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智煉實驗室平臺_軟硬件一體化科研管理中樞—國工智能

軟硬件一體化科研管理中樞

以智煉實驗室平臺為核心的化工研發(fā)一體化系統(tǒng)

智煉實驗室平臺以 “設備生態(tài) + 平臺 AI” 為核心,通過工業(yè)物聯(lián)能力快速對接智能反應釜、AI智能光譜儀等實驗設備,打通設備與設備、設備與信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道,構建集設備管理、電子記錄本、實驗活動管理于一體的智能實驗研發(fā)中樞。產品可聯(lián)動國工 MAI 家族與 AI 云計算平臺,也提供開放化快速接口可快速對接用戶方其它類型的信息系統(tǒng);提供功能模塊、服務中心與應用商店,支撐實驗信息化、數(shù)字化、智能化進階應用,助力科研向數(shù)據(jù)驅動 + AI 賦能轉型。

 

功能模塊

實驗任務管理

打破傳統(tǒng)實驗管理中任務分配僵化、進度不透明、協(xié)作效率低的痛點,建立全流程、多模式、可追溯的實驗任務管理體系。

實驗過程管控

將實驗操作與儀器設備深度綁定,實現(xiàn)參數(shù)自動下發(fā)、數(shù)據(jù)自動采集、記錄自動生成的智能化實驗執(zhí)行體驗。

數(shù)據(jù)異常處理

針對實驗室物聯(lián)網平臺及設備運行過程中可能出現(xiàn)的各類異常狀態(tài),建立多層次、智能化的異常監(jiān)測與處理機制,確保實驗數(shù)據(jù)連續(xù)可靠。

儀器監(jiān)控預警

從"被動響應"轉向"主動預防",通過可配置的預警規(guī)則體系,實現(xiàn)對設備運行參數(shù)的自動化監(jiān)測與異常提前預警。

生態(tài)拓展對接

采用開放式架構設計,實現(xiàn)多品牌、多類型儀器設備的統(tǒng)一接入與管理,降低系統(tǒng)集成成本,提升實驗室設備資源利用率。

AI工藝優(yōu)化

以人工智能算法為核心引擎,將歷史實驗數(shù)據(jù)轉化為工藝優(yōu)化洞察,實現(xiàn)實驗參數(shù)的智能推薦與設備指令下發(fā)一體化執(zhí)行。

產品功能

實驗任務管理
實驗過程管控
數(shù)據(jù)異常處理
儀器監(jiān)控預警
生態(tài)拓展對接
AI工藝優(yōu)化
實驗任務管理
打破傳統(tǒng)實驗管理中任務分配僵化、進度不透明、協(xié)作效率低的痛點,建立全流程、多模式、可追溯的實驗任務管理體系。

支持三種靈活的任務創(chuàng)建模式,適配不同組織場景: 創(chuàng)建自身任務:研究人員自主規(guī)劃實驗內容,適用于探索性研發(fā)與自主創(chuàng)新實驗; 創(chuàng)建他人任務:主管或項目負責人向下分配實驗工作,明確責任人、截止時間與交付要求,適用于團隊協(xié)作與項目分工; 創(chuàng)建自身并下發(fā):創(chuàng)建者同時作為執(zhí)行者,并可邀請其他人員協(xié)同參與,適用于復雜實驗的多人配合場景。

 

任務創(chuàng)建后,系統(tǒng)通過消息推送通知相關人員,登錄人員可在任務池中查看并領取屬于個人的實驗任務。任務狀態(tài)實時流轉,實驗完成后用戶點擊完成按鈕完結任務,系統(tǒng)自動記錄完成時間、操作人及實驗成果,實現(xiàn)任務生命周期的全流程閉環(huán)管理。

 

提供任務看板與甘特圖展示,實時顯示各人員任務負載、完成進度與延期風險。支持按人員、項目、時間段統(tǒng)計任務完成率、實驗效率等績效指標,為實驗室資源調配與人員考核提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

實驗過程管控
將實驗操作與儀器設備深度綁定,實現(xiàn)參數(shù)自動下發(fā)、數(shù)據(jù)自動采集、記錄自動生成的智能化實驗執(zhí)行體驗。

