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高等教育领域数字化综合服务平台
基于互联网+及数字孪生技术的智能制造
项目成果/简介:项目在多年国家项目的支持下，在项目“面向工厂规划和生产过程的数字化工厂技术”获2013年教育部科技进步二等奖的基础上，进行持续开发完善，与沈阳机床合作，在智能制造领域进行了深入的合作研究， 在沈阳机床智能制造展示线开发完成数字化孪生仿真模型及基于互联网的定制信息系统，系统实现了网络化定制下达生产订单，数字化孪生系统在线仿真模拟，真实展现生产场景，并可通过移动设备进行浏览和信息管理。项目符合中国制造2025所倡导的智能制造和互联网+技术的发展，对中国制造向智能化转型起到促进作用。项目通过展示真实个性化印章的智能加工、检测和装配，体现网络化的定制及数字化双胞胎技术。应用范围:项目所开发完成的技术符合中国制造2025所提出的智能制造技术路线，已应用于工业实际和大专院校的教学培训。目前国家大力资助建立智能制造试点示范项目，制造企业也在积极转型，向数字化和智能化转型发展，这些都需要数字孪生和互联网+技术的支持。 项目成熟度：小批量生产，项目已独立以及结合沈阳机床的生产线及教育系统得到市场的应用，特别是在中国航发商用航空发动机有限责任公司相关项目中得到应用。 拟在全国范围内推广：1.项目可应用于离散制造业的规划、调试、运行和维护阶段的仿真优化，通过建立工厂、生产线、设备的三维模型，实现虚实结合的数字双胞胎。 2、教育培训领域：通过实现智能制造理念的面向教育和培训的生产线系统，通过模块化的系统，实现对智能制造教学和培训。项目阶段:小规模生产效益分析:项目的技术创新点、先进性在于实现了数字孪生技术在生产线中的应用，达到了生产线的虚实融合。不仅可在规划阶段对生产线进行仿真验证，还可在生产运行过程中实现虚实融合，并通过AR-VR技术对操作指导、维修指导和生产过程监控提供支持，从而实现多维的虚实融合，是实现智能制造的关键技术之一。项目相关技术不仅能够应用于工业实际的智能化制造之中，还特别适合面向智能制造的教育和培训。
同济大学
2021-04-10
基于互联网+及数字孪生技术的智能制造
项目在多年国家项目的支持下，在项目“面向工厂规划和生产过程的数字化工厂技术”获2013年教育部科技进步二等奖的基础上，进行持续开发完善，与沈阳机床合作，在智能制造领域进行了深入的合作研究， 在沈阳机床智能制造展示线开发完成数字化孪生仿真模型及基于互联网的定制信息系统，系统实现了网络化定制下达生产订单，数字化孪生系统在线仿真模拟，真实展现生产场景，并可通过移动设备进行浏览和信息管理。项目符合中国制造2025所倡导的智能制造和互联网+技术的发展，对中国制造向智能化转型起到促进作用。项目通过展示真实个性化印章的智能加工、检测和装配，体现网络化的定制及数字化双胞胎技术。
同济大学
2021-02-01
机器人智能制造(焊接)数字化车间技术
车间级数字化技术是指制造工艺、数字化、智能控制以及机器人等技术相结合而产生的一类工程应用技术，俗称“制造工艺+互联网”，是以信息的离散化表述、传感、传递、建模处理、存储、执行和集成等信息科学理论及方法为基础的集成技术，向下拓展是建设智能化加工单元，向下拓展是建设智慧型企业。本解决方案主要针对焊接、成形，兼顾机械数控加工的数字化制造车间而设计的整套软、硬件系统。本项目创新开发的具有自主知识产权的车间级数字化产品，其理念是：焊接装备单元智能化、技术与管理网络化、工艺设计专家化、任务下达自动化、生产过程
南京理工大学
2021-04-14
高速列车非侵入式智能感知技术
