智能制造:从人工智能到生产智能

 “智能制造”是人工智能等新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用,符合中国制造强国的战略目标,是《中国制造2025》“五大工程”之一。近年来,大数据、人工智能等技术在图像、视频、语音、情报等应用方面取得巨大成功,进而逐渐应用到制造领域,得到学术界、工业界和中国政府的高度重视。智能制造是复杂的系统工程,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题,而信息物理系统（cyber-physical-systems,CPS）和工业互联网只是初步的基础设施。研究人工智能、大数据等新技术,构建新的智能制造系统,并实现行业的广泛应用,对中国的制造业具有重大意义。     

复杂工业系统的广义知识模型与智能建模

分析了复杂工业系统与传统系统的不同,指出了复杂工业系统广义知识模型与智能建模的必要性和紧迫性;研究了复杂工业系统的现场数据检测与信息融合、建模、控制、管理与决策及运行状态等特征,提出了实现复杂工业系统的广义知识模型描述、模型化原则,并从数值模型描述、符号(语言)模型的描述、人类专家自然语言符号描述3个方面,给出了多层智能建模的具体方法和策略;介绍了多种智能技术在广义知识模型和智能建模中的应用,研究了复杂工业系统的多层广义知识描述与智能建模方法的综合应用以及复杂工业过程的智能协调控制系统结构.     

智能制造与数字化制造在工业制造的应用

随着科技的不断进步,智能化制造和数字化制造在工业制造领域得到广泛应用。该文针对智能制造与数字化制造在工业制造中的应用进行分析和研究,对其发展过程中存在的问题进行总结,并针对智能制造和数字化制造从数据到应用对工业制造上的影响和相关措施进行论述。     

面向智能工厂的炼化企业生产运营信息化集成模式研究

工业化与信息化深度融合是制造业,特别是过程工业实现产业转型升级、提升综合竞争的重要手段和发展方向。作为国民经济重要基础产业之一的炼化行业,其信息化应用水平在过程工业诸多行业中一直较为领先。该文针对炼化企业生产运营层面信息化的研究和实践进展进行综述:从初期生产计划与调度、装置与流程模拟、工艺操作管理等相关信息化子系统的单项分立建设与应用,到局部子系统整合与集成,再到符合智能工厂方向的子系统综合集成与一体化优化的前沿探索。此外,基于中国石化智能工厂试点九江石化信息化项目的最新实践,该文提出基于运营数据仓储(ODS)技术的智能工厂生产运营信息综合集成应用的模式。随着国家过程工业两化深度融合推进计划的实施,这一模式将为中国过程工业企业实现生产经营的优化管理及生产过程的最佳运行提供有力的支撑。     

应用电子技术在电气运行与控制中的应用

应用电子技术的学科涵盖领域较为广泛,重点涉及电子产品的质量检测、产品结构设计、智能电子系统的设备运行管理控制等,从电气运行与控制的全面实施开展过程来讲,应用电子技术目前已经普遍运用于电气自动控制的工程实践领域,体现了应用电子技术的良好实践效果。因此,文章探讨了电气运行与控制中的应用电子技术基本操作实施要点,合理给出技术完善与优化的具体对策。     

大数据驱动的绿色智能制造模式及实现技术

为实现生产制造过程智能化与绿色制造的有效整合,在运用系统工程理论分析智能制造和绿色制造协同互补性的基础上,提出一种大数据驱动的绿色智能制造新模式。以产品生命周期为主线,从数据驱动的产品绿色定制化研发、基于数字孪生的主动资源配置调度、面向服务的先验维护策略、考虑资源循环的产品回收及再制造流程4个方面阐明了新模式的具体实现思路。最后,结合业务流程再造思想及物元可拓法探讨了传统制造模式向文中所提新模式转型的实施方案与关键技术,并以一个应用案例,验证了该运行模式的可行性与有效性。     

CPSE-Bio:基于云计算的生物问题求解环境

生物信息学是结合计算机技术解决生物问题,利用计算机能力加速生物研究的交叉性学科.问题求解环境(problem solving environment,PSE)是一类面向科学问题求解的计算平台,研究人员通过使用PSE可以高效地参与和开展科学研究.由于生物数据规模通常很大,而这些数据随着生物技术的发展仍在不断地增加,因此,传统的单机单系统PSE已无法满足生物计算需求.介绍上海大学计算机工程与科学学院高性能计算研究所生物信息学研究团队将云计算技术与PSE相结合,实现基于云环境的问题求解环境CPSE-Bio,并对其中2个代表性模块,即PPI(protein-protein interaction)多数据库网络查询(multi-database retrieval technology,MDRT)模块和蛋白质挖掘(protein mining,PM)模块,进行性能分析和比较.     

管理类工业工程专业本科教学探讨——夹缝中寻找出路的专业课教学思考

针对学校提出的高素质应用型人才的培养目标,根据工业工程专业的特点,特别是管理类工业工程专业的培养方案,提出了适应高素质应用型人才培养的管理类工业工程专业本科教学方法核心专业课程教学建议。首先分析了高素质应用型人才培养对工业工程专业教学提出的要求;对教师与学生提出的基本要求;对课程教学提出的具体要求等。然后根据这些要求,结合管理类工业工程专业学生的实际,给出了在专业课教学过程中具体操作方法与建议。最后为了验证提出的方法的有效性和操作建议的可实施性,以一门专业必修课程的教学为案例进行应用,应用结果表明了提出的方法与建议的可行性。     

大型氨合成回路系统流程模拟

根据系统工程的基本原理，在对大型氨合成回路建立单元模型和进行自由度分析的基础上，应用序贯模块法进行了流程模拟，模拟数据与工程数据相吻合。     

企业信息化工程模型及其集成化支撑环境

分析企业信息化工程建设过程以及企业信息化需求、企业过程建模、应用系统构造与工程项目管理的内在联系,提出由需求工程、过程工程、应用系统工程和支持工程组成的4元立体企业信息化工程模型,将企业业务过程和应用系统的开发应用有机地集成在同一开发空间和运行空间.在此基础上,初步完成了企业信息化工程建设的支撑环境原型系统的设计,它包括4大构件系统:需求工程环境、企业过程环境、应用系统工程环境、支持工程环境.它的完善与推广应用将有利于我国企业信息化工程建设.     

