2026年12月 北京標(biāo)志卓信科技

前言

2025年12月，北京標(biāo)志卓信科技自主研發(fā)的模型預(yù)測(cè)控制AI平臺(tái) MPCWorX 26版正式發(fā)布了！該產(chǎn)品歷經(jīng)近兩年多時(shí)間和數(shù)位工程師的迭代開發(fā)，并經(jīng)歷了24版本在十多個(gè)不同行業(yè)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，成熟度和有效性得到了充分驗(yàn)證。

MPC（模型預(yù)測(cè)控制）作為經(jīng)典的APC（先進(jìn)過程控制）技術(shù)之一，基于模型預(yù)測(cè)未來，并優(yōu)化求解。該技術(shù)利用動(dòng)態(tài)模型預(yù)測(cè)未來多步輸出，求解優(yōu)化問題并得到最優(yōu)控制序列，其核心優(yōu)勢(shì)之一是可自然處理多輸入多輸出之間的耦合，能將輸入、輸出的硬約束和軟約束直接納入優(yōu)化問題中求解。此外，該技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化，可在跟蹤設(shè)定值的同時(shí)，最小化能耗、平穩(wěn)操作、滿足經(jīng)濟(jì)目標(biāo)等。 

模型預(yù)測(cè)控制原理框圖

MPCWorX基于APC/MPC理論，以時(shí)序數(shù)據(jù)AI分析和建模技術(shù)為手段，并與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫/時(shí)序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)典反饋控制系統(tǒng) (如PID控制系統(tǒng)) 無縫集成，最終形成一個(gè)可以快速驗(yàn)證、靈活部署、非侵入式、自主迭代、AI驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)控制系統(tǒng)。

一、 MPCWorX是什么？

是面向自動(dòng)化和工藝人員的基于AI的MPC軟件平臺(tái)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)、優(yōu)化、仿真等功能，幫助用戶以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)取代經(jīng)驗(yàn)決策，無縫對(duì)接自動(dòng)化系統(tǒng)，全面提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。平臺(tái)以模型預(yù)測(cè)控制（MPC）為核心，基于動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行未來預(yù)測(cè)，結(jié)合滾動(dòng)優(yōu)化和多變量協(xié)同調(diào)控，增強(qiáng)過程抗干擾能力，形成約束優(yōu)化閉環(huán)，進(jìn)而推動(dòng)先進(jìn)過程控制（APC）系統(tǒng)的落地與應(yīng)用。

二、 MPCWorX 適用于哪些應(yīng)用場(chǎng)景和目標(biāo)？

該產(chǎn)品專為食品飲料、水處理、礦業(yè)、化工、能源、建材（水泥、玻璃）和冶金等行業(yè)生產(chǎn)中的復(fù)雜控制場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，尤其適用于：

? 改善產(chǎn)品質(zhì)量：動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)產(chǎn)線運(yùn)行參數(shù)，通過AI優(yōu)化提前補(bǔ)償工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

? 提升設(shè)備綜合效率：預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行故障，提前進(jìn)行模式調(diào)整與預(yù)防維護(hù)，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

? 數(shù)字化傳承工藝策略：在復(fù)雜工況下自動(dòng)執(zhí)行多約束優(yōu)化決策，利用AI模型指導(dǎo)設(shè)備閉環(huán)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，減少人工干預(yù)。

? 降低運(yùn)營(yíng)成本：系統(tǒng)運(yùn)行中持續(xù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)偏差，進(jìn)行閉環(huán)調(diào)整控制，智能優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)策略，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本、能源成本等各項(xiàng)成本。 

三、 MPCWorX如何部署？

MPCWorX具有靈活的部署能力，可適配多種硬件環(huán)境與系統(tǒng)架構(gòu)。平臺(tái)支持邊緣、本地及云端等多種部署模式，可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的安全要求、網(wǎng)絡(luò)條件與性能需求，選擇最優(yōu)部署方案，確保高效集成與穩(wěn)定運(yùn)行。

從項(xiàng)目落地角度看，MPCWorX的實(shí)施流程清晰簡(jiǎn)潔。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過安裝MPCWorX平臺(tái)軟件并結(jié)合項(xiàng)目配置與模型開發(fā)，即可完成系統(tǒng)搭建。平臺(tái)通過“四步走”的方式進(jìn)行開發(fā)部署，無需代碼級(jí)別開發(fā)，對(duì)自動(dòng)化工程師、工藝工程師和質(zhì)量工程師十分友好。

 四、 為什么選擇MPCWorX？

MPCWorX產(chǎn)品以零代碼配置的方式開發(fā)為基礎(chǔ)，支持從數(shù)據(jù)接入與處理分析、AI模型構(gòu)建與訓(xùn)練，到指標(biāo)預(yù)測(cè)、控制優(yōu)化及模擬仿真的全流程快速開發(fā)與部署，顯著降低AI技術(shù)在復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用門檻。

產(chǎn)品具有豐富自動(dòng)化控制接口，可快速無縫對(duì)接現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)。模型庫內(nèi)置隨機(jī)森林、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、XGBoost等多種成熟機(jī)器學(xué)習(xí)算法，適用于不同工況與數(shù)據(jù)類型，支持集成學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式，通過組合多種模型、提升預(yù)測(cè)精度，為優(yōu)化控制提供更可靠的決策依據(jù)。

