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面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-09-22 19:44:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 付蔚 | 2023-09-22 19:44:41

面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案为企业带来了革命性的成果和巨大的商业价值。通过工业互联网平台和互联网大数据集成平台,为以后该厂在硬、软件选用和设计上带来了巨大的便利,能够实现化学工业生产过程的智能化和高效化,提升企业的竞争力和可持续发展能力。

面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案在安全管理上通过一体化安全管理工作平台,推进风险管理对象结构化及标准化,帮助企业将检查问题、识别风险、发生事故关联起来,助推安全管理从被动反应到主动前瞻,以简化工作程序。在设备预测性维护上通过大数据数学建模进行预测性故障诊断和预测性故障维修,降低设备故障的发生概率,节约设备维修成本。

利用OPC的规范成功实现了工业自动化系统中软件之间的互操作和无缝集成、以及现场监测、控制设备的即插即用。为以后该厂在硬、软件选用和设计上带来了巨大的便利,能够实现化学工业生产过程的智能化和高效化,提升企业的竞争力和可持续发展能力。

面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案采用了先进的技术,包括云计算和边缘计算、物联网、大数据分析和人工智能技术等。通过这些技术的应用,实现设备和系统的高效集成和数据交换,提升生产效率和质量,并推动化学工业向智能化和数字化转型。

1. 实时数据采集和监测:通过物联网技术和传感器,可以实现对化学工业生产过程中各种设备和环境参数的实时数据采集和监测。这使得企业可以及时获取生产数据,并对生产过程进行实时控制和监控,从而提高生产效率和质量。2. 跨平台和系统集成:工业互联网异构集成解决方案可以实现不同设备、系统和平台之间的跨界集成和数据交换。它可以连接不同供应商的设备和系统,并通过一套统一的接口和通信协议进行数据传输和集成。这使得企业能够实现设备的协同工作,优化生产过程,并降低对特定供应商的依赖性。3. 大数据分析和优化:集成解决方案通过采集和整合大量的实时数据,可以进行深度的大数据分析和挖掘。借助人工智能和机器学习技术,可以从数据中识别出潜在的生产问题、优化生产参数和预测设备故障。这使得企业能够及时进行预测性维护和优化生产过程,从而降低生产成本并提高产品质量。4. 智能化生产和管理:集成解决方案通过引入智能设备和自动化控制,使得化学工业生产过程更加智能化和自动化。智能化的生产调度、自动化控制和优化算法,可以提高生产效率、减少人为错误,并降低人工操作的风险。

面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案具有巨大的应用前景,将为化学工业带来革命性的变革。以下是其应用前景的几个关键方面:

1. 数据驱动的生产优化:通过采集、处理和分析实时的生产数据,工业互联网异构集成解决方案可以帮助化学工业实现数据驱动的生产优化。通过监测和分析各种参数和指标,该解决方案可以帮助企业实时了解生产线的状况,并进行实时调整和优化,提高生产效率、质量和资源利用率。

2. 预测性维护和故障排除:通过从设备和传感器中采集大量的数据,并应用机器学习和人工智能技术,工业互联网异构集成解决方案可以帮助化学工业实现预测性维护和故障排除。通过分析设备的使用情况、性能数据和传感器信息,可以预测设备的健康状态,提前发现潜在的故障,并采取适当的维护措施,减少停机时间和生产损失。

3. 跨设备和跨系统的集成和协同:化学工业通常存在多种设备和系统,这些设备和系统可能来自不同的供应商,使用不同的通信协议和数据格式。工业互联网异构集成解决方案可以实现这些设备和系统之间的集成和协同。通过采用标准化的通信协议和接口,可以实现设备和系统之间的数据交换和互操作,实现整个生产过程的跨设备和跨系统的协同。

4. 能源管理和环境监测:工业互联网异构集成解决方案可以帮助化学工业实现能源管理和环境监测。通过实时监测和分析能源消耗和排放数据,可以帮助企业识别能源浪费和环境污染问题,并采取相应的措施进行管理和改进。这有助于提高能源利用效率,减少环境影响,并符合环保法规要求。

