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基于零件批量
加工
数据分析的
加工
工艺与流程优化技术
本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化,主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容: 1)零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法:在数据挖掘与机器学习算法方面,搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台,实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2)基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测:在航空薄壁件加工精度预测方面,对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作;建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型,实现了加工精度的高效高精预测。 3)基于机器学习的零件加工工艺优化与决策:在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面,围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作,结合轴类零件加工过程开展了优化工作;提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4)基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证:构建加工数据库1套,包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套(部署于中航发南方公司柔轴车间),实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化,其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理,可以用于工艺设计与现场预先感知,加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析,实现后续工序加工误差推理,加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题,开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发,初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破,具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面,研究了薄壁件加工误差产生的深层机理,构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型,探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律,提出了零件加工工艺与流程优化策略,形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范,规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批,形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面,将上述理论成果进行高度集成,开发了零件全流程加工智能推理优化软件(MIO软件)。软件集成了四大功能模块,包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评,测评机构具备MA与CNAS认证资质,最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面,结合航空发动机制造具体需求,将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件(动力涡轮传动轴)加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间,在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置,实时采集加工过程数据,集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统,获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息,构建了加工工艺数据库,开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证,零件次品率平均降低54.53%。(2019年至2020年优化前,次品率为8.38%;2021年6月至2022年5月优化后,次品率为3.81%)。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定,并形成用户报告。 【技术指标】 1)采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集,构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测,切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2)建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型,提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法,实现了加工误差快速(毫秒级)精准(偏差小于5微米)预测。 3)提出了航轴加工质量状态估计方法,建立了现场多源数据信息串联模型,基于隐马尔科夫的决策模型,实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4)建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型,首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架,联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。
华中科技大学
2023-06-20
关于组织申报2023年山西省技术创新
中心
的通知