本技术采用大数据智能分析算法，处理高速列车运行过程中产生的大量数据，智能辨识高速列车运行状态。以高速列车外部受流装备为对象，从受电弓状态实时感知与能耗分项统计两个角度，展示非侵入式智能感知技术在高速列车的最新应用。
1.受电弓状态实时感知
获取受电弓的原始信号并进行预处理，获取多个原始数据向量；对原始数据向量进行多尺度分解，从每个子频带提取特征量并构建时序特征向量；将特征向量和受电弓故障的分类标记作为特征映射数据，训练故障识别预判机制；以原始数据向量和故障类型分别作为输入输出数据，训练故障识别模型。对受电弓的实时电流信号进行处理，得到原始数据向量和特征向量，故障识别预判模型根据特征向量对受电弓进行故障预判，若有故障，故障识别模型根据原始数据向量对受电弓的故障类型进行识别。实现列车运行状态下，对受电弓进行实时在线监测与故障类型识别，且无需在列车外部及路网沿线另外加装硬件设备。
2.列车能耗分项统计
通过大数据智能分析方法，结合位于电路关键位置部分传感器提供的实时数据，可对动力系统、空调系统、照明系统、厨卫系统、用户交互系统等不同功能模块，提供非侵入式能耗分项统计。统计结果能为铁路管理部门提供参考，优化列车运行管理模式，改进各系统的运行机制，降低高速列车运行能耗。
图1 高速列车受电装置
图2 受流装置故障特征映射及辨识方法
图3 不同功能模块设备的提取特征
图4 不同设备的分项能耗统计
中南大学
2023-03-08
多官能度低粘度丙烯酸酯UV稀释剂生产技术
光固化技术，具有固化速度快、污染少、节能和固化产物性能优异等优点，广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂、成像、微电子、齿科修复和生物材料等领域。多官能团单体通常是指含有2个或2个以上的光活性基团的化合物，具有固化速度快、挥发性低、可以赋予固化膜交联结构等优点。本技术采用环状碳酸酯与仲胺的开环反应，合成了两种多官能度的低粘度氨酯丙烯酸酯单体，该多官能度丙烯酸酯单体粘度低（<50mPa.s）、固化速率快，即可作为紫外光固化的单体单独使用，也可以作为稀释剂用于紫外光固化体系中。本技术生产简单，产品产率高，该丙烯酸酯单体稀释剂可以用于UV油漆、涂料、油墨等领域。外观：淡黄色透明液体；粘度（cps/25℃）：12~35mPa•s；官能度：3~4。该产品是多官能团活性稀释剂，具有低粘度、高反应活性和极强的稀释性，可广泛应用在UV涂料、胶粘剂、微电子和油墨等领域。以丙烯酸、仲胺、碳酸乙烯酯、多元醇等为主要原材料，生产过程中的溶剂可以重复使用降低生产成本，同时减少环境污染。主要生产设备是反应釜。若生产规模为100吨/年，设备投资约50万元，厂房面积需50m2，动力5KW，操作人员约2~5人。产品综合成本约25000~35000元/吨，市场平均售价约50000~60000元/吨，年利润约500~1000万元，具有一定的经济效益。
北京化工大学
2021-02-01
一种羟基膦基脂肪酸反选捕收剂生产技术
中试阶段/n该项目技术生产的正选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：。相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿，正反浮选；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。。支持额度：。500。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。该项目技术生产的正选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿，正反浮选；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。。