的发展趋势,将计算机网络技术与电机开发制造技术相结合,提出了基于网络的电机创新开发平台。系统地分析了平台的定义、功能、结构、实现方法和界面设计,建立了基于"大制造"概念的电机开发流程和基于网络的开发平台的体系架构之间的联系,并建立了平台的整体架构。在平台架构的基础上分析了数据库设计,论述了基于SaaS的应用集成模块、基于专家系统的电机智能设计模块和电机辅助制造模块等实现方法的概念、原理和具体组成与应用,最后在Web上实现了平台的初步设计和界面展示。研究结果表明,该电机网络创新开发平台是可行的,平台的建设和应用对电机行业的发展具有重要意义。     

基于数据驱动的新一代应用分析

针对当前工业企业信息化普遍进入瓶颈期,通过分析工业大数据及数据的基本价值、数据驱动的基本逻辑、数据驱动的新一代应用及其与工业互联网、智能制造的关系,提出未来制造模式和IT架构都将发生显著的变化,在工业互联网平台的支持下,以工业APP为主要形态的新一代应用将成为工业企业信息化的主流。     

基于工业互联网云平台的数控机床可靠性试验平台

针对当前数控机床可靠性试验中数据收集困难、成本较高等问题,基于工业互联网云平台设计了数控机床可靠性试验平台。这一试验平台将数据人工录入与设备数据采集有机结合,通过在云平台上进行多人远程试验,显著降低制造企业进行数控机床可靠性试验的难度与成本,提升数据的质量和完整性。介绍了这一试验平台的基本原理、架构、主要功能和工作流程,并给出了应用效果。这一试验平台为进一步利用人工智能进行故障判定奠定了基础。     

装备制造业工业互联网二级节点建设与应用

针对装备制造业各业务系统孤立、数据分散、全链条协同发展不畅等问题,本文提出了一种基于工业互联网的装备制造业二级节点建设方法,依托标识解析体系,搭建智能应用平台,面向装备制造行业上、下游企业提供标识服务,实现跨地区、跨企业的工业信息互联互通,探索了标识在产品质量追溯创新应用,有助于提升企业的生产、管理和服务能力。     

工业互联网平台在传统园区智能化升级改造中的应用

工业互联网平台利用物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术,通过连接设备、集成软件、分析数据,支撑应用等途径,为传统园区在运行、保障、管理和服务等领域的智能化升级改造提供有效途径。传统园区在智能化升级进程中面临的设备种类复杂、信息孤岛严重、人机协调不畅、运行效率低下等问题,通过工业互联网平台的汇聚和支撑作用,能够有效解决,并利用智能化技术手段,促进管理和服务的变革,提升效率。