基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化技术

发布时间: 2023-11-08

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利

行业领域：

高端装备制造产业

成果介绍

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。

成果亮点

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***%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%。

团队介绍

团队核心成员：向华，长期从事数控应用技术的研究开发和产业化工作。组织和承担完成了国家重大科技攻关项目、国家重大科技专项、国家863项目、国家冬奥会攻关项目等十余项。主持和参加了十几个数控系统新产品的软件开发设计工作，并独立主持设计过6个新产品软件的开发。获得了8项软件著作权，1项发明专利，省部级特等奖1项，一等奖2项、二等奖1项。在国内外学术期刊和会议上发表学术论文十余篇。主编出版教材《华中数控系统操作、编程及故障诊断与维修》。团队核心成员：周会成；华中科技大学副教授，华中科技大学研究员，在国家数控系统工程技术研究中心工作。主要研究方向为数控系统体系架构和软件平台。多次承担国家自然科学基金、国家重大科技专项、国家科技支撑计划项目。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”军工安防与应急产业科技服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2023-11-19

王小绪

南京理工大学

教授

综合评价

该成果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，对传统零件加工行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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