流程工业技术架构(学术化下钻)
整体架构每一板块均可点击进入下级学术页(用途 · 解释 · 公式 · 北电位置)。定位与《流程行业AI全景深度调研 V1.6》一致:工业软件层为主战场(AI+APC 增强与软工具链);控制与设备层为伙伴/边界;不替换 DCS/APC 内核。
主战场软测量 · APC 增强 · RTO 协同 · 本体/智能体
伙伴/边界DCS/PLC/SIS · 通用流程模拟内核
证据分层已核实 / 厂商口径 / 作者判断 / 待确认
图 A-1 技术架构分层(点击方块下钻)· 自下而上:控制边界 → 数据 → 推断与优化 → 知识与智能体 → 协同与算力
底座
算力与推理平台
Compute / Inference
边缘/私有化推理与星火类算力;支撑模型服务,不改变控制安全边界。
基础设施
L7
工厂协同 / MES
Plant Collaboration / MES
批次、质量放行、排产与跨装置协同;ISA-95 层次上连接制造执行与优化层。
经营与排产接口
L6b
工业智能体与受控执行
Industrial Agents / Controlled Exec.
建议→影子→限幅内自动的阶梯执行;授权、白名单与可回退是硬约束。
产品形态
L6
时序基础模型
Time-Series Foundation Models
预训练时序模型作为软测量与短期预测组件;不能替代辨识模型与安全约束。
预测组件
L5
本体与工业知识
Ontology / Knowledge
设备–工艺–质量–事件的可查询语义层;支撑 RAG 与跨系统上下文,不单卖为通用聊天。
共享内核
L4b
数字孪生 / OTS
Digital Twin / OTS
装置级动态镜像与操作员培训仿真;用于影子运行、回放与受控试点前验证。
验证与影子
L4
流程模拟
Process Simulation
稳态/动态机理模型与物性包;为放大、泄放与代理模型提供先验,北电不自研通用模拟内核。
伙伴供给
L3b
RTO / 经济优化
RTO / Economic Opt.
稳态经济层向 APC 下发目标;与可信状态、边际贡献验收口径衔接。
主战场 · 协同
L3
APC / 模型预测控制
APC / MPC
多变量约束下的滚动优化写设定值;北电以状态/目标/健康增强既有 APC 内核,不主张替换 DCS/APC。
主战场 · 增强不替换
L2
软测量与可信状态
Soft Sensing / Trusted State
以易测变量推断难测质量/状态,并给出不确定度与化验时滞对齐;北电“可信状态”服务核心。
主战场 · P0
L1
历史库与工业数据
Historian / OT Data
过程历史库、标签语义与事件框是上层软测量与决策的主数据源;接库不替库。
接入层
L0
控制与设备层
Control & Equipment
DCS、PLC、SIS/安全仪表与现场仪表构成实时控制与安全边界;写回通道与联锁归属在位自动化厂商。
伙伴 / 边界
离散/全景钩子:本 v1 以流程主战场节点为核;MES/视觉等离散扩展标「待确认」并在后续迭代挂接。