Knowledge-Based Virtual Modeling and Simulation of Manufacturing Processes for Industry 4.0

Abstract

Industry 4.0 aims at providing a digital representation of a production landscape, but the challenges in building, maintaining, optimizing, and evolving digital models in inter-organizational production chains have not been identified yet in a systematic manner. In this paper, various Industry 4.0 research and technical challenges are addressed, and their present scenario is discussed. Moreover, in this article, the novel concept of developing experience-based virtual models of engineering entities, process, and the factory is presented. These models of production units, processes, and procedures are accomplished by virtual engineering object (VEO), virtual engineering process (VEP), and virtual engineering factory (VEF), using the knowledge representation technique of Decisional DNA. This blend of the virtual and physical domains permits monitoring of systems and analysis of data to foresee problems before they occur, develop new opportunities, prevent downtime, and even plan for the future by using simulations. Furthermore, the proposed virtual model concept not only has the capability of Query Processing and Data Integration for Industrial Data but also real-time visualization of data stream processing.     

冷饮厂制冷系统设计值得注意的几个问题

就制冷系统的设计,针对冷饮工厂的特点,提出了应该注意的几个问题。     

异构数据的管理方法及异构数据源的集成研究

工程应用中软件工具的多样性和设计活动的分散性形成了大量异构数据。本文分析了传统的异构数据管理方法的不足，提出使用数据库系统的文件系统结合的管理方法。针对此方法下所形成的异构数据源问题，给出了基于J2EE规范的数据访问对象抽象工厂解决方案。     

胜利油田污水储罐腐蚀防护方法评价

对胜利油田纯粱采油厂A3钢制生产污水（水温约60℃）储罐使用寿命过低的原因进行了实验考察。水质分析数据表明氯离子浓度高（45-48gm）是污水腐蚀性强的主要因素。A3钢在60℃污水中的腐蚀速率，由极化曲线数据计算的值大大高于失重法测定值，敞开系统中失重法测定值又高于密闭系统中测定值，挂片上出现蚀孔，说明储罐中A3钢发生了氧存在下氟离子引起的局部腐蚀（孔蚀）。元素分析结果表明．储罐阴极保护所用的牺牲阳极铝材含铁等元素量超标。牺牲阳极密封不良，在实验污水中7天后电流效率仅为2．92％，失去阴极保护能力。处于实验污水环境中的有涂层保护的A3钢．14天后出现腐蚀极化电流，表明涂层已失去完整性。要提高该采油厂及胜利油田其他采油厂污水储罐的使用寿命，必须改用合格的牺牲阳极和保护涂层材料。图3表2参7。     

关于炭素厂阴极焙烧车间设计的探讨

根据近年来对国内炭素厂阴极焙烧车间设计中所作的优化和改进,提出了几个以增产、节能、节约投资和便于操作维修为目的的有效措施。     

钢筋阻锈剂在工业厂房中的应用

介绍了钢筋阻锈剂的基本性能、使用范围和方法。     

水解酸化-好氧生物法处理工业废水

水解酸化—好氧生物处理法是近年提出的一种新型处理工业废水的方法。列举了水解酸化工序在生物处理工业废水中的优点，并就其在啤酒废水、屠宰废水、乳品废水、制浆废水以及制药废水中的应用作了介绍。     

氯碱装置自动化提升总结

通过自动化提升项目的实施情况,对氯碱装置自动化提升方法和效果进行了分析总结,对控制回路优化、报警优化、顺序控制、先进控制等做了简要介绍,对于计划实施类似项目的氯碱企业有一定的指导和借鉴意义。     

某厂区重交通水泥混凝土路面病害成因分析及治理

针对目前某工厂主厂道由于受到重交通作用而造成水泥混凝土路面损坏严重的现状,笔者先从水泥混凝土路面主要病害的种类及其产生的原因着手加以分析,进而对在旧路面上半直接式加铺水泥混凝土和钢纤维水泥混凝施工技术进行了介绍和总结.     

蔬菜工厂监控系统研究与实现

积分球内部的直插式灯座既不适用于铝基板式LED光源的安装,也不能满足功率型LED光源的散热要求.针对这一问题,通过三维软件为积分球设计一种通用的外接灯座,利用ANSYS软件的热分析模块,对该灯座加载模拟的最大设计热载荷并进行热稳态仿真分析,以得到整个灯座的模拟温度场分布.然后利用ANSYS软件的多目标驱动优化分析工具,对灯座模拟温度场中的最高温度点(区域)进行结构优化设计,以降低灯座的最高温度.最后在实验条件下,调节程控直流电源,加载最大设计电功率,验证热稳态下整个灯座的实际温度分布,并与仿真进行比较.结果表明,实验得到的灯座温度场分布与仿真得到的温度场分布十分接近,经优化后的灯座最高温度明显降低.