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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
一种滤波器组多载波系统的数据传输方法
本发明公开了一种滤波器组多载波系统的数据传输方法,属于滤波器组多载波通信领域,利用与导频相邻的多个辅助导频符号抵消导频受到的虚部干扰并且通过编码可以发送额外数据。解决了滤波器组多载波系统中导频符号会受到虚部干扰的技术问题。本发明包括计算导频受到的虚部干扰步骤、计算编码矩阵步骤、设计导频周围的辅助导频符号步骤、发送及接收数据步骤、信道估计及均衡步骤、数据恢复步骤。本发明能够在保证良好信道估计性能的情况下,显著降低用于抵消虚部干扰的能量。
华中科技大学 2021-04-11
一种基于大数据的智慧变电站实时监控系统及方法
本发明公开了一种基于大数据的智慧变电站实时监控系统及方法,具体涉及电力设备监控技术领域,包括多源采集处理模块、动态拓扑更新模块、设备状态监测模块、故障诊断预测模块、设备寿命预测模块、能效分析优化模块以及远程运维调度模块;本发明能够实现高精度故障检测及隐性关联挖掘,提高变电站异常检测能力,有效优化变电站各电力设备的寿命管理;能够确保维护资源分配合理,提高设备可靠性,提升综合能效,减少碳排放,无需人工干预调整运行模式,提高优化效率,实现变电站智能化运行。
南京工程学院 2021-01-12
一种用于网络虚拟手术的网络数据传输方法及系统
本发明公开了一种用于网络虚拟手术的网络数据传输方法及系统,包括:获得网络虚拟手术的工作在线特征,将工作在线特征输入至预训练后的反向传播神经网络获得四个监测输出特征;根据四个监测输出特征计算获得数据压缩率、预测补偿窗口大小、冗余重传次数以及本地插值平滑因子;按照数据压缩率对网络虚拟手术的工作数据压缩后执行数据传输;在网络虚拟手术的数据传输过程中,基于预测补偿窗口大小的卡尔曼预测器补偿延迟,根据冗余重传次数触发冗余重传对抗丢包,将本地插值平滑因子代入插值滤波器平滑网络抖动;将反向传播神经网络与虚拟手术力反馈系统相结合,实现了对网络化虚拟手术中延迟、抖动和丢包问题的自适应调节。
南京工业大学 2021-01-12
良田教学高拍仪V800A3D高清数据采集扫描仪
深圳市新良田科技股份有限公司 2021-08-23
折叠履带式底盘及车辆
本实用新型公开了一种折叠履带式底盘及车辆,底盘的主履带总成的前端铰接有副履带总成,之间连接有折叠油缸。在越野行驶中,在一般地面采用主履带驱动行驶;在攀越陡峭阶梯障碍时,采用主、副履带联合驱动并通过双履带伸展运动通过障碍。可适用于各种履带式车辆,如农用履带拖拉机、履带式挖掘机、履带式军车、履带式采伐机、履带式推土机、履带式铲车等。
北京林业大学 2021-02-01
悬挂式防飞溅手术隔离罩
由来自上海交通大学医学院附属第九人民医院、上海交大生物医学工程学院、上海清华国际创新中心、上海市公共卫生临床中心的研发人员组成的联合研制团队设计发明的“一次性防飞溅隔离巾”已经用于抗“疫”前线;而经过短短数日,“抗‘疫’盔甲”得到全面优化,第二代“悬挂式防飞溅手术隔离罩”已被送往救治一线,更加降低了新冠疫情诊治临床一线医护人员在病床前操作时暴露感染风险,避免了诊治过程操作引起的二次污染,尽可能将污染源局限在隔离装置内。
上海交通大学 2021-04-10
便携式可控制氢技术
便携式燃料电池在单兵电源、应急电源、无人微型飞行器机载电源等领域具有广阔的应用前景,这些重要的应用领域都要求燃料电池系统配备简易、高效的制(储)氢装置。本项目以自行研制的高效、长寿命的硼氢化钠水解催化剂为核心,实现硼氢化钠溶液的可控制氢。装置核心为一微型固定床反应器,硼氢化钠溶液被微型泵可控地注入反应器,瞬间分解产氢,转化率接近100%。产生的氢气经过微型碱雾分离装置除碱后直接进入燃料电池电堆。制氢装置平时只需要携带固体硼氢化钠粉末,使用时加入普通自来水(或清洁的河水、溪水等)即可。固体硼氢化钠的重量储氢量超过10%,在不计水重量的情况下可超过20%,具有巨大的应用优势。
华东理工大学 2021-02-01
蠕动掘进式星壤潜入器
一种蠕动掘进式星壤潜入器,包括:掘进单元,进尺单元,定姿单元,其特征在于:掘进单元中,主掘进电机安装在主机架上,电机轴与花键传动轴相连,花键传动轴与掘进头连接,掘进头与主机架之间安装有密珠轴承,主机架与掘进头之间安装有调力弹簧和压力传感器;掘进头可相对于主机架转动和向下移动实现回转下潜,而下潜压力可以通过调力弹簧和压力传感器进行调节和监控.本发明的有益效果是:结构精巧,设计合理,自动化控制运转,工作过程平稳有序,专门为星体探测设计使用.
哈尔滨工业大学 2021-05-04
非震动式硬币分类机
成果描述:本实用新型提供一种非震动式硬币分类机,包括盖板、第一筛选机构、新一毛硬币筛选板、第二筛选机构、五毛硬币筛选板、新一毛硬币收集盒、底板、第三筛选机构、五毛收集板、旧一毛硬币筛选板、旧一毛硬币收集板、旧一毛硬币收集盒、一元硬币收集盒、五毛硬币收集盒、机架和引导板。本实用新型结构简单,制造和使用都很简便,并且在使用过程中不需要电力驱动噪音小,设备使用寿命长。市场前景分析:本实用新型结构简单,制造和使用都很简便,并且在使用过程中不需要电力驱动噪音小,设备使用寿命长。与同类成果相比的优势分析:国内先进
成都大学 2021-04-10
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