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离散型数字化车间多维感知、协同优化技术

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1)提出了基于设备模型库、组件关联库,作业行为库,工艺流程库的离散型生产车间多维信息实时关联映射技术,创新研发了集状态信息采集、特征参数感知、生产设备控制于一体的异构控制组件,突破了传统数字化车间从物理空间向数据空间映射过程中信息完整性差、关联度低、冗余度高的难题,实现了复杂生产过程的全息精确感知;2)提出了基于生产节拍和控制信息订阅机制的RFID批量数据实时处理技术,发明了批量RFID标签订阅信息过滤方法,突破了大规模RFID数据流动态响应频率要求高的技术瓶颈,解决了数字化车间批量物料数据采集实时性差、可靠性低的难题;3)发明了实时数据驱动的多层次、多维度秒级动态全息可视化管控技术,提出了生产数据、工艺流程、复杂场景有机融合的流式处理方法,实现了大规模复杂生产过程精确跟踪、生产数据全程追溯、系统健康管理、设备故障预警;4)提出了面向多车间作业协同域的循环动态优化控制技术和镜像模型运行状态分析方法,建立了以云计算为平台,制造大数据为基础,智能引擎为核心、全息可视化为手段的数字化车间协同作业优化平台,实现了协同故障诊断、协同任务调度、协同资源调配和统一质量管控。

研究成果在国家电网26个省级电能计量器具检定车间等得到成功应用。电能计量器具检定单车间年最大年检定能力超过1100万只,并实现了国家电网26个省级电能计量器具检定系统的协同管控。成果还成功推广到中电十四所、华立仪表集团等。由张乃通院士主持的鉴定会认为:“总体达到国际先进水平,其中,基于实时数据的数字化车间3D动态感知、监控技术处于国际领先水平。”日本三菱全球技术部长认为“这是一个能够保证每一个工件都为高品质的系统。将产品与各种检测数据有效地结合在一起,并且这种极力排除由于人为造成的错误的设计理念,是高水平的技术力与意识的体现”。