實驗過程中,用戶可直接在平臺界面設定儀器運行參數(shù)與數(shù)據(jù)采集頻次,系統(tǒng)通過物聯(lián)網協(xié)議即時下發(fā)至儀器設備并啟動執(zhí)行,無需人工在設備端逐項設置,大幅降低操作誤差與時間成本。

系統(tǒng)實時查看與儀器配置匹配的過程數(shù)據(jù)流,支持數(shù)據(jù)曲線可視化展示與實時刷新。用戶可隨時監(jiān)控實驗進展,對比預設參數(shù)與實際運行值的偏差,確保實驗條件嚴格受控。

電子實驗記錄本自動化,停止參數(shù)下發(fā)或實驗結束時,系統(tǒng)自動將操作過程日志與儀器采集數(shù)據(jù)插入電子實驗記錄本,形成完整的實驗檔案。記錄本支持在線編輯、批注、版本管理,可一鍵導出為Word/PDF格式便于歸檔與分享,同時支持合規(guī)刪除,實現(xiàn)實驗過程全流程留痕與便捷管理,滿足數(shù)據(jù)完整性要求。

數(shù)據(jù)異常處理
針對實驗室物聯(lián)網平臺及設備運行過程中可能出現(xiàn)的各類異常狀態(tài),建立多層次、智能化的異常監(jiān)測與處理機制,確保實驗數(shù)據(jù)連續(xù)可靠。

采用連續(xù)三次判定為離線的防抖規(guī)則,避免因網絡瞬時波動或信號干擾導致的誤判。系統(tǒng)每隔固定周期(如5秒)檢測設備心跳信號,連續(xù)三次未收到響應才判定為離線,確保狀態(tài)識別準確,減少誤報警對實驗人員的干擾。

實時監(jiān)測服務器運行狀態(tài),記錄服務器斷電、服務宕機、進程崩潰等導致的服務中斷與重啟情況。異常發(fā)生時自動記錄時間戳、持續(xù)時長及恢復狀態(tài),生成系統(tǒng)健康報告,便于運維人員快速定位問題根因并優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

針對狀態(tài)頻繁跳變場景,系統(tǒng)對出現(xiàn)兩次離線后恢復的數(shù)據(jù)波動情況進行異常標記與處理。波動期間的數(shù)據(jù)自動標注為"可疑"狀態(tài),提示用戶在數(shù)據(jù)分析時謹慎使用或進行復核,防止異常數(shù)據(jù)影響實驗結論的準確性。

儀器監(jiān)控預警
從"被動響應"轉向"主動預防",通過可配置的預警規(guī)則體系,實現(xiàn)對設備運行參數(shù)的自動化監(jiān)測與異常提前預警。

用戶可自定義預警規(guī)則,建立設備參數(shù)→預警條件→通知方式的關聯(lián)關系。支持設置參數(shù)上下限閾值、變化速率限制、持續(xù)超時判定等多種預警條件,適配不同儀器與實驗場景的監(jiān)控需求。

觸發(fā)預警后,系統(tǒng)根據(jù)預設規(guī)則執(zhí)行通知動作,支持站內消息、短信、郵件、企業(yè)微信/釘釘推送等多種通知方式??膳渲妙A警分級,不同級別對應不同通知對象與響應要求,確保關鍵異常及時傳達至責任人。

自動記錄所有預警事件的發(fā)生時間、參數(shù)值、持續(xù)時長及處理結果,形成預警歷史庫。支持按設備、參數(shù)、時間段進行統(tǒng)計分析,識別高頻預警點與潛在風險趨勢,為設備維護、工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐,實現(xiàn)預測性維護與風險前置管理。

生態(tài)拓展對接
采用開放式架構設計,實現(xiàn)多品牌、多類型儀器設備的統(tǒng)一接入與管理,降低系統(tǒng)集成成本,提升實驗室設備資源利用率。

