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.     

土木工程施工课程线上平台教学实践

土木工程施工课程作为土木工程及工程管理专业的学科基础课和核心专业课程,在疫情防控期间"停课不停教""停课不停学"的要求下,通过线上平台进行授课。由于土木工程施工课程内容庞杂、综合性强、实践性强,且章节之间关联性较弱,探究既能使学生快速适应,又能保证教学质量的在线教学方法至关重要。以华南某高校土木工程施工课程为例,基于中国大学MOOC、建筑云课、腾讯课堂、QQ群等线上平台讲授教学内容,并运用问卷调查对课程线上教学效果进行评价。结果表明,线上教学为学生提供了丰富灵活的学习方式,显著提高了学生的自主学习能力,扩大了学生的知识面,达到了较好的学习效果。     

Crystal-field engineering of ultrabroadband mid-infrared emission in Co2+-doped nano-chalcogenide glass composites

Tunable and ultrabroadband mid-infrared (MIR) emissions in the range of 2.5–4.5 μm are firstly reported from Co²⁺-doped nano-chalcogenide (ChG) glass composites. The composites embedded with a variety of binary (ZnS, CdS, ZnSe) and ternary (ZnCdS, ZnSSe) ChG nanocrystals (NCs) can be readily obtained by a simple one-step thermal annealing method. They are highly transparent in the near- and mid-infrared wavelength region. Low-cost and commercially available Er³⁺-doped fiber lasers can be used as the excitation source. By crystal-field engineering of the embedded NCs through cation- or anion-substitution, the emission properties of Co²⁺ including its emission peak wavelength and bandwidth can be tailored in a broad spectral range. The phenomena can be accounted for by crystal-field theory. Such nano-ChG composites, perfectly filling the 3–4 μm spectral gap between the oscillations of Cr²⁺ and Fe²⁺ doped IIVI ChG crystals, may find important MIR photonic applications (e.g., gas sensing), or can be used directly as an efficient pump source for Fe²⁺: IIVI crystals which are suffering from lack of pump sources.     

课程群案例嵌入协同教学模式的探索

在课程群的教学中由于每门课程各自独立开展教学,缺乏知识的融合和衔接,导致学生运用综合知识解决问题的能力较弱。在课程群的教学中采用案例嵌入协同教学模式,将完整的工程案例嵌入到课程群各门课程的教学中,协同规划各门课程的教学任务,每门课程再围绕案例展开研究性教学。通过嵌入的工程案例衔接各门课程的知识点,帮助学生建构完整的知识体系,强化工程应用的概念；同时通过研究性教学,培养学生分析问题和解决问题的能力,两部分相结合,提高了学生运用综合知识解决复杂问题的能力。     

腹腔手术后重症患者心肌损伤的危险因素

目的探讨腹腔手术后重症患者心肌损伤的发生情况及可能的危险因素。方法回顾性分析北京大学人民医院2017年1月至2019年1月腹腔手术后重症患者的一般临床资料及心肌损伤情况,收集并观察基础病史、术中(手术时间、是否急诊手术、术中出血>800 ml和术中低血压等)及术后指标(改良氧合指数、血乳酸、急性肾损伤和术后24 h内使用升压药情况等)。根据术后是否发生心肌损伤,将患者分为心肌损伤组和非心肌损伤组,采用Logistic回归分析腹腔手术后重症患者心肌损伤的危险因素。结果在纳入的803例腹腔手术后重症患者中,心肌损伤发生率为17. 2%(138/803),而急性心肌梗死发生率仅为0. 9%(7/803)。单因素分析显示,慢性肾功能不全病史、手术时间、急诊手术、术中低血压、术后24 h内使用升压药、高APACHEⅡ评分及术后即刻急性肾损伤与术后重症患者心肌损伤相关(P<0. 05)。多因素回归分析显示,急诊手术(OR=3. 14,95%CI:1. 76～5. 60,P<0. 001)、术后24 h内使用升压药(OR=2. 26,95%CI:1. 23～4. 15,P=0. 008)、APACHEⅡ评分(OR=1. 05,95%CI:1. 01～1. 09,P=0. 008)和术后急性肾损伤(OR=3. 18,95%CI:1. 78～5. 69,P <0. 001)与腹腔手术后重症患者发生心肌损伤独立相关。结论重症患者腹腔手术后心肌损伤发生率高,急诊手术、术后24 h内使用升压药、高APACHEⅡ评分和术后急性肾损伤是导致腹腔手术后重症患者发生心肌损伤的独立危险因素。     

基于承包商预期收益不变的不平衡报价模型

在招标实践中,通常采用最低价中标原则,使得投标人不得不压低其投标价格。基于承包商预期收益不变的不平衡报价模型,是在“工程量清单报价”的条件下,考虑到施工中工程量的变化及施工顺序的影响,体现了资金的时间价值,在保持承包商预期收益不变的前提下,通过调整各分项工程的单价,来降低工程报价,以增加中标机会而建立的。所建立的模型简单,易于操作,并配以具体的工程实例,通过计算机求得其最优解,可供承包商投标报价时参考。     

新一代IP QoS的实现

文章介绍了新一代IP骨干网上的IP QoS实现技术，论述了集成业务(IntServ)与差分业务(DiffServ)解决方案的特点，详细介绍了相关的队列管理与排队机制。并结合多协议标签交换（MPLS)技术的最新发展，阐述了综合多协议标签交换流量工程与DiffServ技术体系端到端IP QoS的实现。     

我国上市公司股票评级研究——财务结构模型分析法在股票市场中的应用

目前,我国股票市场上的股票评级尚处于探索阶段,评级时多采用专家法或历史法,而对于影响股票评级的各因素的确定以及因素间的相互作用缺乏定量分析。研究将结构模型应用到我国股票市场的股票评级中,建立关于我国股票评级的财务结构模型;分析各个因素对股票评级的影响;建立股票评级经验模式值。     

储层应力敏感性影响因素研究

全面分析储层应力敏感性产生的机理认为，外部因素的改变会引起储层产生应力敏感性．而储层岩石物性等内部因素对应力敏感性的强弱起决定性作用。室内岩心应力敏感性评价时．仪器与设备的精度、加载与卸载方式、实验用流体类型以及各种人为因素等都会对评价结果产生影响，其中岩心密封套在高压、高温条件下的密闭性会对实验结果产生较大影响。所以储层应力敏感性不应该从孔隙度和渗透率的高低进行简单评价，中、高渗储层和低渗储层在生产过程也都可能表现出较强的应力敏感性现象。     

一种高精度的非平稳随机信号实时建模算法研究

针对传统的非平稳随机信号时变参数筹分模型算法的不足,论文把非平稳随机信号时变参数差分模型与一种带自适应遗忘因子的RLS算法结合起来,形成一种有效的非平稳随机信号实时建模算法,仿真分析表明该算法不仅能获得快的收敛速度而且能获得高的建模精度。