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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一體化系統

智煉實驗室平臺以 “設備生態 + 平臺 AI” 為核心,通過工業物聯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、設備與信息系統之間的數據通道,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中樞。產品可聯動國工 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;提供功能模塊、服務中心與應用商店,支撐實驗信息化、數字化、智能化進階應用,助力科研向數據驅動 + AI 賦能轉型。

 

功能模塊

實驗任務管理

打破傳統實驗管理中任務分配僵化、進度不透明、協作效率低的痛點,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,實現參數自動下發、數據自動采集、記錄自動生成的智能化實驗執行體驗。

數據異常處理

針對實驗室物聯網平臺及設備運行過程中可能出現的各類異常狀態,建立多層次、智能化的異常監測與處理機制,確保實驗數據連續可靠。

儀器監控預警

從"被動響應"轉向"主動預防",通過可配置的預警規則體系,實現對設備運行參數的自動化監測與異常提前預警。

生態拓展對接

采用開放式架構設計,實現多品牌、多類型儀器設備的統一接入與管理,降低系統集成成本,提升實驗室設備資源利用率。

AI工藝優化

以人工智能算法為核心引擎,將歷史實驗數據轉化為工藝優化洞察,實現實驗參數的智能推薦與設備指令下發一體化執行。

產品功能

實驗任務管理
實驗過程管控
數據異常處理
儀器監控預警
生態拓展對接
AI工藝優化
實驗任務管理
打破傳統實驗管理中任務分配僵化、進度不透明、協作效率低的痛點,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建模式,適配不同組織場景: 創建自身任務:研究人員自主規劃實驗內容,適用于探索性研發與自主創新實驗; 創建他人任務: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,適用于團隊協作與項目分工; 創建自身并下發:創建者同時作為執行者,并可邀請其他人員協同參與,適用于復雜實驗的多人配合場景。

 

任務創建后,系統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。任務狀態實時流轉,實驗完成后用戶點擊完成按鈕完結任務,系統自動記錄完成時間、操作人及實驗成果,實現任務生命周期的全流程閉環管理。

 

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據依據。

實驗過程管控
將實驗操作與儀器設備深度綁定,實現參數自動下發、數據自動采集、記錄自動生成的智能化實驗執行體驗。

實驗過程中,用戶可直接在平臺界面設定儀器運行參數與數據采集頻次,系統通過物聯網協議即時下發至儀器設備并啟動執行,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。

系統實時查看與儀器配置匹配的過程數據流,支持數據曲線可視化展示與實時刷新。用戶可隨時監控實驗進展,對比預設參數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,停止參數下發或實驗結束時,系統自動將操作過程日志與儀器采集數據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,同時支持合規刪除,實現實驗過程全流程留痕與便捷管理,滿足數據完整性要求。

數據異常處理
針對實驗室物聯網平臺及設備運行過程中可能出現的各類異常狀態,建立多層次、智能化的異常監測與處理機制,確保實驗數據連續可靠。

采用連續三次判定為離線的防抖規則,避免因網絡瞬時波動或信號干擾導致的誤判。系統每隔固定周期(如5秒)檢測設備心跳信號,連續三次未收到響應才判定為離線,確保狀態識別準確,減少誤報警對實驗人員的干擾。

實時監測服務器運行狀態,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。異常發生時自動記錄時間戳、持續時長及恢復狀態,生成系統健康報告,便于運維人員快速定位問題根因并優化系統穩定性。

針對狀態頻繁跳變場景,系統對出現兩次離線后恢復的數據波動情況進行異常標記與處理。波動期間的數據自動標注為"可疑"狀態,提示用戶在數據分析時謹慎使用或進行復核,防止異常數據影響實驗結論的準確性。

儀器監控預警
從"被動響應"轉向"主動預防",通過可配置的預警規則體系,實現對設備運行參數的自動化監測與異常提前預警。

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

觸發預警后,系統根據預設規則執行通知動作,支持站內消息、短信、郵件、企業微信/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生時間、參數值、持續時長及處理結果,形成預警歷史庫。支持按設備、參數、時間段進行統計分析,識別高頻預警點與潛在風險趨勢,為設備維護、工藝優化提供數據支撐,實現預測性維護與風險前置管理。

生態拓展對接
采用開放式架構設計,實現多品牌、多類型儀器設備的統一接入與管理,降低系統集成成本,提升實驗室設備資源利用率。

儀器發現模塊內置自研物聯網驅動引擎,支持主流通信協議。新增設備接入網絡后,系統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,系統同步補充儀器模型及配置信息,保障參數下發順暢與數據采集準確。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專用接口??蓪拥谌较到y,實現多源設備統一管理與數據互通,打破設備孤島,構建開放兼容的實驗室物聯網生態體系。

AI工藝優化
以人工智能算法為核心引擎,將歷史實驗數據轉化為工藝優化洞察,實現實驗參數的智能推薦與設備指令下發一體化執行。

以貝葉斯優化 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據,構建代理模型,智能探索參數空間與目標函數映射關系。

系統自動計算并推薦與目標指標高度匹配的實驗參數方案,給出最優參數組合及預期效果置信區間。支持多目標優化,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。

生成的推薦參數方案可直接下發至指定儀器執行,實現"智能推薦→設備執行→數據采集→結果反饋"的閉環迭代。系統持續學習新實驗數據,不斷優化推薦模型,形成自進化的工藝優化能力,加速研發周期,降低試錯成本,推動實驗室從"經驗驅動"向"數據驅動"轉型。

效益提升

本質安全與綠色節能雙突破

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

研發加速與通量倍增

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

知識資產數字化沉淀

將分散的實驗數據、工藝參數、失敗案例系統化沉淀為企業級數字資產,建立標準化知識庫,避免人員流失導致知識流失,形成可持續的研發壁壘與核心競爭力。

交付運維成本大幅優化

采用模塊化架構與標準化接口,系統部署周期從數月縮短至數天,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控系統健康狀態,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

自動化實驗執行減少單實驗人力投入50%以上,AI優化算法減少無效實驗次數,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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