科创中国

高技术服务业

该成果的技术创新点在于利用数字孪生技术实现对装配线的虚拟动态监控。通过构建数据采集、逻辑控制和决策分析三层架构的监控系统,实现了对装配线的全流程、闭环监控。数据采集层通过工业互联网技术,采集各类生产和设备实时状态数据。逻辑控制层利用生产任务柔性分解和状态机等技术,进行装配线的精细化生产过程控制。决策分析层对采集的数据进行统计分析,实现装配线的可视化监控和预警。 该成果的技术优势在于实现了多品种小批量订单的混流生产过程的动态监控。通过任务分解与过程控制,可针对不同订单灵活调度生产线,同时实时监控各设备的运行状态。相比传统被动监控,该方案实现了对装配线的主动控制与优化调度。另外,它通过获取低层设备状态数据,进行综合分析评估,可以持续改进装配线的效率瓶颈。 该成果对推进装配制造业的智能化转型具有重要意义。尽管方案中尚未给出具体的工业应用案例,但作为利用数字孪生技术进行装配线智能监控的一次有价值的探索,它展示了该技术在优化装配制造全生命周期的应用前景。如果能够拓展关键模块,并通过工程实现进行全面验证,预计将对装配制造的数字化、智能化升级带来深远影响。

一、该解决方案在技术层面具有一定的原创性。它首次提出并探索了数字孪生技术在装配制造领域的监控应用,开辟了数字孪生应用的新方向,显示出一定的前瞻性。相比现有装配线监控方案,该方案体现出新的技术理念和设计思路。 二、在系统架构设计方面,该方案构建了数据采集、逻辑控制和决策分析的三层监控系统框架,具有一定的整体性和系统性。这种分层设计比较合理,有助于实现对装配线的全流程监控和优化闭环控制。系统架构的设计也为后续的模块和功能扩展提供了可能。 三、该监控系统通过生产任务分解和状态机控制等技术手段,实现了对装配线生产过程的主动控制和精细化管理。相比传统被动监控,这种主动控制方式提升了装配线的柔性与效率,具有很强的应用优势。 四、基于数字孪生的虚拟动态监控,使该方案可以灵活进行多品种小批量订单的混流生产管理,具有其他方式难以达成的动态调度和优化能力。这对于高效率、高质量地完成各种定制化订单提供了支持。 五、通过低层数据分析实现全生命周期装配线优化是该方案的又一技术优势,区别于针对局部或单个阶段的优化。这种持续的动态优化环反馈和控制机制有助于不断提升装配制造的数字化和智能化水平。

工业物联网与网络化控制教育部重点实验室依托 “工业物联网协同创新中心”、“国家工业物联网国际科技合作示范基地”、“智能仪器仪表网络化技术国家地方联合工程实验室”，获得首批重庆市高校创新团队称号和“重庆市杰出青年群体”重点实验室。现有科研人员64人，其中90%的研究人员具有博士学位，拥有国家级人才4名、省部级人才19名。近5年，实验室共承担各类科研项目100余项，获得各类省部级奖励18项，其中：国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖7项、二等奖10项。重庆市科技进步奖一等奖2项、重庆市自然科学一等奖1项、中国自动化学会科技进步奖1项、中国仪器仪表学会科学技术进步奖1项、中国产学研合作创新成果奖1项、川渝产学研创新成果奖一等奖1项。承担40余项国家科技重大专项、国家863计划等国家级/省部级项目，牵头制定传感网测试国际标准和物联网网络层标准技术报告，牵头制定国际国家标准49项（牵头制定国际3项，国家标准10项）。发明专利授权250项（PCT专利12项、美国专利授权4项），发表高水平论文404篇。

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