环锭纺纱全流程机器人自动化生产关键技术

针对环锭纺纱全流程自动化生产工艺与工业机器人的深度集成问题,提出了环锭纺纱生产线布局仿真优化方法,构建了生产线协同调度模型,详细阐述了配棉排包、精梳机自动喂棉卷和筒纱外观检测等关键工艺机器人应用场景,提出了以信息互联互通技术为核心的信息集成管控策略,建立了工艺、生产计划、质量、设备及物流一体化智能管控系统,形成了环锭纺纱生产线全流程智能管理模式,实现了基于纱管的纺纱质量追溯。结果表明:所使用的任务调度方法有效提升了相关工序的生产效率,设计的纺纱工艺机器人打通了配棉排包等工艺流程断点,相关技术应用后企业综合生产效率提升22.65%,运营成本降低40%,形成纺纱行业智能化转型典型案例并已向行业推广。     

基于两阶段深度迁移学习的面料疵点检测算法

针对针织格纹面料疵点检测存在检测实时性差和疵点数据稀缺的问题,提出一种基于两阶段深度迁移学习的面料疵点检测算法,实现对疵点的实时高精度检测与检测模型的高效训练.第一阶段迁移:设计面料疵点先验知识迁移算法,通过聚类算法求得交并比最优的四类疵点预选框尺寸参数,使用带有先验知识的疵点预选框替代基于特征的定位方法,实现面料疵点尺寸特征先验知识的迁移,提高面料疵点的定位速度;第二阶段迁移:设计面料特征提取能力迁移算法,利用不同种面料之间具有通用特征的特性,通过将纯色棉麻布检测模型参数迁移至格纹面料检测模型,实现对面料通用特征提取能力的迁移,减少检测模型训练所需的样本数量,提高检测模型训练效率.实验结果表明,在检测性能方面,提出的面料疵点检测算法检测精度为95％、检测速度可达30 m/min,优于传统的目标检测算法,能够满足面料生产中对于检测性能的要求;在模型训练方面,检测模型训练所需疵点样本数量减少50％以上、检测模型训练速度同比提高3倍.     

[数据建模]针织生产智能管控的通用数据模型研究

针对针织面料生产智能管控需求,从车间计划与调度、产品生产过程和设备监控管理三个典型管控功能角度出发,基于针织生产大数据分析,建立了针织面料生产智能管控通用数据模型。依据“数据-模型-关键流程-管控”方法,对针织面料生产过程产生的大数据进行抽取分析,考虑产品信息、设备信息和生产流程信息,实现对高端针织面料生产全流程的多维数据描述;在此基础上,分析生产计划与调度、生产执行管理和设备监控关键流程中的数据流,建立相应的通用数据模型,为进一步实现针织生产关键流程织造和染整流程的智能制造管控提供基础指导。     

纺织智能制造标准体系架构研究与实现

纺织智能制造标准体系架构的建立,有助于纺织生产过程中生产设备、系统集成、生产执行和成品流通智能化改造的快速铺开,具有重要的意义。为此,在深入分析纺织智能制造共性技术和标准化需求的基础上,设计纺织智能制造标准体系架构,包括共性技术与标准、关键技术标准和纺织智能制造新模式。关键技术标准中,智能车间与工厂是实现纺织智能制造的关键,进一步考虑纺织产品生命全周期,从纺织工厂资源要素、系统集成、互联互通、信息融合、制造执行与运营分析等方面构建纺织智能制造工厂架构。最后以上海某针织面料生产企业为例,构建包括针织面料生产全流程规范、生产装备互联互通网络架构、数据结构规范和织造染整管控4个层次的针织生产智能管控标准架构,并对设备实时监控与异常侦测、纺织工艺质量分析与工艺优化、纺织全流程生产计划与调度典型应用场景流程进行分析。     

飞翔智能轮胎的仿真设计

长期以来,由于轮胎而导致的各种问题频频出现,为此对汽车轮胎进行优化设计,以SolidWorks软件为三维建模平台,运用多传感技术对轮胎和路面情况进行实时监测,采用RFID射频技术标识和跟踪轮胎,使用机械传动方式控制轮胎的花纹形状和深度,能够实现轮胎的智能化,保障道路行车安全。项目组运用压力、温度传感器对轮胎内压强、温度进行检测,在轮胎中增加RFID电子标签对轮胎出厂信息,车辆轮胎匹配信息进行记录,在不同路况下,改变轮胎花纹,使轮胎的摩擦因数跟路面信息相适应。     

面向多管路的立体流量分配单元研究

为了克服液体系统中的管路流量分配装置对工作环境要求的局限性,提高其鲁棒性,提出了一种面向多管路的立体流量分配单元,该单元在每个出口对应设置一凸轮机构,利用机械控制,实现多支路控制多节点的精确控制.该装置结构稳定,可靠性高,具有良好的推广价值.     

受限解空间下粗粒度正则化的熔池边缘自适应检测方法

边缘检测是熔池图像处理的关键步骤. 鉴于熔池区域弧光变化剧烈，依赖人为设置阈值的边缘检测方法难以适应弧光的动态变化过程，文中提出了一种基于深度学习的熔池边缘提取模式. 首先对原始熔池图像进行像素级标注和数据增广以构建数据集；其次结合先验知识提出了一种受限解空间下的粗粒度正则化方法(coarse grained regularization method in restricted solution space, CGRRSS)以增强边缘特征；最后从定量和定性两方面将所提方法与传统方法进行了对比. 结果表明，所提方法对边缘点的召回率较高，所获熔池边缘更连续且对伪边缘具有更好的抑制作用. 单幅图像检测时间6.2 ms，可满足在线监测需求.     

岸边集装箱起重机长短轨焊接接缝处损坏分析

针对目前岸边集装箱起重机使用率激增,其轨道长短轨接缝开裂现象展开分析,对其接缝开裂原因做了详细分析,对接缝处应力和变形展开计算,结合有限元软件,对DIN 536的A型轨道接缝应力情况进行验证和优化,对目前的开裂现象提出了切实可行的解决方法。     

高速公路汽车尾流发电装置传动系统的设计与研究

以风力发电机传动系统为设计对象,将优化设计思想与Matlab相结合,利用外惩罚函数法对传动系统进行建模优化,求解出参数并用分支定界法确定齿轮参数。后以SolidWorks、ADAMS软件为工具,建立了传动系统的仿真模型,进行运动学仿真,结果显示,优化设计的传动系统结构紧凑、体积小、质量轻、传动效率高、输出动能稳定,能很好地满足工作需要,为风力发电机传动系统的设计和计算提供参考。     

基于长短期记忆近端策略优化强化学习的等效并行机在线调度方法

针对等效并行机在线调度问题,以加权完工时间和为目标,提出了一种基于长短期记忆近端策略优化（LSTM-PPO）强化学习的在线调度方法。通过设计融合LSTM的智能体记录车间的历史状态变化和调度策略,进而根据状态信息进行在线调度。设计了车间状态矩阵对问题约束和优化目标进行描述,在调度决策中引入额外的设备等待指令来扩大解空间,并设计奖励函数将优化目标分解为分步奖励值实现调度决策评价。最后基于PPO算法进行模型更新和参数全局优化。实验结果表明所提方法优于现有的几种启发式规则,并将所提算法应用于实际车间的生产调度,有效减小了加权完工时间和。