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标志科技 (ICONICS Inc.)
  • 模型预测控制AI平台 MPCWorX 26版重磅上线  
  • 发布时间:2025/12/23 13:59:35   修改时间:2025/12/23 13:59:35 浏览次数:121
  • 模型预测控制AI平台 MPCWorX 26版重磅上线
  • 202612 北京标志卓信科技


    前言

    202512月,北京标志卓信科技自主研发的模型预测控制AI平台 MPCWorX 26版正式发布了!该产品历经近两年多时间和数位工程师的迭代开发,并经历了24版本在十多个不同行业项目的实际应用,成熟度和有效性得到了充分验证。


    MPC(模型预测控制)作为经典的APC(先进过程控制)技术之一,基于模型预测未来,并优化求解。该技术利用动态模型预测未来多步输出,求解优化问题得到最优控制序列,其核心优势之一可自然处理多输入多输出之间的耦合能将输入、输出的硬约束和软约束直接纳入优化问题中求解。此外,该技术也能够实现多目标优化可在跟踪设定值的同时,最小化能耗、平稳操作、满足经济目标等。

     


    模型预测控制原理框图

     

    MPCWorX基于APC/MPC理论,以时序数据AI分析和建模技术为手段,并与工业现场的实时历史数据库/时序数据库系统、实时数据采集监控系统、工业现场的经典反馈控制系统 (如PID控制系统) 无缝集成,最终形成一个可以快速验证、灵活部署、非侵入式、自主迭代、AI驱动的先进控制系统。


    一、 MPCWorX是什么?

    是面向自动化和工艺人员的基于AI的MPC软件平台,通过机器学习对过程数据进行分析和建模,实现预测、优化、仿真等功能,帮助用户以数据驱动取代经验决策,无缝对接自动化系统,全面提升生产效率和产品质量。平台以模型预测控制(MPC)为核心,基于动态模型进行未来预测,结合滚动优化和多变量协同调控,增强过程抗干扰能力,形成约束优化闭环,进而推动先进过程控制(APC)系统的落地与应用。


     

    二、 MPCWorX 适用于哪些应用场景和目标?

    该产品专为食品饮料、水处理、矿业、化工、能源、建材(水泥、玻璃)和冶金等行业生产中的复杂控制场景而设计,尤其适用于:

    改善产品质量:动态调节产线运行参数,通过AI优化提前补偿工艺参数,提高产品生产质量。

    提升设备综合效率:预测设备运行故障,提前进行模式调整与预防维护,减少设备停机时间,延长设备寿命,提升运转效率。

    数字化传承工艺策略:在复杂工况下自动执行多约束优化决策,利用AI模型指导设备闭环实时调节,减少人工干预。

    降低运营成本:系统运行中持续监测目标偏差,进行闭环调整控制,智能优化系统运营策略,降低系统运维成本、能源成本等各项成本。



    三、 MPCWorX如何部署?

    MPCWorX具有灵活的部署能力,可适配多种硬件环境与系统架构。平台支持边缘、本地及云端等多种部署模式,可根据实际场景的安全要求、网络条件与性能需求,选择最优部署方案,确保高效集成与稳定运行。

    从项目落地角度看,MPCWorX的实施流程清晰简洁。项目团队通过安装MPCWorX平台软件并结合项目配置与模型开发,即可完成系统搭建。平台通过“四步走”的方式进行开发部署,无需代码级别开发,对自动化工程师、工艺工程师和质量工程师十分友好。


    四、 为什么选择MPCWorX 

    MPCWorX产品以零代码配置的方式开发为基础,支持从数据接入与处理分析、AI模型构建与训练,到指标预测、控制优化及模拟仿真的全流程快速开发与部署,显著降低AI技术在复杂工业场景的应用门槛。

    产品具有丰富自动化控制接口,可快速无缝对接现有自动化系统。模型库内置随机森林、神经网络、XGBoost等多种成熟机器学习算法,适用于不同工况与数据类型,支持集成学习训练方式,通过组合多种模型、提升预测精度,为优化控制提供更可靠的决策依据。



     

    五、 MPCWorX应用的案例和使用效果如何? 

