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新材料产业

需求背景

在进行智能装备数据的互联互通技术研究时，首先将超高压密封沟槽精密数控加工系统、超高压密封端面精密数控加工系统、多工位超高压数控加工系统、超高压平板阀内孔精密数控加工系统等各数控装备系统进行连接，实现设备信息数据互通；然后通过传感器、检测仪器、RFID等传感装置对各数控加工系统的设备信息、制造信息、产品质量信息等各种数据信息进行实时感知、采集和分析处理；数据信息系统将采集到的各种数据信息传递到生产、质量等各种业务系统，并以此为反馈，帮助各业务系统对产品的制造信息进行科学合理的协调；多任务多目标协同作业实时调控与优化方法是根据产品制造工艺与质量等信息进行科学的生产安排与资源配置，达到最优控制目标；智能制造关键要素优化是通过对制造过程中薄弱环节的生产与质量信息数据进行分析、处理，优化该环节生产质量的控制措施；实时监控技术是对智能制造生产线的生产、质量及物流过程进行实时监控，管理者可通过电脑或手机APP随时了解产线的生产、质量状况，为提高井口装置的质量与生产优化提供基础数据。

需解决的主要技术难题

1）实现超高压页岩气用大通径井口装置智能制造装备间的互联互通，完成产品制造工艺参数、质量数据等信息的实时感知与分析；

2）开展井口装置关键工序加工精度建模与补偿技术研究，实现车间多任务目标协同实时调控与优化；

3）完成页岩气井口装置智能制造关键工艺验证及工艺参数优化，实现井口装置系列化生产；

4）完成超高压页岩气用大通径井口装置的精密智能制造生产线的集成开发与应用示范，为行业提供一种可供借鉴的精密智能加工方法。

期望实现的主要技术目标

1）智能制造生产线控制网络、数控加工系统等各装备间的互联互通技术

根据井口装置的结构特点、装配及压力密封要求，拟对整条生产线采用区域控制和工序设备控制相结合的多层级控制方式。其中信息管理具有智能制造数据的感知、采集、数据建立、生产数据报表、产品质量分析及设备管理等功能，以保证信息与数据流的安全与畅通；区域控制具有负责接收生产指令、采集和发送制造数据的功能，保证信息数据畅通；设备控制则利用总线与I/O模块进行设备生产指令的下达与采集。

2）多任务多目标协同作业实时调控与优化技术

页岩气井口装置是一个由10余个零件组成的页岩气井口压裂装置，各零件的制造数据密切相关，因此，需利用多个零件制造主体间的多任务优化运行技术，考虑各零件间的密封与装配关系，采用协同作业与实时调控方式，优化各零件制造工艺，满足井口装置的密封性能与压裂要求。

3）智能制造过程关键要素的优化技术

利用三维建模软件，对零件进行准确建模，自动获取工件的结构信息，通过可视化技术，指定零部件的加工路径、加工顺序，生成加工工序图，同时可指定加工方法、加工对象、刀具参数及切削量等关键要素，并通过制造过程仿真实现智能制造过程的工艺优化。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-24

王锦标

重庆文理学院

教授

综合评价

该技术需求足够清晰

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