科创中国

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。

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。

本研究成果开发了零件全流程加工质量智能推理与优化软件，实现了轴类零件全流程加工工艺优化与决策，零件次品率降低超50%。具有显著的经济效率。研究成果在智能加工产线智能决策技术应用与推广方面，基于零件加工精度预测、优化技术、工艺全流程决策技术等方面有相关研究工作，可与企业展开系列技术应用与技术推广工作。预估潜在市场规模在5-10亿元范围内。研究成果预期可以应用于航空/航天等多领域，实现加工全流程智能化管控、工艺全流程智能决策与加工工艺自适应调整，相关智能决策技术助力企业提高加工效率和加工精度。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

本研究成果开发了零件全流程加工质量智能推理与优化软件，实现了轴类零件全流程加工工艺优化与决策，零件次品率降低超50%。具有显著的经济效率。研究成果在智能加工产线智能决策技术应用与推广方面，基于零件加工精度预测、优化技术、工艺全流程决策技术等方面有相关研究工作，可与企业展开系列技术应用与技术推广工作。预估潜在市场规模在5-10亿元范围内。

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%。

【合作方式】

专利许可、面谈等。