推进山西省技术创新中心(以下简称:“省创中心”)建设工作,根据《省技术创新中心建设与运行管理办法》(晋科规〔2023〕3号),现就组织申报2023年度省创中心工作通知如下
山西省科技厅实验室与平台基地建设处
2023-07-05
关于印发《江苏省概念验证
中心
建设工作指引(试行)》的通知
关于印发《江苏省概念验证中心建设工作指引(试行)》的通知
江苏省科技厅
2023-11-30
大型风电叶片磨抛移动式
加工
机器人系统
本成果提出了一种新型的移动式磨抛加工机器人方案,实现了具有高转动输出特性的并联机构构型创新设计与尺寸参数优化,建立了机器人整机高刚度高能效设计方法,开发了高能量密度关键驱动单元,搭建了开放式机器人控制系统并研制了移动式混联磨抛机器人系统样机,攻克了机器人精度保证难题并实现了末端执行器的准确定位。 项目研究了曲面自适应的主被动耦合柔性磨抛法兰,建立材料去除模型以研究进给速度与接触力同步耦合规划方法、开发了面向大型风电叶片磨抛加工余量检测的原位视觉测量系统,进行了面向大型风电叶片磨抛的原位视觉测量-余量补偿-力控加工的自适应打磨与验证,为大型风电叶片力控磨抛工艺系统设计提供了理论基础和实现手段。 并且项目研制基于玻璃钢叶片高光反射表面三维激光扫描测头,构建了面向超大叶片的多移动机器人协作型激光三维测量系统,并完成了大型风电叶片测量软件的开发,实现风电叶片高精度定位以及健壮、高效高精的多机器人协作测量与叶型分析。 【技术指标】 【市场前景】 目前机器人打磨技术在汽车零部件、五金卫浴、3C电子、工业零件、医疗器械、航空航天和轨道交通等行业已经有较为成熟的应用。但相对焊接、喷涂、搬运码垛等机器人应用来说,打磨应用规模还比较小,随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求,这一细分领域也蕴涵着巨大的发展潜力。近几年,我国打磨机器人行业市场规模快速增长,从2012年的15.58亿元增长到了2022年的96.1亿元,年均复合增长率达到18%,未来随着劳动力结构的改变及智能制造的发展仍有开拓增长空间。
华中科技大学
2023-07-19
海南省航天技术创新
中心
关于征集2024年航天专项项目建议的通知
各有关单位: 为了更好地贯彻落实海南省“陆海空”科技创新发展部署要求,加快火箭链、卫星链、数据链构建以及“三链”领域产业前沿引领技术、关键共性技术协同攻关,推进空间科学试验重大产出,促进国际航天交流与合作,推动海南航天高质量发展。海南省航天技术创新中心现公开征集项目建议,有关事项通知如下: 一、征集需求 聚焦火箭链、卫星链、数据链构建发展规划,围绕科技创新、产业促进、国际合作与交流、政策咨询与研究方向,重点推动解决关键核心技术、促进产业成果落地转化等需求,2024年航天专项项目将重点围绕以下领域与方向开展。 (一)征集领域 1.火箭链:围绕低成本、可重复使用运载火箭关键技术攻关、演示验证实验和产品开发试制,航天发射配套实验理论、关键技术、测试流程和支持系统优化更新等。 2.卫星链:围绕商业卫星平台优化和可靠性设计、低功耗轻质量小型化有效载荷研制、星地高速数传、卫星测运控等。 3.数据链:围绕天基观测数据热带亚热带地区的标定、真实性检验、信息提取、融合处理、可视化展示、保障与服务等。 (二)征集类型 1.科技创新:聚焦航天领域前沿技术引领,着力突破重大关键、共性技术,对海南航天的发展具有一定的创新驱动作用。 2.产业促进:具备一定的产业成果转化与落地能力与条件,项目执行期结束后具备申请高新技术企业基本条件。 3.国际合作与交流:围绕与东盟、拉美、加勒比等国家的技术合作与双向转移,开展航天领域交流活动等。具有明确的国际合作对象。 4.政策咨询与研究:瞄准国内外航天科技前沿,研究提出有利于海南航天事业发展的技术发展战略和前瞻性政策建议。 5.创新创业团队引进:重点引进培育一批火箭链、卫星链、数据链“三链”领域高层次创新科研团队,支持海南航天发展需要,推动科技创新人才培养,促进创新团队项目来海南孵化和成果转化。主要面向企业、高校和科研院所开展关键核心技术攻关、科研成果转化及产业化等相关团队。同时,须满足以下基本要求: (1)申请单位在海南省内依法注册、具有独立法人资格。 (2)团队由1名带头人和至少3名核心成员组成,团队成员应具有良好的道德品质和职业操守,具备较强的创新能力,团队研究水平和成果居本领域、本行业前列,科研成果创新性突出或产业前景好。 (3)团队成员中,具有博士学位、正高级专业技术职称或入选省级以上重大人才工程项目的人员合计不少于2名。 (4)团队成员平均年龄不超过55岁,其中,带头人年龄不超过65岁。 (5)团队成员承诺在海南工作5年以上。带头人及核心成员与用人单位每年在琼工作时间原则上不少于6个月。 (6)具有明确的团队建设目标和发展规划、合理的组织结构和合作基础。 二、征集方式 为切实落实相关工作,请有意向的单位提供2024年海南省航天技术创新中心航天专项项目建议,并于2023年7月18日(周二)前将《2024年海南省航天专项项目建议表》《海南省航天技术创新中心创新创业团队引进征集表》发至邮箱qiunan@hn-atic.com。 附件1:2024年海南省航天专项项目建议表 附件2:海南省航天技术创新中心创新创业团队引进征集表 海南省航天技术创新中心 2023年7月6日 (联系人:邱南,电话:18608998958)
省科学技术厅
2023-07-06
北京市元宇宙产业创新
中心
启动筹建 首批汇聚6家石景山区企业
近日,2023全球数字经济大会“互联网3.0高峰论坛”在国家会议中心举行,启动了“北京市元宇宙产业创新中心”筹建工作。创新中心与产业链上下游企业广泛合作,首批汇聚国内十余家企业和机构,其中石景山区注册企业4家。
中关村石景山园
2023-07-14
《2023年中国科学院文献情报
中心
期刊分区表》正式发布
131本期刊在今年晋升为1区
中国科学院文献情报中心
2023-12-27
关于组织开展2023年度青海省级工程技术研究
中心
认定工作的通知
为加强和规范工程中心的建设与运行管理,充分发挥其在产业技术研究开发、科技成果转化和推进企业及行业技术进步等方面的作用,按照《青海省工程技术研究中心管理办法》(青科发高新〔2023〕62号)要求,现将2023年度青海省工程技术研究中心认定工作有关事项通知如下。
青海省科学技术厅
2023-08-11
关于开展2023年度青海省工程技术研究
中心
绩效评价工作的通知
为进一步加强对省级工程技术研究中心(以下简称工程中心)的动态管理,提升工程中心运行质量和效益,根据《青海省工程技术研究中心管理办法》(青科发高新〔2023〕62号)要求,拟于近期组织开展2023年度青海省工程技术研究中心考核评价工作。
青海省科学技术厅
2023-08-14
中国科协信息
中心
关于中国科协智能文件交换系统运维及优化改造项目的申报通知
中国科协智能文件交换系统运维及优化改造项目。
中国科协
2023-07-14
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征集高校科技成果及大学生创新创业项目