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“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法
被引量：
6
1
作者
李浩
王昊琪
+11 位作者
李琳利
张玉彦
杨文超
文笑雨
张旭辉
刘根
张幸福
刘俊
崔科飞
陈录城
王朋静
杨新宇
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1551-1570,共20页
工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机...
工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统基本特征,建立了系统参考架构。然后,提出了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法与关键技术体系,主要包括数据驱动的快速动态建模与仿真方法、基于生成式人工智能(AI)的数字孪生快速建模方法、多模态感知与智能交互方法、虚实同步映射与模型校正方法、基于分布式计算的运行优化控制方法、“人-机-环境”安全监测与态势感知方法和基于AI agent的系统自学习与优化控制方法等。最后,通过典型案例展示了智能优化方法的应用效果。所提出的工业数字孪生系统智能优化方法为实现智能制造过程中的“人-机-环境”共融提供了重要支撑。
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关键词
“人-机-环境”共融
工业数字孪生系统
智能制造
智能优化
AI
agent
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职称材料
工业数字孪生系统的概念、系统结构与运行模式
被引量：
53
2
作者
李浩
王昊琪
+11 位作者
刘根
王军令
Steve Evans
李琳利
王晓丛
Shuai Zhang
文笑雨
聂福全
王新昌
郝兵
姜伟
刘永光
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021年第12期3373-3390,共18页
数字孪生的理念与技术最初在制造业形成,随着建模仿真与控制技术的进步,以及新一代信息技术的发展,数字孪生在城市、农业、建筑等10余领域、50多个方向快速推广,这一理念目前已成为这些领域的前沿与热点方向。在对比不同类别的数字孪生...
数字孪生的理念与技术最初在制造业形成,随着建模仿真与控制技术的进步,以及新一代信息技术的发展,数字孪生在城市、农业、建筑等10余领域、50多个方向快速推广,这一理念目前已成为这些领域的前沿与热点方向。在对比不同类别的数字孪生系统的关键问题、主要应用场景、关键技术和数据来源等基础上,提出了工业数字孪生系统(iDTS)的概念,总结了iDTS的典型特点,包括以人为中心、“人-机-环境”相互融合、系统高保真度和孪生模型复杂性;iDTS通过由物理层、感知层、孪生层、应用层和控制层组成的系统结构来支撑系统的运行;在此基础上,提出了一个四阶段的iDTS成熟度模型,并分别定义了以仿真为主和以控制为主的iDTS。最后,结合具体工业应用场景,分析了本地化配置的运行模式、基于“云-端”的运行模式、基于“云-边-端”的运行模式和基于分布式计算的运行模式4种iDTS的运行模式,并通过典型案例描述了不同iDTS的运行模式。
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关键词
智能制造
工业数字孪生系统
成熟度模型
功能结构
运行模式
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职称材料
题名
“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法
被引量：
6
1
作者
李浩
王昊琪
李琳利
张玉彦
杨文超
文笑雨
张旭辉
刘根
张幸福
刘俊
崔科飞
陈录城
王朋静
杨新宇
机构
郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室
西安科技大学机械工程学院
郑州恒达智控科技股份有限公司
中信重工机械股份有限公司
卡奥斯工业智能研究院(青岛)有限公司
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1551-1570,共20页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52175256,52275277)
河南省科技攻关重点资助项目(232102221043)
+1 种基金
河南省科技研发计划联合基金资助项目(225200810029)
大规模个性化定制系统与技术全国重点实验室开放课题资助项目(H&C-MPC-2023-02-02)。
文摘
工业数字孪生系统是智能制造应用实施的重要手段,但现有工业数字孪生系统主要面向机械系统探索研究理论和关键技术,缺乏从“人-机-环境”全局开展系统建模和优化。鉴于此,分析了“人-机-环境”系统建模和智能优化研究进展,总结了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统基本特征,建立了系统参考架构。然后,提出了“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法与关键技术体系,主要包括数据驱动的快速动态建模与仿真方法、基于生成式人工智能(AI)的数字孪生快速建模方法、多模态感知与智能交互方法、虚实同步映射与模型校正方法、基于分布式计算的运行优化控制方法、“人-机-环境”安全监测与态势感知方法和基于AI agent的系统自学习与优化控制方法等。最后,通过典型案例展示了智能优化方法的应用效果。所提出的工业数字孪生系统智能优化方法为实现智能制造过程中的“人-机-环境”共融提供了重要支撑。
关键词
“人-机-环境”共融
工业数字孪生系统
智能制造
智能优化
AI
agent
Keywords
"human-machine-environment"integration
industrial digital twin system
intelligent manufacturing
intelligent optimization
AI agent
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
工业数字孪生系统的概念、系统结构与运行模式
被引量：
53
2
作者
李浩
王昊琪
刘根
王军令
Steve Evans
李琳利
王晓丛
Shuai Zhang
文笑雨
聂福全
王新昌
郝兵
姜伟
刘永光
机构
郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室
剑桥大学工程学院制造研究所
浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室
格林威治大学系统管理与战略系
卫华集团有限公司
中信重工机械股份有限公司
河南许继仪表有限公司
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021年第12期3373-3390,共18页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175256,51905493)
河南省科技攻关资助项目(212102210070,212102210074)。
文摘
数字孪生的理念与技术最初在制造业形成,随着建模仿真与控制技术的进步,以及新一代信息技术的发展,数字孪生在城市、农业、建筑等10余领域、50多个方向快速推广,这一理念目前已成为这些领域的前沿与热点方向。在对比不同类别的数字孪生系统的关键问题、主要应用场景、关键技术和数据来源等基础上,提出了工业数字孪生系统(iDTS)的概念,总结了iDTS的典型特点,包括以人为中心、“人-机-环境”相互融合、系统高保真度和孪生模型复杂性;iDTS通过由物理层、感知层、孪生层、应用层和控制层组成的系统结构来支撑系统的运行;在此基础上,提出了一个四阶段的iDTS成熟度模型,并分别定义了以仿真为主和以控制为主的iDTS。最后,结合具体工业应用场景,分析了本地化配置的运行模式、基于“云-端”的运行模式、基于“云-边-端”的运行模式和基于分布式计算的运行模式4种iDTS的运行模式,并通过典型案例描述了不同iDTS的运行模式。
关键词
智能制造
工业数字孪生系统
成熟度模型
功能结构
运行模式
Keywords
intelligent manufacturing
industrial digital twin system
maturity model
functional structure
operating mode
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
“人-机-环境”共融的工业数字孪生系统智能优化方法
李浩
王昊琪
李琳利
张玉彦
杨文超
文笑雨
张旭辉
刘根
张幸福
刘俊
崔科飞
陈录城
王朋静
杨新宇
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024
6
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职称材料
2
工业数字孪生系统的概念、系统结构与运行模式
李浩
王昊琪
刘根
王军令
Steve Evans
李琳利
王晓丛
Shuai Zhang
文笑雨
聂福全
王新昌
郝兵
姜伟
刘永光
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021
53
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