面向航空发动机装配过程的信息追溯与过程监控EI北大核心CSCD

针对当前航空发动机装配过程中信息追溯效率低下和过程监控信息滞后问题,对装配过程数据之间的关联逻辑进行了分析和形式化描述;基于单一产品数据源原理,构建了描述装配数据之间静态关联逻辑的多视图集成模型;将数据世系应用于装配过程中数据动态演进的表达,构建了装配过程的数据世系模型;根据装配过程中不同角色的数据需求,建立了基于多色集的装配数据需求层次网络模型,给出了数据获取流程;最后提出面向不同粒度的装配过程信息追溯与过程监控方法。通过在航空发动机装配车间综合管控系统中的应用,验证了所提方法的有效性和可行性。     

复杂机械产品装配过程数据管理研究

为构建支撑多信息化系统集成的稳健合理的复杂机械产品装配过程数据管理方法,分析了装配过程数据的内容,将装配过程数据用物料BOM、工艺BOM、质量BOM、任务BOM来表达,基于单一产品数据源原理将其集成为装配BOM,建立了任务驱动的装配过程数据逻辑关联模型;根据装配过程中不同角色人员对数据的差异化需求,建立多角色数据需求网络模型,用多色集理论对模型进行数学描述,给出获取装配数据的流程。通过在某企业的应用证明了该方法的可行性和有效性。     

面向汽车发动机装配过程建模与监控方法研究

针对汽车发动机装配过程在线监控问题,构建了发动机装配过程实时监控Petri网模型(Engine Assembly Process Monitoring Net,EAQMN),在模型中用变迁描述在制品的装配状态、运输状态和信息采集状态,库所用来描述产品装配过程中的事件;基于RFID技术在分析汽车发动机关键装配工位作业流程及关键信息点数据存储和采集完整性的基础上,通过车间实时信息采集,驱动EAPQMN模型运行,从而实现对发动机装配过程的在线监控;最后,成功应用于某汽车发动机装配车间,有效提高了生产过程在线监控的准确性和实时性,验证了该模型的可行性和有效性。     

基于CPS的装配过程数据挖掘系统研究

发动机装配过程作为制造业生产过程中的重要环节,在实际运行中会产生大量的实时数据信息,伴随而来的是对信息进行分析处理和实现信息交互的需求。由于发动机装配过程存在设备类型繁多、装配信息多源、装配信息实时响应不足和缺乏可靠的信息系统等问题。文中从这一需求出发,针对发动机装配过程中存在的上述问题,以发动机装配过程数据挖掘为主要研究内容,通过对装配过程、CPS和数据挖掘的研究,构建了基于CPS的装配过程数据挖掘系统。     

基于单一产品数据源和多色集的装配数据建模与组织

为解决航空发动机装配过程中的数据来源分散、冗余严重和模板更改出错的问题,首先基于单一产品数据源建立了任务驱动的装配BOM,给出了基于“草稿-模板-实例-序列化实例”4层递进结构和公用信息池的数据管理框架;然后根据装配流程中不同角色对数据组织的需求,建立了装配数据组织网络模型,用多色集理论来对模型进行数学描述,给出了装配数据组织的流程。在某企业的应用结果表明,该方法可降低数据冗余,提高数据组织效率。     

基于BOM航空发动机产品质量追溯管理信息化方法的研究

针对航空发动机产品质量追溯信息管理的复杂性和需求迫切性,研究了制造企业航空发动机质量追溯管理信息化内容和架构,提出了基于BOM的航空发动机全生命周期的质量追溯管理信息模型,并在Teamcenter平台完成了其信息模型的搭建与初步验证。研究的内容与成果对行业复杂产品的质量追溯管理信息化具有指导意义。     

基于BOM航空发动机产品质量追溯管理信息化方法的研究

针对航空发动机产品质量追溯信息管理的复杂性和需求迫切性,研究了制造企业航空发动机质量追溯管理信息化内容和架构,提出了基于BOM的航空发动机全生命周期的质量追溯管理信息模型,并在Teamcenter平台完成了其信息模型的搭建与初步验证。研究的内容与成果对行业复杂产品的质量追溯管理信息化具有指导意义。     