五、 MPCWorX應(yīng)用的案例和使用效果如何？

MPCWorX作為通用平臺(tái)，具有行業(yè)普適性和通用性，目前在快速消費(fèi)品制造、水處理、高端裝備領(lǐng)域都得到了應(yīng)用和驗(yàn)證。

1、熱加工設(shè)備（干燥與水分精準(zhǔn)控制裝置）預(yù)測(cè)與控制

平臺(tái)通過實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程參數(shù)、關(guān)鍵工藝指標(biāo)及質(zhì)量數(shù)據(jù)，綜合考慮環(huán)境、來料水分等影響因素和工藝參數(shù)，同時(shí)結(jié)合干燥裝置的運(yùn)行機(jī)理，建立物料出口水分控制優(yōu)化模型，最終通過DCS/PLC控制器進(jìn)行出口水分、出口溫度的AI控制。

 熱加工設(shè)備AI控制原理

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度、風(fēng)量等多變量的協(xié)同精準(zhǔn)調(diào)控，成功克服了大時(shí)滯影響。關(guān)鍵工藝參數(shù)控制精度提升30%-45%，過程能力指數(shù)CPK從1.7提升至2.2以上，產(chǎn)品合格率趨近六西格瑪水平。同時(shí)基于全自動(dòng)閉環(huán)控制，操作員干預(yù)頻次降低80%以上，有效提升了生產(chǎn)穩(wěn)定性與連續(xù)性，為產(chǎn)品質(zhì)量一致性提供了可靠保障。

MPCWorX產(chǎn)品的應(yīng)用

2、污水處理智能加藥系統(tǒng)

在污水處理領(lǐng)域，當(dāng)采煤廢水進(jìn)入重介速沉裝置后，需通過連續(xù)投加PAC、PAM藥劑與微砂形成穩(wěn)定絮體，再經(jīng)沉淀分離實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放。針對(duì)這一過程采用 AI進(jìn)行智能控制，通過聯(lián)動(dòng)進(jìn)水和出水水質(zhì)數(shù)據(jù)以及各工藝段的水質(zhì)信息，構(gòu)建“前饋+模型+反饋”的多參數(shù)控制策略，根據(jù)廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，科學(xué)預(yù)測(cè)并調(diào)整投藥量，實(shí)現(xiàn)加藥過程的科學(xué)化管理。

井下污水處理智能加藥系統(tǒng)

智能加藥系統(tǒng)能夠根據(jù)進(jìn)水流量、水質(zhì)變化連續(xù)預(yù)測(cè)投加量，有效控制藥量的投入，減少藥劑浪費(fèi)約5-30%；在保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的同時(shí)，通過合理啟停與調(diào)節(jié)加藥泵組，優(yōu)化控制減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)雙重目標(biāo)。

人工智能軟件引入前后的出水濁度曲線對(duì)比

3、發(fā)酵裝置最優(yōu)控制參數(shù)數(shù)字化傳承

在發(fā)酵裝置中，隨著菌群的代謝活動(dòng)變化，罐內(nèi)溫度呈現(xiàn)出階段性變化，而罐內(nèi)溫度調(diào)節(jié)主要依靠熱水、循環(huán)水、冷凍水三種介質(zhì)協(xié)同作用。采用 AI進(jìn)行智能控制，對(duì)閥門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)并進(jìn)行水路切換，綜合考慮環(huán)境溫度、罐內(nèi)壓力等影響因素和工藝參數(shù)變化，實(shí)施自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)罐內(nèi)溫度的智能控制。

基于MPCWorX的工業(yè)AI模型控制改善了原始PID控制結(jié)果，提高發(fā)酵罐溫度控制精度至±0.2℃；通過優(yōu)化溫度控制策略減少熱水、循環(huán)水和冷凍水之間的切換頻率，有效避免因頻繁切換導(dǎo)致的能源浪費(fèi)，提高系統(tǒng)整體能效。

智能控制與與原始PID控制曲線對(duì)比

六、 如何開始您的MPCWorX之旅？

您是否對(duì)工控現(xiàn)場(chǎng)與AI結(jié)合的先進(jìn)控制方案無從下手？是否對(duì)復(fù)雜工藝的智能提升感到困擾？是否想通過嚴(yán)謹(jǐn)有序的精準(zhǔn)調(diào)控做到品質(zhì)提升和降本增效？通過如下判定依據(jù)，將幫您決策是否進(jìn)入MPCWorX之旅。

誠摯歡迎各位業(yè)界專家與合作伙伴垂詢交流，共同探索MPCWorX在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)踐，攜手推進(jìn)AI技術(shù)與自動(dòng)化控制的深度融合。

「關(guān)于標(biāo)志卓信」

北京標(biāo)志卓信科技有限公司成立于2010年，是一家聚焦能源、制造業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化和智能化的高新技術(shù)企業(yè)。我們幫助用戶建立大型生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、三維全景式生產(chǎn)與設(shè)備管理系統(tǒng)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障診斷與預(yù)測(cè)調(diào)優(yōu)系統(tǒng)、IT與OT一體化的管控協(xié)同系統(tǒng)、基于跨平臺(tái)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字孿生系統(tǒng)等。公司在礦產(chǎn)開采加工和儲(chǔ)運(yùn)、智能制造、智慧市政等領(lǐng)域擁有數(shù)百家合作伙伴，與伙伴們成功實(shí)施了大量數(shù)字化項(xiàng)目。公司分支機(jī)構(gòu)和業(yè)務(wù)遍布全國20多個(gè)省市區(qū)，為客戶帶來在地、高效的支持和服務(wù)。

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