智炼实验室平台_软硬件一体化科研管理中枢—国工智能

软硬件一体化科研管理中枢

以智炼实验室平台为核心的化工研发一体化系统

智炼实验室平台以 “设备生态 + 平台 AI” 为核心,通过工业物联能力快速对接智能反应釜、AI智能光谱仪等实验设备,打通设备与设备、设备与信息系统之间的数据通道,构建集设备管理、电子记录本、实验活动管理于一体的智能实验研发中枢。产品可联动国工 MAI 家族与 AI 云计算平台,也提供开放化快速接口可快速对接用户方其它类型的信息系统;提供功能模块、服务中心与应用商店,支撑实验信息化、数字化、智能化进阶应用,助力科研向数据驱动 + AI 赋能转型。

 

功能模块

实验任务管理

打破传统实验管理中任务分配僵化、进度不透明、协作效率低的痛点,建立全流程、多模式、可追溯的实验任务管理体系。

实验过程管控

将实验操作与仪器设备深度绑定,实现参数自动下发、数据自动采集、记录自动生成的智能化实验执行体验。

数据异常处理

针对实验室物联网平台及设备运行过程中可能出现的各类异常状态,建立多层次、智能化的异常监测与处理机制,确保实验数据连续可靠。

仪器监控预警

从"被动响应"转向"主动预防",通过可配置的预警规则体系,实现对设备运行参数的自动化监测与异常提前预警。

生态拓展对接

采用开放式架构设计,实现多品牌、多类型仪器设备的统一接入与管理,降低系统集成成本,提升实验室设备资源利用率。

AI工艺优化

以人工智能算法为核心引擎,将历史实验数据转化为工艺优化洞察,实现实验参数的智能推荐与设备指令下发一体化执行。

产品功能

实验任务管理
实验过程管控
数据异常处理
仪器监控预警
生态拓展对接
AI工艺优化
实验任务管理
打破传统实验管理中任务分配僵化、进度不透明、协作效率低的痛点,建立全流程、多模式、可追溯的实验任务管理体系。

支持三种灵活的任务创建模式,适配不同组织场景: 创建自身任务:研究人员自主规划实验内容,适用于探索性研发与自主创新实验; 创建他人任务:主管或项目负责人向下分配实验工作,明确责任人、截止时间与交付要求,适用于团队协作与项目分工; 创建自身并下发:创建者同时作为执行者,并可邀请其他人员协同参与,适用于复杂实验的多人配合场景。

 

任务创建后,系统通过消息推送通知相关人员,登录人员可在任务池中查看并领取属于个人的实验任务。任务状态实时流转,实验完成后用户点击完成按钮完结任务,系统自动记录完成时间、操作人及实验成果,实现任务生命周期的全流程闭环管理。

 

提供任务看板与甘特图展示,实时显示各人员任务负载、完成进度与延期风险。支持按人员、项目、时间段统计任务完成率、实验效率等绩效指标,为实验室资源调配与人员考核提供数据依据。

实验过程管控
将实验操作与仪器设备深度绑定,实现参数自动下发、数据自动采集、记录自动生成的智能化实验执行体验。

实验过程中,用户可直接在平台界面设定仪器运行参数与数据采集频次,系统通过物联网协议即时下发至仪器设备并启动执行,无需人工在设备端逐项设置,大幅降低操作误差与时间成本。

系统实时查看与仪器配置匹配的过程数据流,支持数据曲线可视化展示与实时刷新。用户可随时监控实验进展,对比预设参数与实际运行值的偏差,确保实验条件严格受控。

电子实验记录本自动化,停止参数下发或实验结束时,系统自动将操作过程日志与仪器采集数据插入电子实验记录本,形成完整的实验档案。记录本支持在线编辑、批注、版本管理,可一键导出为Word/PDF格式便于归档与分享,同时支持合规删除,实现实验过程全流程留痕与便捷管理,满足数据完整性要求。

数据异常处理
针对实验室物联网平台及设备运行过程中可能出现的各类异常状态,建立多层次、智能化的异常监测与处理机制,确保实验数据连续可靠。

采用连续三次判定为离线的防抖规则,避免因网络瞬时波动或信号干扰导致的误判。系统每隔固定周期(如5秒)检测设备心跳信号,连续三次未收到响应才判定为离线,确保状态识别准确,减少误报警对实验人员的干扰。

实时监测服务器运行状态,记录服务器断电、服务宕机、进程崩溃等导致的服务中断与重启情况。异常发生时自动记录时间戳、持续时长及恢复状态,生成系统健康报告,便于运维人员快速定位问题根因并优化系统稳定性。

