工业互联网驱动的流程工业智能优化制造新模式研究展望

本文首先综述了各国工业互联网的发展愿景和流程工业运行现状,给出流程工业智能优化制造的内涵,并分析了工业互联网驱动的流程工业智能优化制造的机遇与挑战;结合工业互联网作为实现智能制造纵向集成、端到端集成和横向集成的基础设施,探讨了工业互联网驱动的流程工业智能优化制造新模式:(1)工业互联网驱动的流程制造企业智能优化制造模式...     

面向工业互联网的社群化制造模式及3D打印测试床研发

新一代信息技术与制造业的深度融合正推动着制造业向社会化、服务化、互联集成化与平台化发展,面向工业互联网的社群化制造模式契合了当前制造业在智能化转型升级和创建新业态上的愿景.据此,本文在对当前制造模式演变分析的基础上给出了信息-物理-社交互联驱动的社群化制造模式体系架构和运行逻辑,进一步探讨了社交传感器驱动的社群化资源聚...     

面向航空协同制造的工业互联网架构研究与应用

当前新一代信息技术与制造业的深度融合,正驱动着传统制造业的数字化、智能化转型发展及业务模式的深刻变革.航空装备研制过程具有跨时空域、跨产业链、跨多主体高效协同的典型特征,是一项复杂的系统工程,构建面向航空复杂装备协同制造的工业互联网平台,既是满足当前航空复杂装备高效研制的必要手段,也是以新模式驱动航空制造数字化转型的重...     

基于工业互联网的制造与服务融合技术

制造与服务融合是智能制造的重要内容之一,服务要素渗透到制造各个环节中形成了生产性服务与制造服务化.本文从工业互联网的商业视角、使用视角、功能视角、实现视角建立了制造与服务融合中虚拟逻辑与实体活动交互的技术体系,针对商业视角下的制造与服务融合价值链,提出了生态位驱动的制造与服务横向价值链融合方法;针对使用视角下的制造与服...     

数据驱动的网络化制造系统研究框架及其主体性分析

网络化制造系统对于工业制造业的影响长远而又深刻,尤其是近50年以来,世界各国都在研发适应国内供应链生产以及国际化全球制造的网络化制造系统,以期能够突破传统以流水线批量生产为代表的主流生产方式,充分利用工业系统中各层级闲置的制造资源,建立竞争优势.本文在分析总结网络化制造研究现状和发展趋势的基础上,提出了基于数据驱动的网络化制造系统总体架构,构建了以工业云大数据中心为核心的网络化制造系统云边运行体系.接着,在网络化制造系统的运行流程中引入了关键的主体性原则,探索并研究了“网络化制造系统究竟该如何运行”和“主体如何参与网络化制造流程”这两个重要的科学问题.进一步地,设计了网络化制造系统的部署模式,并进行了实验验证.最后,讨论了该原型系统的内涵与基于数据驱动的运行方式,同时指出重视主体性原则才是实现网络化制造运行的根本,深度挖掘主体特征将是网络化制造系统升级转变的关键.     

互联网嵌入对社会资本的影响研究

信息技术的发展极大改变了人们的生活方式,互联网渗透到人们工作和生活的每个角落,重塑着人们彼此之间的社会网络,同时对个体的社会资本产生潜移默化的影响。本文将嵌入的概念应用到互联网环境中,提出互联网嵌入的概念,通过半结构化访谈、探索性因子分析等步骤开发了具有联系度、匹配度、牺牲感三个维度的量表,并利用对1 98份样本数据的分析,探讨了互联网嵌入对社会资本的影响。研究结果表明,互联网嵌入的匹配度、牺牲感两个维度对社会资本有显著的正向影响。     

世界主要国家/地区面向安全的智能化制造发展战略分析

智能化制造是实现高危行业安全生产的重要方式,也是防范重特大事故的必然选择。世界主要国家/地区将智能制造、数字制造、工业机器人、人工智能等列为制造行业安全生产的关键技术,发布或制定了相关的智能化制造发展战略和规划,以强化高危制造行业的数字化、智能化和安全化发展。美国推出智能制造和机器人等国家战略来保障制造业安全生产;欧盟打造“以人为中心”的数字化安全制造;德国通过工业4.0实现智能工厂和智慧产品的安全生产;日本通过互联工业和无人化实现超智慧社会;我国在智能制造、人工智能、安全生产应急管理等领域出台了一系列支持安全生产的智能化发展规划。本文通过分析这些战略规划和措施来促进我国制造行业生产安全化和智能化发展。     

图规划框架下智能规划的研究与发展

分门别类地介绍了近10年间国内外相关研究的主要结果,着重介绍了在图规划框架下智能规划的研究工作,特别关注当前研究的热点、难点问题,重点展示智能规划技术的研究现状及面临的问题。试图勾画出目前智能规划研究的重要方面、关键技术及其发展趋势,旨在让研究与关心该领域的学者通过本文对这一领域有一个较为全面的了解。     

