无码免费Aⅴ在线|国产亚洲无码在线观看|亚洲无码在线精品免费|亚洲精品aⅴ中文字幕乱码|99久久国语对白精品露脸|精品动漫中文子幕亚洲欧美|久久久亚洲精品中文字幕无码|人人妻人人爽人人人人少妇少妇

智能制造典型場景是智能工廠的基本組成單元，為指導企業(yè)掌握工信部《智能工廠梯度培育行動》涉及的40個智能制造典型場景的核心思想，現(xiàn)對每個典型場景進行解讀。智能制造典型場景參考指引（2025年版）原文，生產(chǎn)作業(yè)-先進過程控制：面向生產(chǎn)過程精準平穩(wěn)控制的要求，針對復雜工藝過程控制變量多、控制效果差等問題，應(yīng)用先進過程控制、模型預測控制、多變量協(xié)同控制等技術(shù)，實現(xiàn)高質(zhì)量的實時閉環(huán)控制，保證工藝過程平穩(wěn)性，提高產(chǎn)出率。

先進過程控制典型場景解讀：

一、概念定義

先進過程控制（Advanced Process Control, APC）是一種基于數(shù)學模型、實時優(yōu)化和多變量控制的高階自動化技術(shù)，用于提升工業(yè)過程的效率、穩(wěn)定性及產(chǎn)品質(zhì)量。主要應(yīng)用于流程型行業(yè)或需要參數(shù)化模型化控制的典型制造場景，其核心是通過動態(tài)調(diào)整操作參數(shù)，實現(xiàn)復雜工業(yè)系統(tǒng)的最優(yōu)運行。

二、關(guān)鍵技術(shù)

1、模型預測控制（MPC）技術(shù)

模型預測控制（Model Predictive Control, MPC）是一種基于動態(tài)模型的多變量控制策略，通過滾動優(yōu)化和反饋校正處理輸入輸出約束，適用于復雜工業(yè)過程。例如：通過動態(tài)響應(yīng)優(yōu)化，使化工反應(yīng)器溫度波動減少40%；通過約束管理使電力鍋爐壓力安全限幅達標率100%；通過多變量協(xié)同使汽車涂裝車間能耗降低12%。

2、多目標尋優(yōu)技術(shù)

多目標尋優(yōu)（Multi-Objective Optimization, MOO）是通過算法（如遺傳算法、粒子群優(yōu)化）在多個沖突目標（如成本最低、質(zhì)量最高）間尋找帕累托最優(yōu)解集的技術(shù)。例如：能源管理使用微電網(wǎng)中風光儲協(xié)同優(yōu)化，運行成本降低18%；污水處理廠污水處理優(yōu)化使能耗與排放雙降10%。

3、數(shù)據(jù)驅(qū)動建模

數(shù)據(jù)驅(qū)動建模是利用機器學習/大數(shù)據(jù)構(gòu)建過程模型，指直接從系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)出發(fā)，不依賴于系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)或詳細的數(shù)學描述，通過統(tǒng)計方法、機器學習算法或其他數(shù)據(jù)分析技術(shù)來構(gòu)建系統(tǒng)的行為模型。應(yīng)用技術(shù)主要包括回歸分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）、支持向量機（SVM）、決策樹與隨機森林、聚類分析等。

4、技術(shù)應(yīng)用對比

三、實施成效

應(yīng)用先進過程控制可以有效提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及自動化水平，例如：某煉油廠通過APC優(yōu)化催化裂化裝置，化工裝置自動化率提高30%以上，年節(jié)約燃料成本120萬元；鋼鐵行業(yè)高爐采用APC后，焦炭消耗降低3%，碳排放減少5%；制藥行業(yè)的發(fā)酵過程采用APC控制后，批次一致性提升90%。

四、典型案例

案例1：生產(chǎn)作業(yè)-先進過程控制-石化行業(yè)APC控制器動態(tài)模型

針對煉化生產(chǎn)裝置具有連續(xù)不間斷、高溫高壓、易燃易爆以及產(chǎn)品經(jīng)濟價值高等特點，依靠操作員經(jīng)驗很難達到裝置的最佳生產(chǎn)狀態(tài)和最大經(jīng)濟效益。通過實施先進控制，建立符合控制要求的較為精確的APC 控制器動態(tài)模型，采用先進控制技術(shù)APC 與DCS 結(jié)合，實時檢測診斷裝置工況，通過內(nèi)置的功能優(yōu)化模塊，實現(xiàn)裝置運行實時檢測和在線智能先進控制，保障裝置的最佳運行狀態(tài)，達到了優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量的目標，控制器平均投運率大于99%，提高了裝置的操作穩(wěn)定性，年增效超過500 萬元。

圖1：先進控制架構(gòu)圖

案例2：生產(chǎn)作業(yè)-先進過程控制-焊裝群控管理系統(tǒng)

在車身焊接工作中，點焊工作量約占整個白車身連接工作量的60%-80%，其焊點質(zhì)量直接影響整車強度和使用壽命。針對焊接工藝質(zhì)量受到的外部擾動因素多，焊接質(zhì)量不好，會導致焊接飛濺、產(chǎn)生焊點毛刺、焊裝不良，且存在不合格焊點未發(fā)現(xiàn)流出的質(zhì)量風險，搭建焊接群控系統(tǒng)，通過給出焊接過程中的動態(tài)電阻曲線，可清晰呈現(xiàn)每個焊點的焊接自適應(yīng)調(diào)節(jié)過程，通過系統(tǒng)自動監(jiān)控并捕捉焊接NG 焊點，防止不良焊點流出，保證白車身質(zhì)量，并實時記錄和監(jiān)控每個焊點的質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括焊接過程中出現(xiàn)的報警信息。同時，采用自適應(yīng)焊接技術(shù)，通過將實際曲線與樣本曲線比較，調(diào)節(jié)焊接電流和時間彌補擾動對焊接不利影響因素，從而確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定。

圖2：焊裝群控管理系統(tǒng)的焊接曲線

案例3：生產(chǎn)作業(yè)-全流程智能控制系統(tǒng)（IPC）

針對石化裝置工藝復雜流程長，存在多層次、高維度、強非線性、強耦合等建模及控制的難題，采用IPC 全流程智能控制系統(tǒng)，融合多學科交叉的理論方法，通過將催化裂化裝置控制回路升級為多變量智能PID 控制，增強基礎(chǔ)控制抗干擾能力，減少生產(chǎn)波動；優(yōu)化控制方案，實現(xiàn)控制回路的智能控制，解決石化催化裂化、渣油加氫等控制難題，實現(xiàn)生產(chǎn)裝置從基礎(chǔ)層控制到多變量控制的精準控制，使催化裂化裝置自控率達93%以上，平穩(wěn)率達97%以上，控制回路波動均方差減少95%，能耗降低0.32kg/t，減輕了基層負擔，實現(xiàn)了生產(chǎn)裝置高精度平穩(wěn)運行，達到了裝置“有人值守、無人操作”的效果。

圖3：全流程智能控制IPC 應(yīng)用效果圖

來源：精益智造達人