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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
3D打印多孔钛合金骨替代材料的结构
优化
及其机制研究
悬赏金额:12.5万元 发榜企业:广东施泰宝医疗科技有限公司 需求领域:临床医学-基础 3D打印技术 医学材料 生物医用材料 临床医学-外科 产业集群:生物医药与健康产业集群 技术关键词:3D打印,SLM,多孔钛合金,孔隙结构,骨替代材料
广东施泰宝医疗科技有限公司
2021-11-05
基于GE-OLogit模型的“以地养老”模式参与意愿及模式
优化
研究
本项目基于湖北省咸宁市农民的实地调研数据,从农民个人特征、家庭特征、土地特征和认知特征四个方面选取了18个变量作为自变量,通过Order-logit模型探究影响农民参与以地养老模式意愿的因素。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 李炤辰 工商管理学院农林经济管理 2019.9/2023.6 杨力源 工商管理学院农林经济管理 2019.9/2023.6 陈文杰 工商管理学院物流管理 2019.9/2023.6 王子阳 工商管理学院物流管理 2019.9/2023.6 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 崔许锋 工商管理学院土地资源管理 副教授 土地经济管理与GIS空间分析 四、项目简介 本项目基于湖北省咸宁市农民的实地调研数据,从农民个人特征、家庭特征、土地特征和认知特征四个方面选取了18个变量作为自变量,通过Order-logit模型探究影响农民参与以地养老模式意愿的因素。研究发现农民的年龄、务农收入比重、是否购买社会养老保险、承包地数量、宅基地面积、认知水平和风险意识对于参与意愿有显著影响。因此,应当完善农地流转机制、关注养老需求主体、发展农村非农化产业和加强政府政策宣传和支持力度,积极推动以地养老模式发展。
中南财经政法大学
2022-08-09
基于微生物群落功能调控的酿造食品品质
优化
技术
传统发酵通常采用固态多菌种酿造,其功能微生物组成复杂,其形成的微生态在酿造的过程中一直处于动态的平衡,这种微生态结构与功能的揭示对提升传统酿造食品的营养价值、风味保持具有重要意义,通过现代的微生态技术,认识酿造微生物群落结构及其功能,并加以理性应用,既是重要的基础科学问题,又是行业技术升级的关键。实验室长期从事传统酿造食品的应用基础研究和产业实践,与国内的众多大型酿造企业,如镇江恒顺、泸州老窖、山西老陈醋、张家界大德酿造、安徽胡玉美等保持着长期的产学研合作。近十多年来,针对白酒、黄酒、酱油(酱)、泡菜等传统酿造食品,在系统研究酿造微生物功能的基础上,理性设计功能调控手段,达到传承工艺特色,稳定发酵生产,提升产品品质的目的。 创新要点 (1)系统建立了复杂酿造微生物群落结构解析和微量代谢产物精确分析的技术体系,解决了妨碍定量研究传统酿造食品微生物群落结构以及精确其复杂组份的技术难题。 (2)创新了传统酿造功能微生物高效筛选技术,从传统食醋等酿造过程中分离获得近百株背景明确、安全可靠、发酵性能优良的微生物,形成了完备的酿造用菌种库,包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等。 (3)首次提出了传统酿造菌群生物强化策略,构建了酿造微生物群落功能强化技术体系并实现了产业应用,促进了传统酿造生产的三个可控(酿造微生物群落功能可控、酿造过程可控、产品品质可控)。
江南大学
2021-04-13
华北
电力
大学(保定)先进环境材料表征测试实验设备采购项目公开招标公告
华北电力大学(保定)先进环境材料表征测试实验设备采购项目招标项目的潜在投标人应在招标通电子招投标交易平台获取招标文件,并于2022年06月15日10点00分(北京时间)前递交投标文件。
华北电力大学(保定)
2022-05-27
一种基于粒子
系统
的运载火箭尾焰仿真
方法
成果描述:发明专利,一种基于粒子系统的运载火箭尾焰仿真方法市场前景分析:可用于尾焰高效仿真与同类成果相比的优势分析:算法简单,效果好
电子科技大学
2021-04-10
一种大规模MIMO
系统
多用户上行鲁棒检测
方法
本发明公开了一种大规模MIMO系统多用户上行鲁棒检测方法,包括:第一步,在上行信道训练中,用户发送导频信号,基站依据接收的导频信号获取信道估计值和相应的信道估计误差第二步,建立信道矩阵G的统计模型;第三步,考虑用户等概率发送QAM符号x,获取x的初始估计均值和初始估计方差第四步,利用信道矩阵的统计模型及采用鲁棒的检测算法获取发送信号的均值和方差第五步,判断是否满足迭代终止条件:如果是,则跳转执行第六步;否则,则更新并跳转至第四步;第六步,对进行硬判决,得到用户发送信号检测值本发明能以较低实现复杂度实现,且在不增加计算复杂度的同时,显著提高大规模MIMO系统上行链路中的信号检测的鲁棒性。
东南大学
2021-04-11
一种规模化农田无线物联网智能滴灌
系统
及
方法
本发明涉及一种规模化农田无线物联网智能滴灌系统及方法,属于高效节水灌溉技术领域。本发明所述的规模化农田无线物联网智能滴灌系统包括远程控制中心、若干测控模块、田间滴灌系统和终端,实现全无线化的控制传输,提出了针对滴灌田间测控模块的降耗休眠措施,同时测控模块标识有专用信息,通过便携式终端读取即可完成测控模块定位、读取、设置等管理操作,解决规模化农田智能化滴灌系统功耗高、布置困难、管理复杂的问题;同时降低了规模化农田的智能滴灌系统的搭建投入,提高管理效率。
中国农业大学
2021-04-11
施工及运营期隧道渗流场模型试验
系统
及其试验
方法
成果描述:本发明公开了一种施工及运营期隧道渗流场模型试验系统及其试验方法,包括渗流模型箱的箱体和数据采集装置,箱体的顶部设有压力表,侧壁底部设有溢流孔,侧壁顶端和底端分别设有模型箱上进水孔和模型箱下进水孔;相对的两侧壁上开有隧道孔;固定钢筋笼的两端固定于隧道孔孔缘内壁上,其外包裹隔土层;法兰盘的外圈螺栓固定于隧道孔孔缘外壁上,内、外钢筋笼分别均通过法兰盘固定于隧道两隧道孔之间;法兰盘的内孔设有盖板;在内外钢筋笼之间螺纹连接施工期隔土板;在内钢筋笼内螺纹固定掌子面挡水板;且二者位于同一垂向截面上。该系统可方便、准确、真实地测试渗流场作用下隧道施工、运营期的渗流场情况。市场前景分析:轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学
2021-04-10
一种煤水分离的固体管道输煤
系统
及其输送
方法
本发明基于煤水分离式管道输煤技术,旨在提供一种煤水分离的固体管道输煤系统及其输送方法。本发明包括水箱、主输送管道、注入管道装置、流量计、排气阀、球阀、调节阀和变频离心泵,所述水箱包括第一水箱、第二水箱和料仓补水箱,所述调节阀包括第一调节阀和第二调节阀,所述球阀包括第一球阀、第二球阀、第三球阀和第四球阀。本发明的有益效果是:通过单独的注入端,避开离心泵实现固体物料的装载,无论何种形状固体,都可通过注入端进入主输送管道,随载流体高速输送。本发明固体物料目前针对圆柱状固体;固体物料输送速度明显大于流体速度,输送效率提高,输送时固体物料不与管道内壁发生摩擦,不会因为固体物料增加额外阻损。
浙江大学
2021-04-11
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