基于航空发动机的总装脉动生产线技术

文中从航空发动机装配生产的自身特点入手,结合中国航空发动机发展的实际需求,设计了一种符合中国航空发动机装配特点的柔性化总装脉动生产线。通过对生产线柔性和效率的深度剖析与航空发动机装配工艺的实际调研,并根据脉动式生产线在航空发动机总装过程中的具体应用,提出了涵盖两大价值流、AGV(自动导引运输车)式发动机装配平台、贯穿整个生产流程的 AGV 中央控制系统和装配质量数据系统以及提高装配质量和效率的装配检测工具的装配理念,以此实现航空发动机脉动式装配以及装配数据的追溯与实时控制,高效精准地辅助航空发动机的总体装配。     

面向大样本飞参数据的航空发动机性能监控方法

针对基于大样本飞参数据开展航空发动机性能监控时缺乏有效技术手段的问题,提出一种面向大样本飞参数据的航空发动机性能监控方法。首先建立了一种发动机稳定巡航态参数提取模型,用以从飞参数据中提取出监控需要的状态参数;然后提出一种基于支持向量合并的在线支持向量数据描述(SVDD)算法,用以提升发动机性能监控的效率;最后基于稳定巡航态参数提取模型和在线SVDD算法建立了发动机性能监控模型,并使用多台发动机历史飞参数据进行了性能监控实验。结果表明,该方法能够快速准确地判断出发动机的性能状况(异常识别率在80%左右),可以为地勤维护提供辅助决策。     

复杂产品离散装配过程监控技术研究与应用

为了解决复杂产品装配过程监控复杂、装配数据与管理层脱节等问题,对面向复杂产品装配的监控技术进行了研究。对复杂产品装配业务流程和组织人员的监控数据需求进行了分析,提出了基于信息流模型的复杂产品离散装配过程分级监控方法,阐述了该方法中的装配现场实时数据采集、装配过程实时监控、装配进度偏差分级调整、基于组织权限的工时控制等关键技术。开发了系统软件,并验证了该软件,应用效果良好。     

数字化集成技术在航空复杂产品制造过程中的应用

结合航空发动机数字化生产应用的具体实践,针对现有的数字化集成制造模式不能满足航空复制产品制造对DNC/PDM/MES数据集成的需求,提出数字化集成技术在航空复杂产品制造过程中的应用研究。通过分析数字化集成技术在航空复杂产品制造中的应用现状,从MES控制层、PDM数据管理层、DNC传输层和生产现场应用层建立了制造数据集成模型。在分析系统集成模式下制造数据流的基础上,基于Webservice研究了系统集成模式下制造信息服务的发布与调用技术,实现了基于Webservice的制造数据集成。以某航空发动机盘轴零件生产中数据集成平台构建为例,验证了所提方法的有效性。     

流程驱动的发动机装配过程管理与监控技术

以柴油发动机全三维研制为背景,针对发动机装配过程,分析装配流程及信息分类,开展生产流程驱动的执行监控与数据采集技术研究,采用基于条码、RFID及智能终端的信息采集技术实现车间现场多维异构数据的采集。研发发动机装配管理系统平台,实现发动机装配车间现场信息的智能采集与装配执行过程管理与监控。     

面向离散型装配的过程和数据集成管理技术

针对目前车间中装配的数据管理与过程管理脱节的现状,在分析了离散型装配企业的装配过程和装配数据特点的基础上,提出一种基于数据-过程互动模型的装配过程和数据集成管理方法,通过在装配数据和现场装配活动间建立动态的映射关系,有效地描述了装配过程和装配数据之间的互动行为.给出了基于数据-过程互动模型的理论结构和数据结构,并将该方法开发的原型系统应用到工厂中,取得了良好的应用效果.     

