分布式协同优化控制技术
项目概况
- 项目开发了一套分布式协同优化控制技术，并将其应用于 瓦楞包装生产线，实现了包装生产线的整体性能优化与全面自动 化。本项目深度融合了信息技术与传统机械制造技术，显著降低了 包装生产成本，提升了包装生产线的技术水平，解决了困扰我国包 装行业的技术瓶颈问题，实现了技术突破，达到国际先进水平。近 年来，瓦楞纸包装技术得到迅速发展。然而与欧美日等发达国家同 类技术相比，我国技术存在自动化水平低、能耗高、废品率高等问 题。近期，瓦楞纸包装市场紧缩，产品的人力成本飙升。这迫使包 装行业寻求新技术，抑制生产成本，以保证市场竞争力和利润空间。 快速、高精度和低消耗操作是包装行业降低成本、提高效益的最佳 途径。然而,快速、高精度和低消耗是相互制约的，快速易降低操 作精度，过高的精度要求势必降低生产速度，同时对低消耗也会产 生影响。寻求一种能够协调这些指标，使之达到最优的方法一直是 困扰瓦楞包装生产线供应商和用户的技术难题。瓦楞包装生产线是 典型的串级系统。传统的观点认为，生产速度较低的单机是制约整 体生产速度的瓶颈。因此，多年来，包装线供应商一直致力于单机 设备生产速度的提升。随着技术发展，单机生产速度得到较大的改 善。然而，在实践中，人们逐渐认识到，片面地追求单机生产速度， 并不能使生产线整体效率最优。从系统与控制科学角度看，这是由 于系统整体最优与子系统个体最优存在矛盾。瓦楞纸生产线速度非常快，以瓦楞纸板机生产速度为例，一般速度已可达 200 米/分钟 以上。如此高速下实现安全、高效生产，各生产单元之间必须有机 协同，才能有效克服外界干扰的影响，实现整体优化目标。 本项目实施以来，销售瓦楞纸包装成套生产线 46 套，销售额新增 11.7 亿元，创造利税 1.5 亿元，间接经济效益 7 亿元，出口创汇 4395 万美元。该项目培养硕士研究生 10 名，博士研究生 1 名，获 得发明专利 14 项，实用新型专利 32 项，软件著作权 2 项，发表学 术论文 24 篇，其中 SCI 收录 10 篇，EI 收录 12 篇，形成了我国首 套包装机械分布式协同优化控制系统。本项目提的整体优化设计理 念，提高了瓦楞包装生产线制造水平和整体性能，推动了瓦楞包装 行业技术发展和整体实力的提高，对于提升我国在该领域的国际地 位具有深远的影响。
团队介绍
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