儀器發(fā)現(xiàn)模塊內置自研物聯(lián)網驅動引擎,支持主流通信協(xié)議。新增設備接入網絡后,系統(tǒng)可自動識別設備類型、型號及通信接口,無需人工配置即可接入智煉實驗室平臺,大幅降低設備接入與維護成本。

設備接入后,系統(tǒng)同步補充儀器模型及配置信息,保障參數(shù)下發(fā)順暢與數(shù)據(jù)采集準確。支持儀器模板庫管理,同類設備可快速復用配置,提升接入效率。

后端采用微服務+插件化可擴展架構,支持靈活接入其他廠商驅動或定制開發(fā)專用接口。可對接第三方系統(tǒng),實現(xiàn)多源設備統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)互通,打破設備孤島,構建開放兼容的實驗室物聯(lián)網生態(tài)體系。

AI工藝優(yōu)化
以人工智能算法為核心引擎,將歷史實驗數(shù)據(jù)轉化為工藝優(yōu)化洞察,實現(xiàn)實驗參數(shù)的智能推薦與設備指令下發(fā)一體化執(zhí)行。

以貝葉斯優(yōu)化 算法為核心,支持用戶自定義實驗因素與評價指標。算法基于上傳的歷史實驗因素和指標數(shù)據(jù),構建代理模型,智能探索參數(shù)空間與目標函數(shù)映射關系。

系統(tǒng)自動計算并推薦與目標指標高度匹配的實驗參數(shù)方案,給出最優(yōu)參數(shù)組合及預期效果置信區(qū)間。支持多目標優(yōu)化,提供帕累托前沿解集供用戶選擇,大幅提升實驗設計效率與成功率。

生成的推薦參數(shù)方案可直接下發(fā)至指定儀器執(zhí)行,實現(xiàn)"智能推薦→設備執(zhí)行→數(shù)據(jù)采集→結果反饋"的閉環(huán)迭代。系統(tǒng)持續(xù)學習新實驗數(shù)據(jù),不斷優(yōu)化推薦模型,形成自進化的工藝優(yōu)化能力,加速研發(fā)周期,降低試錯成本,推動實驗室從"經驗驅動"向"數(shù)據(jù)驅動"轉型。

效益提升

本質安全與綠色節(jié)能雙突破

通過設備遠程操控與人機分離,將操作人員從危險實驗環(huán)境中解放,安全事故率降低90%以上。AI智能優(yōu)化設備運行策略,動態(tài)調整功率輸出,避免空轉浪費,整體能耗直降40%,助力企業(yè)達成雙碳目標與綠色工廠認證。

研發(fā)加速與通量倍增

實驗任務自動化分配、儀器參數(shù)遠程下發(fā)、數(shù)據(jù)自動采集,消除重復性人工操作,研發(fā)周期縮短30%-50%。支持多設備并行執(zhí)行與7×24小時無人值守,實驗通量暴漲200%-300%,產能瓶頸有效突破。

知識資產數(shù)字化沉淀

將分散的實驗數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、失敗案例系統(tǒng)化沉淀為企業(yè)級數(shù)字資產,建立標準化知識庫,避免人員流失導致知識流失,形成可持續(xù)的研發(fā)壁壘與核心競爭力。

交付運維成本大幅優(yōu)化

采用模塊化架構與標準化接口,系統(tǒng)部署周期從數(shù)月縮短至數(shù)天,實施成本顯著降低。設備內置自診斷功能,異常自動預警并遠程定位,現(xiàn)場服務需求減少70%以上。建立遠程運維中心,技術支持團隊可遠程監(jiān)控系統(tǒng)健康狀態(tài),服務響應速度提升80%,差旅成本與停機等待時間大幅減少。

綜合成本結構性下降

自動化實驗執(zhí)行減少單實驗人力投入50%以上,AI優(yōu)化算法減少無效實驗次數(shù),物料成本下降25%-35%。設備利用率提高,投資回收周期縮短40%,整體綜合成本下降30%,性價比顯著飛升。

一站式采購與模塊化擴展

提供"硬件+軟件+服務"打包方案,采購流程簡化60%以上。按需選購功能模塊,避免一次性過度投資,總擁有成本降低30%以上,降本更省心。
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