熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的构建及应用

数字化、智能化、大数据等技术的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革,它不仅可以提高生产效率和降低生产成本,同时又能促使新技术和新工艺的不断出现,使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。目前,数字化、智能化、大数据等技术所形成的工业软件指导铸造生产主要是在铸造工艺设计系统(CAD/CAE)、产品信息及生产管理系统(PDM/ ERP)、车间执行系统(MES)以及铸造设备采集与监控系统(SCADA)等四个方面对铸造企业信息化的支持。然而,由于缺乏全局规划和统一的集成化系统架构,各工业软件系统间难以集成通信,存在诸多数据重复、数据孤岛、不一致,经长时间积累造成系统维护困难、使用效率低下等问题和挑战,严重制约着企业的发展。工业软件集成化已成为当前铸造信息化发展的迫切需求和必然趋势。为此,笔者提出构建熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的思路,该平台从业务价值层、技术设计层、制造执行层、设备数据传感采集层四个层面进行CAD、CAE、ERP、PDM、MES、SCADA等工业软件 系统的无缝集成方法,定义了ERP对PDM进行设计驱动、PDM对MES进行工艺指导、SCADA结合MES对PDM进行生产过程工艺参数监控与预警的方法,以及各层之间信息通讯与作用机制。与此同时,该架构基于高度柔性化技术,具有系统柔性集成,系统模块按需搭建、按需增配特性。最后给出了该技术在熔模铸造企业的应用实例,效果表明:该工业软件平台,一方面满足了企业信息化第一阶段的需求,构建了ERP、MES、PDM集成化系统,消除了信息孤岛、重复和不一致,实现了全局信息共享,大幅提高了企业协同运作效率;另一方面促进了企业信息化第二阶段的发展,集成构建SCADA系统,对铸造设备运行中各关键参数进行数据采集、监控及预警。数字化智能化大数据工业软件平台将有助于促进精密铸造企业生成与管理的科学转变,极大提升软实力并促进智能转

  • 2021-06-21
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大数据与政府治理能力提升_机遇、挑战与展望

数字化、智能化、大数据等技术的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革,它不仅可以提高生产效率和降低生产成本,同时又能促使新技术和新工艺的不断出现,使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。目前,数字化、智能化、大数据等技术所形成的工业软件指导铸造生产主要是在铸造工艺设计系统(CAD/CAE)、产品信息及生产管理系统(PDM/ ERP)、车间执行系统(MES)以及铸造设备采集与监控系统(SCADA)等四个方面对铸造企业信息化的支持。然而,由于缺乏全局规划和统一的集成化系统架构,各工业软件系统间难以集成通信,存在诸多数据重复、数据孤岛、不一致,经长时间积累造成系统维护困难、使用效率低下等问题和挑战,严重制约着企业的发展。工业软件集成化已成为当前铸造信息化发展的迫切需求和必然趋势。为此,笔者提出构建熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的思路,该平台从业务价值层、技术设计层、制造执行 层、设备数据传感采集层四个层面进行CAD、CAE、ERP、PDM、MES、SCADA等工业软件 系统的无缝集成方法,定义了ERP对PDM进行设计驱动、PDM对MES进行工艺指导、SCADA 结合MES对PDM进行生产过程工艺参数监控与预警的方法,以及各层之间信息通讯与作用机制。与此同时,该架构基于高度柔性化技术,具有系统柔性集成,系统模块按需搭建、按需增配特性。最后给出了该技术在熔模铸造企业的应用实例,效果表明:该工业软件平台,一方面满足了企业信息化第一阶段的需求,构建了ERP、MES、PDM集成化系统,消除了信息孤岛、重复和不一致,实现了全局信息共享,大幅提高了企业协同运作效率;另一方面促进了企业信息化第二阶段的发展,集成构建SCADA系统,对铸造设备运行中各关键参数进行数据采集、监控及预警。数字化智能化大数据工业软件平台将有助于促进精密铸造企业生成与管理的科学转变,极大提升软实力并促进智能转

  • 2021-06-20
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基于Hadoop_8的新疆棉田土壤微生物资源大数据平台建设与可视化分析

【目的】本研究旨在开展新疆棉田土壤微生物资源大数据与多元异构农业资源数据间基础调查及信息的有效整合与科 学分析。【方法】根据新疆不同地区及不同成熟度的棉花种植分区,在新疆生产兵团棉花生产农业大数据平台的基础 上,建立中国典型棉田生态系统的微生物组数据库及大数据可视化分析流程。通过LEfse差异分析、RDA冗余分析等 手段,解析2017—2019年的新疆棉田土壤微生物多样性和群落结构,并采用建模等方式,实现对棉田土壤微生物资源 与多元异构农业资源数据的有效整合。【结果】建成了包含约1.7 GB的土壤微生物信息和5~6 GB环境信息的新疆棉田 土壤微生物资源数据库和土壤微生物多样性的可视化分析流程。利用该平台,经分析发现:新疆地区的特早熟棉区 (博乐、石河子、阜康),早熟棉区(奎屯),早中熟棉区(哈密)的棉田土壤细菌群落结构在门水平上变化较大,主要 类群变形菌门(Proteobacteria)占20.9~29.8%,酸杆菌门(Acidobacteria)占16.1~30.6%,疣微菌门(Verrucomi? crobia)占8.7~28.9%,绿弯菌门(Chloroflexi)占6.6~21.2%。LEfse分析显示差异物种共计255种,其中鞘脂单胞菌 (Sphingomonadales)、脱硫杆菌(Desulfobacterales)、地杆菌(Geobacter)等是北疆棉区微生物群落结构差异的主要 物种。【结论】通过对新疆棉田土壤微生物多样性数据的收集、管理、及分析,为新疆生产兵团棉花生产农业大数据平 台的构建与应用起到了重要的支撑作用,将为我国棉田土壤微生物多样性资源的保护和利用奠定科学基础。

  • 2021-06-21
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