本書重點介紹了數字孿生現有的發展水平、技術特點、研究動態, 從硬件和軟件兩個方面, 分別探討了數字孿生中數據采集、數據分析、智能決策和預測控制等技術在中藥制藥工業中的具體應用。 同時以中藥制藥環節中的提取、濃縮和干燥等具體工藝環節為例, 分析了現有工藝的技術缺陷, 重點討論了數字孿生技術在這些生產工藝環節中的具體應用。 通過工程實踐數據和實驗室小試數據的對比分析, 討論了數字孿生技術在工程應用環節的部署實施方案, 并展示了對現有工藝所帶來的實際工程效果。
本書主要讀者對象主要為從事中藥制藥生產、科研以及設計的廣大科研人員、管理干部、技術工人以及相關院校的師生,亦可以是化工領域或者相關工業領域的相關從業人員和相關院校師生。
目 錄
第一章引言 -001
第一節數字孿生技術的歷史和發展-001
一、數字孿生技術的基本概念和定義 -001
二、數字孿生技術的起源 -002
三、數字孿生技術的發展進程 -002
第二節 數字孿生技術的研究現狀和應用價值 -003
一、數字孿生技術的研究現狀 -003
二、數字孿生技術的典型特征 -004
三、數字孿生技術的應用價值 -004
第三節 數字孿生技術與中藥制藥-006
第二章中藥制藥領域中的數字孿生技術 -008
第一節中藥智能制造的內涵與特征 -008
一、中藥智能制造的內涵 -008
二、中藥智能制造的特點 - 009
第二節 智能制藥與數字孿生技術-010
一、智能制藥的定義與特征 -010
二、數字孿生技術在智能制藥中的應用-010
第三節 數字孿生技術的技術特點和核心要求 -011
一、數字孿生技術的技術特點 -011
二、數字孿生技術應用的核心要求-011
三、嵌入數字孿生技術應用的顯著特點 -012
第四節 數字孿生技術在現代中藥制藥中的應用 -012
第三章中藥制藥數字孿生技術架構-015
第一節中藥數字孿生技術架構-015
一、物理組件-016
二、虛擬組件-016
三、數據管理 -017
第二節 中藥制藥數字孿生技術的關鍵技術-017
一、數據采集技術-017
二、數字化建模技術-019
三、模擬仿真技術-020
四、數據分析和挖掘技術-020
五、決策優化技術-021
第三節 中藥制藥工藝對數字孿生技術要求 -022
一、中藥制藥行業需要解決的痛點問題-022
二、中藥智能制造技術的需求分析 -023
三、中藥制藥工業的智能制造關鍵技術體系-024
第四章 中藥制藥數字孿生技術數據采集技術 -026
第一節 數據采集技術-026
一、過程參數的數據采集技術-026
二、藥品質量的數據采集技術-039
第二節 實時信號處理技術-045
一、單片機技術 -046
二、PLC技術-047
三、FPGA技術-049
四、DSP技術-050
五、GPU技術-051
六、CPLD技術-051
第三節 數字空間與物理空間的數據交互 -052
一、數據傳輸 -052
二、數據處理-054
三、數據儲存 -054
第四節 微波技術用于中藥制藥投料前整包含水率在線檢測-055
一、儀器與材料-056
二、實驗方法-057
三、結果與討論-058
第五節 高光譜成像結合人工智能技術探索天然金銀花提取物的干燥行為 -063
一、材料和方法-064
二、實驗結果分析-067
三、高光譜技術的技術優勢-071
