2024国家工业软件大会



专题论坛5:

数字孪生与控制装备



中国自动化学会主办的2024国家工业软件大会“数字孪生与控制装备”分论坛在上海富悦大酒店顺利召开。本次会议以“数字孪生与控制装备”为主题,汇聚了来自学术界和工业界的十余位专家学者。会议深入探讨了“数字孪生技术与工业安全融合”、“数字孪生平台算法与控制安全”、“数字孪生技术在关键设备数字化中的应用”、“数字孪生环境中的网络通信与数据保护”等议题,旨在推动数字孪生技术在工业领域的创新应用和学术交流。



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01


论坛主席 Chairperson of the Forum


王文海

教授,浙江大学

浙江大学NGICS大平台主任

《Digital Twins and Applications》共同主编

阮伟

教授级高工,浙江大学

浙江大学控制装备及综合安全研究所副所长
《Digital Twins and Applications》副主编


论坛嘉宾Forum Guests


黄彦平

研究员,中国核动力研究设计院

反应堆工程研究所副所长兼总工程师

蒋朝辉

教授,中南大学
中南大学自动化科学与技术系主任

韩永刚

教授级高工,奇安信集团

奇安信集团副总裁

杜文亮

求是讲席教授,浙江大学
ACM和IEEE双会士

席泽生

博士,国家电网

网络安全专家

王东霞

特聘研究员,浙江大学
网络空间大搜索专委会委员

WWW、AAAI、ECAI、CAI等国际会议程序委员会委员

李宏源

副研究员,北京大学

2024年北京市科技新星、承担国家级项目9项

张奕楠

助理研究员,浙江大学
主持千万级国家/省部级课题2项

《Digital Twins and Applications》执行编辑/编委






02




论坛介绍



2024年11月9日下午,由中国自动化学会主办的2024国家工业软件大会“数字孪生与控制装备”分论坛在上海富悦大酒店顺利召开。浙江大学教授王文海、浙江大学教授阮伟担任会议主席。浙江大学教授王文海、核动力院研究员黄彦平、中南大学教授蒋朝晖、奇安信集团副总裁韩永刚、浙江大学教授杜文亮、中国电科院博士席泽生、浙江大学研究员王东霞、浙江大学助理研究员张奕楠、北京大学副研究员李宏源分别带来了各自精彩报告。本次分论坛由浙江大学教授阮伟主持。



开放协同控制装置及系统UCS的研究与应用及多领域数字孪生设计开发平台NGM发布


王文海教授在报告中重点介绍了NGM平台的发布,这是一个支持跨行业建模和仿真的多领域数字孪生设计开发平台,具备高性能求解器,对提升工业流程数字孪生控制中的系统安全性和可靠性起到关键作用。教授还探讨了如何利用该平台培养未来工业领域所需的高素质人才,并强调了NGM平台开源免费策略的重要性,以降低技术门槛,推动数字孪生技术的广泛应用和创新发展。报告最后提供了二维码,以便与会者获取更多信息并加入社区,共同探索数字孪生技术的未来。



先进核能动力系统数字孪生孵化平台-NUMAP


黄彦平研究员展示的NUMAP平台,是中国核动力研究设计院与苏州同元软控信息技术有限公司联合开发的先进核能动力系统数字孪生孵化平台,它为全球首套超临界二氧化碳发电系统提供了全生命周期的高精度模拟和预测。NUMAP平台基于Modelica,具备多专业耦合建模和高效实时仿真能力,支持虚实数据同步和数据驱动模型优化,为核能动力领域的数字化转型提供了强有力的技术支撑。



复杂冶金过程关键装备的双闭环数字孪生系统构建


蒋朝晖教授提出的冶金过程关键装备的双闭环数字孪生系统,通过构建复杂运行机理的多时空尺度模型,成功应用于高炉炼铁和铜阳极板圆盘浇铸等关键装备,有效解决了信息缺失和调控粗放的问题。这一系统不仅提升了生产效率和产品质量,还推动了冶金工业向数智化转型,为实现制造强国和双碳战略目标提供了重要支撑。



用内生安全方法保护工业软件安全


韩永刚副总裁在报告中强调,自主研发工业软件对于国家产业链的自主可控至关重要,但我国工业软件过度依赖开源技术,存在重大安全风险。他提出采用内生安全方法,将安全措施贯穿于工业软件的开发到应用的整个生命周期,以系统化的方式保障工业软件的安全。



打造互联网仿真器


杜文亮教授介绍了他们团队开发的开源互联网仿真器,这是一个能够在个人计算机或云平台上运行的微型互联网环境,具备互联网的所有基本要素。自2021年发布以来,该仿真器已被广泛应用于科研和教育领域。杜教授还探讨了将仿真器与工业控制仿真系统结合的潜力,为研究工业控制系统的安全问题提供了新的视角和工具。



电力工业控制装备与系统内生安全技术研究探索


席泽生博士在报告中指出,随着电力系统向云边协同架构的发展,新型电力系统面临着前所未有的网络安全挑战,尤其是对抗未知漏洞和攻击的难题。他提出了电力系统内生安全技术路线,通过构建融合动态异构冗余拟态理论与信息物理广域控制交互机理的弹性防御模型,以期实现对未知威胁的有效防护,并对未来内生安全技术的应用进行了展望。



Agents4PLC:基于大模型多智能体的可信PLC代码自动生成


王东霞研究员在报告中提出了Agents4PLC,这是一个基于大模型多智能体的PLC代码生成框架,旨在提高工业控制系统的编程效率和代码可信度。该框架通过集成检索增强生成(RAG)、高级提示工程技术和链式思考等策略,实现了可信的PLC代码自动生成。实验结果显示,Agents4PLC在可信度指标上的表现超越了现有基线方法,证明了其在生成实际工业应用级可信代码方面的潜力。



基于多领域数字孪生设计开发平台NGM的模型服务与应用


张奕楠博士的报告突出了NGM平台在推动国家工业软件自主化和智能化方面的关键作用。该平台利用Modelica语言,提供跨行业的高精度建模与仿真,满足了电力、石化和污水处理等行业的复杂需求。通过跨平台仿真、实时数据同步和自适应模型参数等技术,NGM平台增强了工业流程的数字孪生控制,确保了系统的安全性和可靠性,为工业软件的自主可控和工业4.0的实现提供了坚实基础。



海洋观探测装备数字孪生智能系统


李宏源团队的报告聚焦于海洋数字孪生技术在推动海洋高端装备发展中的关键作用,特别是在“海洋强国”战略背景下。报告探讨了海洋工程、力学和人工智能交叉领域的最新进展,包括跨介质和深海采矿装备的数字孪生系统。这些理论和方法不仅促进了海洋数字孪生的基础理论创新,还加强了其在海洋观探测装备中的工程应用,实现了虚拟与现实的有效映射和控制。






03


NGM平台:数字孪生新纪元,开源免费!




在2024国家工业软件大会上,杭州优稳自动化系统有限公司自豪地推出了自主研发的NGM平台V3.0版!这一多领域数字孪生设计开发平台,基于非因果编程语言,提供机理建模环境与数据修正建模方法,涵盖电力、化工、热力学等多个行业专有模型库。NGM平台V3.0版具备强大的高性能求解器,支持跨领域建模和跨平台仿真,能够对复杂系统进行物理建模和动态仿真,已在多个工程领域的多学科系统中得到应用。
我们诚邀行业专家学者、技术人员下载体验NGM平台V3.0版,并提供免费使用及咨询服务,共同探索数字孪生技术的无限可能。




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文案|王善擎

图片|王善擎

排版|王善擎

审核|张奕楠、张稳稳