项目基本内容：。我国能利用的磷矿资源中，需要选矿的资源(品位在12～28%P2O5)为461.37亿吨。本项目产品无毒、易降解，生产过程无“三废”排放；在常温下分散性和选择性好，无需加热；原料来源广、成本低，生产条件温和。满足环保、节能，效益的要求。因此有广泛的市场前景。生产1吨产品原料成本约4000元，市场定价6000元/吨，效益明显。该项目技术生产的正选捕收剂，可以在常温下解决低品位胶磷矿的浮选的技术难题。具有反应条件温和、成本低、泡沫流动性好、操作简单的优点，而且生产过程中无环境污染。适用于中低品位胶磷矿(18-23%P2O5)的反浮选。主要技术经济指标如下：相关概述：(1)特点：水溶性药剂，选择性强；(2)适用矿：中低品位胶磷矿，正反浮选；(3)25%水溶液pH值78；(4)有效成分含量：≥60%，(5)使用方法：配制为25%水溶液使用。生产条件：带夹套和内置盘管陶瓷反应釜；油水分离釜；水解釜；固化池。25kg包装袋。
武汉工程大学
2021-04-11
从煤焦油馏分提取高纯度喹啉异喹啉的工业生产技术
项目简介本项目技术从甲基萘馏分和洗油馏分中萃取、 分离出喹啉异喹啉馏分， 然后通过精馏分离出高纯度的喹啉、 异喹啉产品。 所涉及的主要设备有： 精馏塔、 空气冷却器、 再沸器、 真空泵、 离心泵， 操作成本主要来自中压水蒸汽的消耗。 精馏法提取喹啉异喹啉工业技术的主要特点是： 技术成熟、 操作弹性大； 一机多用（稍作调整， 可用于多种煤焦油化学品的提取）。成熟程度和所需建设条件成熟程度： 本喹啉异喹啉工业生产技术是在国内宝钢化工有限公司吡啶、 喹啉工业生产技
安徽工业大学
2021-04-14
纱线恒张和控制系统开发
对纱线张力控制而言，国外已经研制出了相应的产品，但是从经济的角度来说，国外的产 品价格昂贵，很难大规模在国内生产过程中推广。本项目针对中国市场的需求，以纺织设备纱 线张力控制作为应用对象，应用现代控制技术研制出一套经济实用的张力控制设备，可用在纺 织行业里的多个工艺过程，如织布、绕线、纺纱等等，研发出适合于中国特色的纱线恒张力控 制器，以适应中国这个拥有广大纺织市场的需求。 张力控制器的控制过程中张力调节模块根据张力测量模块所测的张力数据，数据经过软件 滤波后以遗传算法来对PID控制器参数进行自适应调整，并生成控制量改变无刷电机的转速， 从而对纱线中的张力进行调节控制，该项目解决了纺织过程中纱线张力小和张力变化速度快所 带来的纱线张力难以控制的问题。 相关使用技术如下： (1) 无线网络技术 通过无线技术实现自动化自组局域网络，使得一台 (套) 或具有相同参数设置的一批设 备，通过参数的设定自动组成无线网络。通过无线网络可以实现参数设定的同步改变和调整， 任何参数的变动可以在一个站点上统一实现。数据先是在本地局域网内被保存和调整，然后发 送到其它网络当中，最后实现整个参数更改的全网实现，使用方便、可靠、准确，也使得控制 者能通过PC轻松获取各个设备的实时状态。 (2) 采用数字技术 装置由Arm控制芯片来控制以保证最大的通用性 (针对工作条件的不同可编程不同的参 数)。此外全数字技术也使得我们可以对装置的电机进行一系列的极为精密的控制。 (3) 智能温度监控 能根据室温的不同进行自动适应,还可以通过无线网络将温度发送给控制端，对过高的温 度进行报警停机等操作，因为温度的过分增高可能是由装置的不正确使用所导致，为此，设备 软件连续不断地监测其内部温度。当此温度超过设定值时，也会在LCD图形显示器上显示一条 报警信息，并置STOP输出信号有效。 (4) 液晶显示技术 采用液晶显示器，实现图形操作界面，可视化操作，使操作界面形象化，能与控制系统完 美结合，实现所见即所得的操作感觉。 (5) 精确传感技术 采用一种先进的张力检测器件能及时快速的将张力变化准确、快速检测出来，检测精度达 到0.05g, 确保张力稳定。