基于微纳制造的下一代基因测序系统研究现状与展望

基因是遗传的基本单元,是DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列,它不仅与生物体的生、老、病、死等一切生命现象直接相关,也是决定生命健康的内在因素,下一代基因测序仪的研制目标是希望能够将基因测序的成本大幅度降低,测序速度快速提高,推进基因组技术的个性化医学走向现实,基于固体纳米孔的基因测序是最有可能实现高通量的物理测序技术,但目前面临生物分子电信号的信噪比低、生物分子过孔速度太快以及生物分子在纳米孔内的输运规律缺失等挑战,设计多模式纳米孔传感器,通过多模式信号交叉对比,同时降低纳米孔长度等方法,是提高检测灵敏度的有效方法,借鉴生物纳米孔对DNA过孔速度的控制,利用磁场、声叉等外力场可以为单碱基的辨识奠定基础,当纳米通道的几何尺寸小于双电层厚度时,基于连续理论的泊松-玻尔兹曼方程和纳维-斯托克斯方程将面临挑战,建立纳通道内生物分子输运规律将丰富流体力学的研究内容。     

钢铁制造流程的本质、功能与钢厂未来发展模式

钢铁制造流程动态运行过程的物理本质是：物质流（主要是铁素流）在能量流（主要是碳素流）的驱动。作用下,按照设定的“程序”,沿着“流程网络”作动态。有序的运行．钢铁制造流程是一类开放的、非平衡的、不可逆的、由不同结构和功能的单元工序通过非线性耦合构成的复杂系统,其动态运行过程的性质是耗散过程。从钢铁制造流程动态运行过程的物理本质出发,可以推出其功能应拓展为：（1）铁素流运行的功能-钢铁产品制造功能;（2）能量流运行的功能-能源转换功能以及与剩余能源相关的废弃物消纳-处理功能;（3）铁素流-能量流相互作用过程的功能-实现过程工艺目标以及与此相应的废弃物消纳-处理功能。钢厂未来发展模式将通过绿色制造和生态化转型,逐步演化为都市周边环境友好型钢厂和港口生态工业带钢厂两类主要可选择的模式。在未来循环经济社会中,钢厂可能承担的社会经济职能是：（1）钢厂是铁．煤化工的起点,既要生产出更好、更廉价的钢,又要充分利用能源;大型钢铁联合企业应向“只买煤、不买电、不用燃料油”的方向发展,同时也应该看到,钢厂有可能制造出相对价廉的、大量的氢气;（2）钢厂也可以是城市社会某些大宗废弃物的处理-消纳站和邻近社区居民生活热能供应站;（3）钢厂可以是某些工业排放物质再资源化循环、再能源化梯级利用和无害化处理的协调处理站。钢厂可以通过延伸其制造链、经营链成为特定区域构筑循环经济社会的重要环节。     

能源互联网重要基础支撑:分布式储能技术的探索与实践

可再生能源分布式发电的能量波动性以及用户驱动的能量需求的时空随机性,导致能源互联网中能量流本身具有先天的不确定性与无秩序性,因此,分布式储能技术由于可以有效消除能量流的不确定性,并使能量的时空转移和能量流的有序流动成为可能,成为能源互联网重要基础支撑.分布式电池储能作为一种重要的储能方式,电池单体本身非线性特性与电池成组或成网后单体间的差异性,使得电池储能系统"管理好"成为真正"使用好"的基础.但是,电池成组或成网后将构成复杂巨系统,这对"管理好"带来巨大的挑战.因此,本文基于作者多年理论与技术的成果积累,总结了一套适用于分布式储能的大规模电池网络优化管理的理论与方法,包括:单体和电池组或电池网络的建模与状态参数精确估算;基于模糊测度的电池网络特征提取及快速计算;基于自适应动态规划的电池网络优化管理.随后,本文将基于能源互联网思想的分布式储能架构及其管理优化方法与技术引入数据中心,并给出了其在数据中心中实际应用原型系统介绍.本文工作可以为能源互联网的重要基础支撑—分布式储能技术—的研究与应用提供方法指导与技术支撑.     

可重构复杂制造系统的设施布置优化方法研究

针对可重构复杂制造系统可模块化和可集成化等特点,结合层次分析的思想和QAP数学模型,通过布置分类把信息集成的设施模块分为独立型模块和依赖型模块,提出了先后对独立型模块和依赖型模块进行布置的二次设施布置方法。阐述了二次设施布置方法的思想,构建了其模型,并用蚁群算法和重心法求解了这个模型。运用此布置方法建立了某车间的设施布局模型,简化了设施布置过程,实现了对可重构复杂制造系统设施布置的优化。     

国内外医疗数据可视化研究的现状分析与展望

本文利用科学计量学和知识图谱的方法展示了2010—2019这十年国内外医疗数据可视化研究的分布及主题特点,分析国内外相关研究的共性、对比二者的主要差异,从中挖掘目前国内医疗数据可视化研究存在的问题并提出应对建议。这十年国内外医疗数据可视化领域文献年发文量呈逐年增长趋势,其中后五年国内相关研究数量呈指数增长,国内外对医疗数据可视化研究的重视程度均有所提高,但当前国内相关研究较国外研究相比存在起步晚、科研主题创新和活力不足、研究主题粒度较大不够细化、处理数据来源和应用范围有局限性、可视化研究成果形式不够丰富等实际问题。本研究对这些突出问题逐一列举并提出解决建议,以期为未来医疗数据可视化研究的学者提供借鉴和参考,助力大数据时代医疗数据资源在可视化层面的高效利用。     

深海海水液压系统的研究现状与前景

分析了在深海工具中以海水为压力介质的液压系统与传统的油压系统相比所具有的突出优越性,并介绍了深海液压系统在国内外的研究发展现状及其当前急需解决的几个关键技术难题和未来发展前景。