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特定领域的定制模型开发


总体需求

  • 降本增效:通过数字孪生和元宇宙,实现数字世界的建模以充分描述真实的物理世界,借助软件工具优化生产
  • 数字管理:实现机械化和自动化等阶段的数字化,易于发现优化点,优化管理
  • 企业全过程智能化:可通过企业的数字化和进一步的智能化而实现
  • 平台化设计:易于操作,易于优化
  • 智能化生产 :从工程建模、机器学习(提高模型精度)和智能系统架构开发(尽可能全的整理出各种场景用例并施以优化的解决方案)
  • 网络化协同 :各工段、各工厂的最佳协同
  • 数字化管理 :通过真实的即时数据以优化管理,并实施优秀的管理理念
  • 服务化延伸: 扩大服务(德国推进工业4.0的真正用意)
     

定制开发

首先要进行工程建模,涉及到工艺、产品、设备 和自动化等多个工程领域,难度较大;要将建立的模型与生产线充分绑定,进行机器学习 ;同时在智能系统的架构与开发方面,尽可能地收集齐全各种场景用例并提供最优化方案。因此,不仅要有深厚的工程技术功底,又要有足够的计算机 技能。特别是上述第三点,涉及到大型软件,对于懂工程的人来说,处理如此大型的软件系统确实很难;对于软件架构和开发人员来说, 每一行源程序都带有工程逻辑,除了要具备正常的软件系统的架构和开发外,还要完整齐全的收集开发所有的现场场景用例。假如生产现场有100名工程师时,这100人所做的工作都要整理齐全,写 进软件系统并调用模型加以解决,因此事先要开发出相应的模型。而且不同的制造过程有不同的定制模型机理。

定制模型的开发难度因此很大。国内绝大多数企业目前都难以胜任,因此在国内的竞争几乎没有;虽然有一些开发共性平台的企业,但这涉及到不同生产线,不同行业的个性应用,因此,这些开发共性机理的主要不涉及此领域。竞争即使是在欧美,也没有很强的竞争对手,因为很多企业都仍然在大规模复制销售阶段,对于小而精而灵活的业务不注重。大的制造业企业,比如西门子和GE等,目前仍以开发可大量销售的共性平台为主,对于个性的应用,不管从成本上还是从技术上,都不是他们的优势!
 

定制开发 领域:几十个领域的实际项目经验

本团队虽然有开发平台,但由于定制模型占比较大,所开发的系统主要是定制系统。本团队已经完成众多领域的200余智能制造项目,项目经验所涉及的领域有:

  • 锂电池制造的几十个工段,包括浆料搅拌、拉浆、烘烤、辊压、分切、卷绕、分容等,已完成合同数个,已有方案近二十套,等等

  • 钢铁业大量的项目,涉及工艺、材料、设备、自动化、模型、数采、大型软件涉及开发等等

  • 高端材料,设计开发了新一代二级系统,专门针对昂贵的来料和复杂严格的制造过程

  • 高端装备设计开发,基于已有技术的简化以降低开发成本,特别是在数个大型高科技公司或世界500强公司的应用,比如在5G材料装备系统等

  • 电子制造,国际大型彩电公司数个,涉及优化制造、智能系统开发团队指导,SMT产线等等

  • 服装制造,涉及五六家服装制造企业的一系列业务

  • 生物医药领域的知名企业

  • 机器视觉和自动检测,一系列项目技术比如八大自学优化等

  • 制造业各个领域的缺陷预警等

  • 汽车零部件制造

  • 多个行业的环保项目

  • 等等
     

各工段定制模型开发:锂电池示例

锂电池制造过程锂电池生产本身就有几十个制造工段。在锂电池生产过程中,需要各种各样的智能系统,比如锂电池生产中就需要料准备二级系统、压片(轧制)二级系统、拉浆(涂覆)二级系统、卷绕二级系统和分容二级系统等等。 每个领域都需要大量的定制开发。

在锂电池生产的各个阶段,根据现场需求,都可以开发出针对不同厂家的定制模型,根据各条生产线的不同数据。示例如下。

已完成的一百多套锂电池缺陷模型 ,电芯制造部分见锂电池极片制造模型综述

基于现场数据的模型开发

只要有足够数据就可以建立足够模型!当现场有足够的数据后就可以根据数据进行智能制造!对于现有工厂已经采集到的数据,可以进行定制的模型开发。理论上说,即使同一工厂的两条相同的生产线,所生产的模型也不一定完全相同!详细的讨论见文档

 

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