測試臺(Testbeds)
測試臺是指:SMLC基于智能制造平臺正在開發(fā)和部署的特定用例(use case),面對制造的挑戰(zhàn)和機遇。這些應用案例今后會放入智能制造平臺,提供給更多的用戶使用和參考。
使用行業(yè)驅動的方法
不同行業(yè)對智能制造的要求千差萬別,所以按照不同行業(yè)對企業(yè)進行劃分,進行案例的實施、研究、分析和總結,能起到很好的示范作用。這與我國實施的示范工程項目有異曲同工之妙。
為了讓智能制造平臺能為所有的潛在用戶使用,針對特定應用的控制和管理解決方案,能明顯降低開發(fā)成本。為此,智能制造平臺同時為各種應用開發(fā)智能制造系統(tǒng)測試臺。這種方法為智能制造平臺開發(fā)注入設計理念,創(chuàng)建了一種推動或拉動的商業(yè)化戰(zhàn)略,加速早期的應用者盡快獲得可測量的收益。測試臺能為企業(yè)部署和實施智能制造降低各種風險。 SMLC聯(lián)合工業(yè)、政府、制造商和高校資源,加快智能制造方法和技術的開發(fā)。
智能制造平臺的原型是根據美國能源部要求而開發(fā)的項目。其他的測試臺會利用該項目的成果。
試驗臺案例
在所有智能制造測試臺的項目中,第一個成功的案例應能提供一組對特定目標而定義的語境數據,具有數據管理、分析和建模的實踐經驗,以及使用度量與標準的可操作結果。這些信息為今后案例的成功推廣奠定了基礎。另外,成功的廠區(qū)可作為一個樣板,之后把其推廣到其他廠區(qū),這樣能減小開發(fā)和實施的成本與風險。作為結果,試驗臺與智能制造平臺技術一起,還能降低短期與長期投資的風險、提高回報率、提供復制方法、縮短實施智能制造系統(tǒng)的開發(fā)時間。
案例1,金屬零件制造
離散工廠具有高耗能的運營特性 -- 金屬零件制造包括一系列鍛造、熱處理、機械加工步驟,把原材料轉換成各種符合用戶要求和產品規(guī)格的零件。熱鍛造和熱處理是能量密集型工藝,加熱爐的爐溫經常超過750℃。這家制造商生產多種產品,需要滿足不同的客戶訂單。新加熱爐控制系統(tǒng)和數控加工對生產過程進行了優(yōu)化,從而節(jié)省了能源,提高了生產率。除了這些,該智能制造系統(tǒng)計劃使用原位測量和推理分析,把金屬特性的熱處理影響模型加入了控制。該數據可用來動態(tài)管理零件的金相結構和能源使用,提高下游加工的生產率、減少次品,以及動態(tài)管理所有運行的燃料和電力。在整個制造線中,天然氣與電能使用、機器維護等的改進還在進行中。該智能制造平臺,可使用高性能計算,基于模型方案進行運營、業(yè)務和財務實現。在生產運行中可建立初始模型,然后不斷成長和成熟。還可以試用不同的模型和分析組件,開發(fā)自己的模型和數據配置。
案例2,過程與制造
可配置數據、模型快速分析、用“大數據”開發(fā)模型 -- 這個過程和制造測試臺主要針對過程建模,包括感知、分析、平臺和集成。該特定目標是為用數據做決策的企業(yè)減少時間和工作。90%的企業(yè)都在忙著收集數據、情境化和分析數據,如工廠歷史數據庫、實時過程數據和部件質量數據、設備規(guī)范數據和供應鏈數據庫。該測試臺使用智能制造平臺,采用良好定義的績效目標,始終用情境數據和建模需求來驅動,通過不斷增長的數據和日益成熟的模型,逐步發(fā)展和應用制造智能。智能制造平臺的經濟學分析(相對于沒有平臺)指出:部署智能制造的成本,使用建模方法能減少25%。相似應用的復制和重用,在第一次使用時能減少60%的工作量。
其他的項目如:蒸汽甲烷改造、食品供應鏈等也正在進行,隨著時間的推進,更多的測試臺會不斷地涌現和累積。

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