    MPCWorX作为通用平台,具有行业普适性和通用性,目前在快速消费品制造、水处理、高端装备领域都得到了应用和验证。

    1、热加工设备(干燥与水分精准控制装置)预测与控制

    平台通过实时采集生产过程参数、关键工艺指标及质量数据,综合考虑环境、来料水分等影响因素和工艺参数,同时结合干燥装置的运行机理,建立物料出口水分控制优化模型,最终通过DCS/PLC控制器进行出口水分、出口温度的AI控制。


    热加工设备AI控制原理

    该系统实现了对温度、风量等多变量的协同精准调控,成功克服了大时滞影响。关键工艺参数控制精度提升30%-45%,过程能力指数CPK从1.7提升至2.2以上,产品合格率趋近六西格玛水平。同时基于全自动闭环控制,操作员干预频次降低80%以上,有效提升了生产稳定性与连续性,为产品质量一致性提供了可靠保障。

    MPCWorX产品的应用

    2、污水处理智能加药系统

    在污水处理领域,当采煤废水进入重介速沉装置后,需通过连续投加PAC、PAM药剂与微砂形成稳定絮体,再经沉淀分离实现水质的达标排放。针对这一过程采用 AI进行智能控制,通过联动进水和出水水质数据以及各工艺段的水质信息构建“前馈+模型+反馈”的多参数控制策略,根据废水处理系统的运行规律,科学预测并调整投药量,实现加药过程的科学化管理。


    井下污水处理智能加药系统

    智能加药系统能够根据进水流量、水质变化连续预测投加量,有效控制药量的投入,减少药剂浪费约5-30%;在保证水质达标的同时,通过合理启停与调节加药泵组,优化控制减少能源消耗,实现节能降耗和水质稳定达标双重目标


    人工智能软件引入前后得出水浊度曲线对比

     

    3、发酵装置最优控制参数数字化传承

    在发酵装置中,随着菌群的代谢活动变化,罐内温度呈现出阶段性变化,而罐内温度调节主要依靠热水、循环水、冷冻水三种介质协同作用。采用 AI进行智能控制,对阀门开度进行调节并进行水路切换,综合考虑环境温度、罐内压力等影响因素和工艺参数变化,实施自动调节,从而实现对罐内温度的智能控制。


    基于MPCWorX的工业AI模型控制改善了原始PID控制结果,提高发酵罐温度控制精度至±0.2℃;通过优化温度控制策略减少热水、循环水和冷冻水之间的切换频率,有效避免因频繁切换导致的能源浪费,提高系统整体能效。


    智能控制与原始PID控制曲线对比

     

    六、 如何开始您的MPCWorX之旅?

    您是否对工控现场与AI结合的先进控制方案无从下手?是否对复杂工艺的智能提升感到困扰?是否想通过严谨有序的精准调控做到品质提升和降本增效?通过如下判定依据,将帮您决策是否进入MPCWorX之旅。

     

    判断类别

    内容

    工艺特征

    -  多个变量互相影响

    -  有明显约束(安全/质量/设备)

    -  PID 需要频繁人工干预

    -  操作员经验差异大

    -  运行点长期过于保守

    数据与系统

    -  过程数据连续、稳定

    -  关键变量可测或可估计

    -  健全的DCS /SCADA/ PLC 系统

    -  有历史数据(可以有缺陷)

    经济驱动力

    -  能耗成本高

    -  原料属性波动大

    -  产能瓶颈

    -  产品质量波动,不合格/不合规风险高

    组织条件

    -  有懂工艺的人

    -  有懂控制/自动化的人

    -  管理层支持

    -  接受“持续优化和完善”的理念

    诚挚欢迎各位业界专家与合作伙伴垂询交流,共同探索MPCWorX在工业场景中的应用与创新实践,携手推进AI技术与自动化控制的深度融合。

     

    「关于标志卓信」

    北京标志卓信科技有限公司成立于2010年,是一家聚焦能源、制造业和基础设施数字化和智能化的高新技术企业。我们帮助用户建立大型生产调度指挥系统、三维全景式生产与设备管理系统、基于机器学习的故障诊断与预测调优系统、IT与OT一体化的管控协同系统、基于跨平台技术和物联网技术的数字孪生系统等。公司在矿产开采加工和储运、智能制造、智慧市政等领域拥有数百家合作伙伴,与伙伴们成功实施了大量数字化项目。公司分支机构和业务遍布全国20多个省市区,为客户带来在地、高效的支持和服务。

    公司总部:北京市顺义区空港科技大厦 7层

    上海办事处:上海市徐汇区中山西路2025号永升大厦17层

    成都办事处:成都市武侯区天府二街蜀都中心3栋10层

    公司邮箱:info@iconics.com.cn

    咨询电话:010 8494 2570  /  185 1892 8028

  • 企业介绍
北京标志卓信科技有限公司成立于2010年,是一家聚焦能源、制造和基础设施数字化的高新技术软件企业。我们帮助用户建立大型生产调度指挥系统、三维全景式生产与设备管理系统、基于机器学习的故障诊断与预测调优系统、基于AI大模型的工业智能化交…  更多>>
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联系人:黄经理

地址:北京市顺义区空港科技大厦7层

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电话:86 10 8494 2570

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