基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法与应用

针对航天复杂产品装配过程的实时可视化监控、运行状态在线分析与预测难题,提出了一种基于数字孪生的复杂产品装配过程管控方法。首先构建了面向复杂产品装配过程管控的数字孪生模型;在此基础上,引入工作流技术实现了装配过程数据的实时采集与管理,提出实时数据驱动的数字孪生车间同步运行方法;随后通过灰色马尔可夫预测模型、T-K统计控制图以及关联规则算法的集成应用,实现了对复杂产品装配过程中的小样本量质量数据的实时预测与分析。最后,自主设计并开发了基于数字孪生的复杂产品装配过程管控系统,并在某卫星装配车间进行了应用验证。     

面向物联网的复杂产品装配过程监控体系研究

针对离散制造业由于工艺复杂、生产过程信息多源异构等引起的生产过程管理问题,在车间生产管理系统中引入物联网技术,提出了一种基于物联网技术的装配过程监控体系,并对装配过程监控功能的实现方法进行研究。利用物联网技术对生产过程中多源异构数据进行采集、分析、处理达到对生产过程的全面、实时监控。该监控体系在某汽车发动机装配现场应用结果表明,生产效率和装配质量得到明显的改善,验证了该监控体系的有效性和可行性。     

面向对象的航空发动机装配模型

为了对复杂产品的数字化装配设计提供有效的支持,首先对产品装配建模方法研究工作进行了归纳分析,指出面向对象的建模方法是目前最合适的复杂产品装配建模方法。然后采用对象类图建立了复杂产品装配元模型,描述了产品装配过程中的主要对象类及其关系,集成表达了产品结构、装配特征、装配关系、工艺方案等信息,为数字化装配设计提供了全面的支持。最后通过对象匹配方法,将复杂产品装配元模型转化为航空发动机装配的对象模型,并以燃气涡轮发动机的涡轮转子为例,对其装配结构构成、数据衍变关系及建模方法进行了说明。将所建立的面向对象的航空发动机装配模型直接用于数字化产品装配系统的开发,并进行了应用验证。     

航空发动机装配过程仿真技术研究

以航空发动机为研究对象,针对目前装配按照纸质装配工艺规程和二维示意图进行装配不直观的缺点,提出基于三维可视化组件HOOPS实现装配可视化实现的方案,研究了模型获取,装配顺序和路径生成,三维装配动画的表示和动画播放的工步级控制等技术,通过建立装配工艺过程可视化模型,以动画形式来演示航空发动机的装配过程,实现装配过程仿真,以减少人为因素对装配质量的影响.     

面向三维AO定制发布的工艺信息分层描述方法

为了实现飞机不同生产阶段三维装配指令(Assembly Order,AO)完整、快速的发布,提出工艺信息分层描述方法。通过综合分析飞机各生产阶段对三维AO信息的需求,以及装配工艺数据特点等相关内容,构建了面向飞机不同生产阶段三维AO定制发布的装配工艺信息分层数据描述模型,并在此基础上,采用抽象矩阵表示方法,建立了三维装配工艺信息的发布模型。对装配工艺信息分层数据描述模型和抽象矩阵表示方法进行了详细研究,并通过一个三维AO定制发布实例,说明了该方法的实用性。     

基于工艺过程的切削数据库系统的研究与开发

针对切削加工中影响切削参数的因素十分复杂难以有效描述的问题,提出了基于工艺过程的切削参数信息描述方法,给出了切削参数信息模型与工艺过程信息模型之间的关联关系。构建了切削参数库与工艺案例库相融合的系统架构,并通过普通和数控2种不同的切削参数获取方法,实现了基于工艺过程的实际切削加工参数的获取和继承。本文最后介绍了已开发的基于工艺过程的切削参数数据库系统。     

基于资源-逻辑动态耦合的生产质量管理系统过程模型

针对现代质量管理业务的过程化与柔性化需求,分析了生产质量管理业务过程,提出了一种可扩展的柔性业务过程管理模型。该模型将生产质量管理过程模型分解为路由逻辑和过程资源,路由逻辑描述质量业务活动按照既定条件和顺序执行的过程规则,过程资源描述过程执行所需要的人、数据、约束等资源信息,通过路由逻辑与过程资源之间的动态耦合实现柔性化的生产质量管理业务应用。最后,介绍了基于该过程模型所构建的具有过程柔性的生产质量管理系统及其工程应用。