过程系统工程的昨天、今天和明天

准确地描述了过程系统工程的定义、研究范围和在工业上的重要意义，系统回顾了过程系统工程学科的创立和发展历史，对于该领域的研究成果进行了全面总结．同时着重分析了过程系统工程学科的发展现状，肯定了过程系统工程对于新产品开发、节能降耗、企业商务决策、提高企业竞争力和可持续发展方面的贡献，指出了存在的问题和差距．提出了绿色过程系统工程的概念，并从环保、企业信息化、原料多元化、产品创新和供应链等5个方面论述了过程系统工程在今后面临的挑战和机遇．     

智能建筑实验教学平台的研究

阐述了构建智能楼宇实验室必要性及智能建筑实验平台的构建原则,探讨了智能建筑实验平台在实践教学中的应用,以河北工程大学信息与电气工程学院为例,提出了智能建筑实验室的建设实施方案.     

PSE猪肉的成因及VE对其控制技术

PSE猪肉表现为肉色苍白、质地松软和表面有汁液渗出等而不被消费者接受,降低了猪肉的食用价值和经济价值。本文从品种、饲养管理、养殖环境、营养、应激、屠宰与加工等因素阐述了PSE猪肉的发生原因以及发生机制,并根据VE的理化特性及抗氧化功能,探讨了VE在控制PSE肉产生方面的作用。     

体系视野下的MBSE

 综述了基于模型体系工程的研究进展及应用情况，分析了其未来发展需求。从体系架构建模和体系工程流程建模两个方面，介绍了当前基于模型体系工程的研究、应用方面技术主流。以智能化无人作战为应用背景，提出了一个多集群智能体系工程研究框架，并在该框架下分析了基于模型体系工程的研究需求，从体系和集群两个层面提出了MBSE的研究设想和发展策略。     

基于Web平台的CAD智能工程数据库系统研究与实现

分析了基于Web的CAD智能工程数据库的应用特点,探讨了CAD智能工程数据库的建立以及访问方法,并提出了一个基于Web的协同设计系统的总体体系结构,为处于不同地理位置的企业和不同设计人员间的协同设计提供了有力的技术支持。     

用于业务流设计的一种多Agent模型

在中国高速信息示范网业务流设计（CTES）中,为了解决用户任务的达成问题,提出了一个用于业务流设计的多Agent模型－－TEMAM,该模型分为任务分派和任务达成层两层,分别由多个任务分派Agent和多个任务达到Agent组成,使用户任务的达成更加智能和简化,用户任务的达达采用规则的形式进行匹配,规则的多少和匹配的方式由用户进行定制,克服了用户任务达成不灵活的缺陷,详细给出了TEMAM模型的框架、通信原语及通信方式,最后出了应用实例。     

智能电表在智能用电中的重要作用

阐述了智能电网的重要性,分析了智能用电和智能电表及其特点,详细论述了智能电表在智能用电中的重要作用,即提高负荷预测准确度、优化首选新能源、提高分布式能源利用效率、提供故障分析依据、提供智能化需求侧管理、实现用户参与互动、创建电网友好环境、杜绝传统窃电行为、加快电力营销现代化进程等.指出智能电表是智能电网的重要基础装备,必将对实现智能电网发挥着重要的支撑作用.     

基于知识工程的摩托车总体设计知识库

从KBE的角度，针对摩托车总体设计及其知识层次化、多样化、复杂化的特点，采用面向对象的方法对摩托车概念设计中的知识进行分类、表示和组织，构建了面向对象、模块化的知识库及3层结构的管理系统．在此基础上设计开发了摩托车智能设计专家系统知识库，并应用于实际中，结果表明该知识库能够有效、完善的表达摩托车知识，并且使得推理过程变的简单高效．     

C++ Builder环境下PCL-812PG驱动技术

PCL-812PG是用于工控机的高性能、多功能ISA总线型数据采集卡，本文在C^ Builder环境下采用嵌入汇编的方法实现端口的读写，采用面向对象技术设计板卡的驱动程序类，每个功能都有独立的接口函数来实现，不仅方便程序调用，也提高了程序的模块化程度和代码重用率，对于其它型号板卡具有很强的可移植性。工程应用实践表明，该驱动技术简便实用、运行可靠、效率高，并可供其他智能设备驱动程序参考。     

集成化智能软件系统及其在机械工程中的应用

在机械工程由信息处理自动化向决策自动化发展的过程中,以知识处理技术为主要研究内容,以集成化智能软件系统为主要产品的智能工程将起决定作用。智能工程在机械设计和制造中的应用将极大提高机械工程领域解决复杂工程实际问题的能力及自动化程度。本文着重讨论并行分层结构的集成化智能软件系统的原理和功能,同时就智能工程在机械领域的应用研究提出看法。