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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
面向关系数据库扩展的自适应影像金字塔切片方法
本发明公开了一种面向关系数据库扩展的自适应影像金字塔切片方法,本发明针对空间数据管理系 统发展现状,综合考虑局域网网络带宽和服务器端数据库存储块大小,并结合局域网客户端硬件情况, 提出了自适应影像切片模型,根据自适应影像切片模型自适应的选择影像切片尺寸。本发明可在多种不 同的数据库、网络和客户端条件下实现影像数据智能化高效存储与访问,为高效的影像数据管理提供了 可行的思路和方法,有助于在 C/S 架构的网络环境下高效存取和管理基于数据库技术的遥感影像数据。 
武汉大学 2021-04-13
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
信号与系统教学实验系统
集成一体化先进结构方案,将开放式的电路和实验平台、高品质数字信号源、新一代测量与分析仪器集成在一个实验箱中,不需要配电脑或其他仪器,只需一个实验箱就能全面支持“信号与系统”实验的教学内容。
西安唐都科教仪器开发有限责任公司 2021-02-01
快速提取OSM数据中自定义多边形区域内路网的方法
本发明公开了一种快速提取OSM数据中用户自定义多边形区域内路网的方法,该方法能够快速地将用户自定义的需要研究的范围外的节点和路段删除,最终得到用户自定义多边形区域内的OSM路网数据。目前从OSM数据导出的路网区域只能是矩形,本发明可以让用户自定义多边形研究区域,并快速地自动删除自定义多边形区域外的节点和路网,节省了用户先解析矩形范围的OSM数据再手工删除区域外的节点和路段产生的额外的时间和工作量,同时也避免该过程中人工操作可能产生的错误。
东南大学 2021-04-11
一种基于多源遥感数据的城市不透水层率提取方法
一种基于多源遥感数据的城市不透水层信息提取方法,包括根据夜间灯光亮度影像,计算归一化灯光亮度并基于阈值分割方法对城市地表进行区域类型分割;利用灯光亮度、陆地表面温度与归一化土壤调节植被指数,构建增强型归一化不透水层指数;通过建立每一种类型分割区域的增强型归一化不透水层指数MNDISI与不透水层率之间的线性定量关系,进行不透水层的提取工作。本发明较好地结合了多源遥感数据的优势,有效抑制了光谱混淆对于不透水层率估算结果的不利影响,为城市土地利用和环境变化监测提供了一种新的途径。
武汉大学 2021-04-10
面向两岸热点事件的社交多媒体大数据协同感知与计算
一、项目简介 本项目的研究,旨在揭示阻断网络下的不对称信息传播规律,创立社交多媒体大数据的感知与计算的新理论新方法,开发面向两岸热点事件的监控技术,搭建维护国家安全和两岸稳定的支撑平台。 二、前期研究基础 持续开展在社交媒体挖掘与舆情分析领域的应用研究,在计算
厦门大学 2021-01-12
两万多拟南芥公共RNA-seq文库的生物大数据在线分析平台
发布的数据库(Arabidopsis RNA-seq database, ARS)整合了来自GEO、SRA、ENA和DDBJ数据库的20,068个拟南芥RNA-seq数据,提供了“Google-style”在线查询工具。该研究对所有文库进行了基因表达水平定量和共表达网络分析,并将所有文库进行分类,总共涉及1176个突变体、1102种处理条件、12个
南方科技大学 2021-04-14
一种基于实测雷击数据的输电线路击杆率获取方法
本发明公开了一种基于实测雷击数据的输电线路击杆率获取方 法,该方法以实测输电线路本体雷击数据,包含雷击避雷线次数、雷 击杆塔次数及雷击导线次数,分析线路杆塔相对整个档距的引雷性能, 综合计算线路杆塔击杆率。主要步骤如下:首先根据输电线路经过的 地形划分杆塔区间,然后在输电线路各相导线上分布安装行波监测装 置,监测各相导线上的高频电流数据,建立波形辨识判据,获取某一 区间一段时间内线路雷击数据,包括线路雷击避雷线次数 n1、雷击杆 塔数据 n2 及雷击导线次数 n3,获得该区间内线路等效击杆率。本发
华中科技大学 2021-04-14
一种利用 SSD 的无效数据优化 RAID5/6 写性能的方法
本发明公开了一种利用 SSD 中无效数据优化 RAID5/6 写性能的 方法,是应用在一种包括 1 个或多个 SSD 和多个磁盘组成的 RAID5/6 系统中,其中 SSD 作为 RAID5/6 的读写缓存,所述方法包括:在 SSD 中建立空闲池、数据池、保留池和回收池,其中保留池用于暂时存储 SSD 中无效的旧数据并在 SSD 的内存中构造映射表,用于存储 SSD 中数据和对应的无效旧数据的信息及其与 RAID 磁盘中数据的对应
华中科技大学 2021-04-14
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