5. 远程监控和管理:工业互联网异构集成解决方案可以提供远程监控和管理功能,使企业能够对分布在不同地点的生产设备进行实时监控和管理。这在化学工业中尤为重要,因为某些设备可能位于危险或远程的地方。通过远程监控和管理,可以及时发现并解决设备故障和安全问题,提高生产效率和安全性。

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。

为了研发面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案,投入了大量的研发经费和资源。然而,这项成果所带来的收益是巨大的,不仅在经济层面上具有显著影响,而且在生产效率、环境保护、国家安全和质量等方面也发挥着重要作用。

1. 经济效益:工业互联网异构集成解决方案可以帮助企业降低运营成本。通过实时监控设备状态和性能,可以实现预测性维护,减少设备故障和维修成本。通过优化生产过程和资源利用,可以降低能源消耗和废料产生,从而降低能源和环境管理成本。

2. 生产效率: 通过实时监测和数据分析,工业互联网异构集成解决方案可以帮助企业实现生产过程的优化和自动化。它可以提供准确的实时数据和指标,帮助企业及时发现和解决生产中的问题,提高设备利用率和生产线效率,减少生产损失和停机时间。

3. 环境保护: 工业互联网异构集成解决方案也可以帮助化学工业实现可持续发展目标。通过能源管理和环境监测,可以降低能源消耗和环境污染,减少对环境的影响。同时,通过优化资源利用和工艺流程,可以提高资源的有效利用率,促进循环经济和可持续发展。

4. 国家安全:工业互联网异构集成解决方案可以提供实时监测和远程管理功能,帮助企业及时发现和解决设备故障、生产异常和安全风险。这有助于确保生产环境的安全性和员工的健康。此外,通过数据分析和预测性维护,可以降低潜在的安全风险和生产事故的发生。

5. 改善质量水平:工业互联网异构集成解决方案可以实现对生产过程和产品质量的精确控制和监控。通过实时数据分析和反馈机制,可以及时识别和纠正生产中的质量偏差和问题。这有助于提高产品质量和一致性,并减少次品率和客户投诉。

面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案具有广泛的转化潜力和商业价值。为了实现该方案的转化和推广,以下是几种转化方式:

1. 技术转让:将OPC技术和解决方案进行技术转让,授权给其他制造企业或相关行业的合作伙伴。通过技术转让,可以迅速推广和应用工业互联网异构集成解决方案,实现技术的快速传播和商业化运作。

2. 技术入股:与具有相关产业经验和资源的投资方进行合作,将OPC技术和解决方案进行技术入股。通过投资方的支持和合作,可以获得资金、市场渠道和运营经验等资源,加速技术的推广和商业化进程。

3. 技术合作:与制造企业、供应商或其他科技公司进行技术合作,共同开展面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案的研发、应用和推广。通过技术合作,可以整合各方的专业知识和资源,共同推动OPC技术的发展和商业化应用。

4. 资金需求:为了实现面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案的转化和推广,需要一定的资金投入。可以通过寻找投资者、申请科研项目资助、与银行或风险投资机构合作等方式获得所需的资金支持。这些资金将用于技术开发、市场推广、人才培养和设备购置等方面。

对于成果的转化方向和目标,希望能够实现以下要求:

1. 商业化应用:将面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案转化为商业化产品或服务,满足市场需求,创造经济效益。通过与制造企业合作,将解决方案应用于实际生产中,提升企业的竞争力和效益。

2. 行业推广:将OPC技术和解决方案推广至更广泛的制造行业,包括传统制造业和新兴产业。通过合作伙伴的拓展和市场渠道的开拓,将解决方案应用于各个领域,促进产业的数字化转型和智能化升级。

3. 国际合作:积极开展国际合作,与国外的科研机构、制造企业和技术专家进行合作研发、技术交流和市场拓展。通过国际合作,吸引外部资源和市场需求,加速面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案的国际化进程。

4. 持续创新:在转化和商业化过程中,注重持续创新和技术进步。不断改进和优化OPC技术,开发新的应用场景和解决方案,以适应不断变化的市场需求和技术趋势。

通过以上转化方式和转化目标的实现,希望能够将面向化学工业的工业互联网异构集成解决方案广泛应用于实际生产中,推动制造业的智能化转型,提升企业的竞争力和效益,促进科技进步和经济发展。