针对状态频繁跳变场景,系统对出现两次离线后恢复的数据波动情况进行异常标记与处理。波动期间的数据自动标注为"可疑"状态,提示用户在数据分析时谨慎使用或进行复核,防止异常数据影响实验结论的准确性。

仪器监控预警
从"被动响应"转向"主动预防",通过可配置的预警规则体系,实现对设备运行参数的自动化监测与异常提前预警。

用户可自定义预警规则,建立设备参数→预警条件→通知方式的关联关系。支持设置参数上下限阈值、变化速率限制、持续超时判定等多种预警条件,适配不同仪器与实验场景的监控需求。

触发预警后,系统根据预设规则执行通知动作,支持站内消息、短信、邮件、企业微信/钉钉推送等多种通知方式。可配置预警分级,不同级别对应不同通知对象与响应要求,确保关键异常及时传达至责任人。

自动记录所有预警事件的发生时间、参数值、持续时长及处理结果,形成预警历史库。支持按设备、参数、时间段进行统计分析,识别高频预警点与潜在风险趋势,为设备维护、工艺优化提供数据支撑,实现预测性维护与风险前置管理。

生态拓展对接
采用开放式架构设计,实现多品牌、多类型仪器设备的统一接入与管理,降低系统集成成本,提升实验室设备资源利用率。

仪器发现模块内置自研物联网驱动引擎,支持主流通信协议。新增设备接入网络后,系统可自动识别设备类型、型号及通信接口,无需人工配置即可接入智炼实验室平台,大幅降低设备接入与维护成本。

设备接入后,系统同步补充仪器模型及配置信息,保障参数下发顺畅与数据采集准确。支持仪器模板库管理,同类设备可快速复用配置,提升接入效率。

后端采用微服务+插件化可扩展架构,支持灵活接入其他厂商驱动或定制开发专用接口。可对接第三方系统,实现多源设备统一管理与数据互通,打破设备孤岛,构建开放兼容的实验室物联网生态体系。

AI工艺优化
以人工智能算法为核心引擎,将历史实验数据转化为工艺优化洞察,实现实验参数的智能推荐与设备指令下发一体化执行。

以贝叶斯优化 算法为核心,支持用户自定义实验因素与评价指标。算法基于上传的历史实验因素和指标数据,构建代理模型,智能探索参数空间与目标函数映射关系。

系统自动计算并推荐与目标指标高度匹配的实验参数方案,给出最优参数组合及预期效果置信区间。支持多目标优化,提供帕累托前沿解集供用户选择,大幅提升实验设计效率与成功率。

生成的推荐参数方案可直接下发至指定仪器执行,实现"智能推荐→设备执行→数据采集→结果反馈"的闭环迭代。系统持续学习新实验数据,不断优化推荐模型,形成自进化的工艺优化能力,加速研发周期,降低试错成本,推动实验室从"经验驱动"向"数据驱动"转型。

效益提升

本质安全与绿色节能双突破

通过设备远程操控与人机分离,将操作人员从危险实验环境中解放,安全事故率降低90%以上。AI智能优化设备运行策略,动态调整功率输出,避免空转浪费,整体能耗直降40%,助力企业达成双碳目标与绿色工厂认证。

研发加速与通量倍增

实验任务自动化分配、仪器参数远程下发、数据自动采集,消除重复性人工操作,研发周期缩短30%-50%。支持多设备并行执行与7×24小时无人值守,实验通量暴涨200%-300%,产能瓶颈有效突破。

知识资产数字化沉淀

将分散的实验数据、工艺参数、失败案例系统化沉淀为企业级数字资产,建立标准化知识库,避免人员流失导致知识流失,形成可持续的研发壁垒与核心竞争力。

交付运维成本大幅优化

采用模块化架构与标准化接口,系统部署周期从数月缩短至数天,实施成本显著降低。设备内置自诊断功能,异常自动预警并远程定位,现场服务需求减少70%以上。建立远程运维中心,技术支持团队可远程监控系统健康状态,服务响应速度提升80%,差旅成本与停机等待时间大幅减少。

综合成本结构性下降

自动化实验执行减少单实验人力投入50%以上,AI优化算法减少无效实验次数,物料成本下降25%-35%。设备利用率提高,投资回收周期缩短40%,整体综合成本下降30%,性价比显著飞升。

一站式采购与模块化扩展

提供"硬件+软件+服务"打包方案,采购流程简化60%以上。按需选购功能模块,避免一次性过度投资,总拥有成本降低30%以上,降本更省心。
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