华东理工大学
2021-04-11
矿山数字化生产管理系统
数字化生产管理系统是数字矿山建设的核心内容。系统综合运用自动控制技术、现代信息技术和先进的管理理念，使数字化生产监控、生产信息管理和决策支持信息综合服务三个方面的应用有机集成，形成了涵盖矿山生产管理各个层面的管控信息化平台，实现了管理与监控信息的集成共享，保证了辅助决策信息的实时、准确。(1) 数字化生产监控平台数字化生产监控平台集数据采集、处理、通信、协调、综合智能判断、图文显示为一体，主机防爆箱 多点三维复合定位结果面向生产现场实现集中管理，分散控制的调度指挥模式。系统集成生产作业现场各专业子系统的信息，实现对现场环境、人员、生产设备状态的监测控制，同时为生产信息管理平台提供信息源。(2) 生产信息管理平台生产信息管理平台通过建立完备的业务协同逻辑，封装了大量的业务流转、数据流动、存储以及信息服务等规则，借助于强大的网络数据库支持和科学系统的数据规划，紧密围绕生产计划目标，以安全生产为主线，集成生产计划、调度、安全、设备、物流等各类相关信息，为各部门的协同工作搭建信息平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转，并直接采用实时数据进行统计分析。(3) 决策支持信息综合服务平台辅助决策是建立数字化生产管理系统的主要目的。系统借助科学的决策分析模型与方法，将各种生产信息统一集成到浏览器平台下，实现所有生产信息的实时交互式查询及设备运行状态，作业现场信息、人员下井信息的动态查询，为决策者提供方便快捷的信息服务。项目通过关键技术的集成创新，具有很好的适用性和先进性，投入运行后可显著提高矿山的管理水平，经济效益明显。研究成果经专家鉴定，整体技术达到国际先进水平。
北京科技大学
2021-04-13
矿山数字化生产管理系统
数字化生产管理系统是数字矿山建设的核心内容。系统综合运用自动控制技术、现代信息技术和先进的管理理念，使数字化生产监控、生产信息管理和决策支持信息综合服务三个方面的应用有机集成，形成了涵盖矿山生产管理各个层面的管控信息化平台，实现了管理与监控信息的集成共享，保证了辅助决策信息的实时、准确。 (1) 数字化生产监控平台 数字化生产监控平台集数据采集、处理、通信、协调、综合智能判断、图文显示为一体，面向生产现场实现集中管理，分散控制的调度指挥模式。系统集成生产作业现场各专业子系统的信息，实现对现场环境、人员、生产设备状态的监测控制，同时为生产信息管理平台提供信息源。 (2) 生产信息管理平台 生产信息管理平台通过建立完备的业务协同逻辑，封装了大量的业务流转、数据流动、存储以及信息服务等规则，借助于强大的网络数据库支持和科学系统的数据规划，紧密围绕生产计划目标，以安全生产为主线，集成生产计划、调度、安全、设备、物流等各类相关信息，为各部门的协同工作搭建信息平台，支撑业务信息在各管理部门之间的高效流转，并直接采用实时数据进行统计分析。 (3) 决策支持信息综合服务平台 辅助决策是建立数字化生产管理系统的主要目的。系统借助科学的决策分析模型与方法，将各种生产信息统一集成到浏览器平台下，实现所有生产信息的实时交互式查询及设备运行状态，作业现场信息、人员下井信息的动态查询，为决策者提供方便快捷的信息服务。项目通过关键技术的集成创新，具有很好的适用性和先进性，投入运行后可显著提高矿山的管理水平，经济效益明显。研究成果经专家鉴定，整体技术达到国际先进水平。应用范围：系统具有有很好的适应性和可扩展性，可直接在冶金、有色和黄金矿山推广应用。
北京科技大学
2021-04-13