生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式研究

在分析当前制造企业产品生命周期管理面临的挑战与现有制造服务模式不足的基础上,针对复杂产品生命周期数据呈现的大数据特性,提出一种生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式,并设计了一种体系构架。以产品生命周期为主线,提出并详细阐述了生命周期大数据驱动的智能制造服务新模式的关键技术体系与实现框架,包括制造和运维动态数据驱动的产品与服务设计、实时多源数据驱动的生产过程分析与优化、面向服务的运维数据故障演化分析与预测等。通过上述体系构架及关键技术的实施,可有效促进生命周期各阶段数据和知识的集成应用,进而构建一种产品设计闭环创新、生产过程实时优化、运维服务动态预测的产品生命周期管理与运作机制,以提升全制造流程和全生命周期管理的智能决策能力。所提体系和框架可为生命周期大数据驱动的智能制造服务研究和应用提供一种参考模型。     

大数据驱动的智能制造

数据是未来制造业的核心要素,工业大数据分析是赋予制造"智能"的关键。系统分析了大数据驱动的智能制造的科学范式、理论方法与使能技术,阐述了应用方向与工业实践;根据"第四范式:数据密集型科学发现",提出了"关联-预测-调控"的大数据驱动智能制造科学范式;根据数据处理流程,总结了融合处理、关联分析、性能预测与优化决策四位一体的方法体系。围绕边缘层、平台层和应用层设计大数据平台,介绍了大数据驱动智能制造的使能技术;从智能设计、计划调度、质量优化、设备运维四个角度,综述工业大数据驱动的智能制造应用现状。     

以防错法实现航天产品制造零缺陷的管理方式的思考

航天产品制造是当前航天事业发展中比较重要的一项内容,对于航天制造而言,科学控制产品制造方式可以提升产品生产质量,对产品建设工作实施提供了帮助。而防错法和零缺陷管理是现阶段航天产品制造中一直在研究的一项内容,通过防错法和零缺陷管理实施,提升了航天产品制造管理水平。鉴于此,本文针对以防错法实现航天产品制造零缺陷的管理方式的思考进行了研究,旨在本文研究帮助下,为航天产品制造中的防错法与零缺陷管理提供参考。     

[学科发展]大数据驱动的智能制造

数据是未来制造业的核心要素,工业大数据分析是赋予制造“智能”的关键。系统分析了大数据驱动的智能制造的科学范式、理论方法与使能技术,阐述了应用方向与工业实践;根据“第四范式：数据密集型科学发现”,提出了“关联-预测-调控”的大数据驱动智能制造科学范式;根据数据处理流程,总结了融合处理、关联分析、性能预测与优化决策四位一体的方法体系。围绕边缘层、平台层和应用层设计大数据平台,介绍了大数据驱动智能制造的使能技术;从智能设计、计划调度、质量优化、设备运维四个角度,综述工业大数据驱动的智能制造应用现状。     

工业4.0背景下的质量管理集成平台架构研究

工业4.0背景下,大数据、物联网和智能制造为传统质量管理带来了新的挑战和契机。针对产品、设计-生产、制造服务间关联关系存在的问题,充分吸收前人的研究成果,提出物联网-大数据驱动的产品与设计-生产质量管理联动模式,构建多源异构数据驱动的制造服务质量管理模式,进而设计了工业4.0背景下的质量管理集成平台架构,以期为新时代背景下的质量管理理论和实践提供理论依据。     

[数据驱动的智能服务]数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用,复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高,具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据,数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展;分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型;提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法,主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等;给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

数据驱动的流程制造工艺参数匹配方法

针对流程制造业在个性化制造环境中工艺参数难以快速决策以响应用户需求的问题,提出一种基于数据驱动的流程工艺参数匹配方法。从海量制造工艺数据中选取相近工艺的产品生产数据,基于信息论从制造工艺参数中提取能够划分不同产品的工艺特征,基于集成分类构建产品制造要求与工艺特征的关系模型,并建立产品工艺相似度函数。通过对比历史生产数据与目标产品制造要求的相似度实现工艺参数匹配。将该方法应用于钢板热轧环节,验证了所提方法可以有效提供工艺知识服务,并能够处理耦合性特征的知识发现。     

面向航天产品的全三维产品KBE设计制造模式研究

全三维环境下知识工程的深入发展是设计制造领域智能化的重要研究内容。本文将基于模型定义技术(MBD)与知识驱动技术(KBE)相结合,按照航天产品设计标准,以统一的数字化设计制造数据规范建立知识驱动的产品设计制造平台,以MBD模型整合装备制造业产品设计和工装设计领域的三维设计模型、设计标准手册和设计经验,为航天产品生产提供知识积累、共享、重用的应用环境,使知识围绕产品设计过程成为可配置、可重用的资源。     

首届大数据驱动的智能制造学术论坛在东华大学召开

正2018年11月16日,首届大数据驱动的智能制造学术论坛在东华大学隆重召开。来自国内外大数据与智能制造领域的专家学者共370人与会。论坛采用现场专家报告、网络图文同步直播两种途径。中国工程院院士李培根教授作了题为"从数字技术看智能制造"的主旨报告,中国工程院院士谭建荣教授作了题为"大数据驱动的产品精确设计理论与方法"的主旨报告。     

基于人工智能方法的航天产品总检模式研究与应用

在多品种、小批量的生产模式下,航天产品总检现场普遍采用手工测量的方法进行数据采集,再将测量数据人工回填至质量记录表单或手动录入质量信息系统,目前该总检模式无法满足航天产品的生产效率和质量提升需求。为解决这个问题,提出了一种基于人工智能方法的航天产品制造总检模式,并形成了集产品检验过程管理、数据自动采集及质量数据服务一体的数字化智能总检系统平台,在生产过程中取得了良好的应用效果。     

数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用,复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高,具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据,数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展;分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型;提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法,主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等;给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

基于数据驱动的复杂多阶段产品质量预测研究

针对复杂多阶段(多质量属性)产品在最终制造阶段进行质量预测时,难以对造成质量异常的潜在工艺参数进行在线溯源及实时优化导致质量预测精度较低的问题.提出数据驱动的复杂多阶段产品质量预测模型.首先,通过对历史工艺参数和质量数据应用基于规则的深度置信网络(RBDBN)形成各阶段质量分类规则及应用动态自适应模型对制造过程中异常工...     

浅析全面质量管理在航天制造企业中的应用

由于航天产品的特殊性,航天制造企业对产品可靠性要求高,对产品质量要求异常严格。而全面质量管理作为一种先进的质量管理理念,在航天产品的质量控制方面具有很高的实用性;因此,被航天制造企业广泛应用。但其在实际执行过程中,遇到了较多问题。本文针对这些问题进行了系统的分析,并提出了合理化建议。     

一种电子装备智能制造模式——从流程驱动到数据驱动

数据驱动已成为制造模式数字化和智能化转型的重要方向。讨论了流程驱动和数据驱动的联系与区别,提出了数据驱动的电子装备智能制造模式,给出了数据驱动在决策管理、生产系统、操作执行三个方面的实现途径。所提出的数据驱动的智能制造架构和方法在电子装备车间进行应用验证。     

基于制造物联的航天产品研制过程的技术状态控制技术

为解决航天产品研制过程中的技术状态依赖人为信息记录和判断,导致信息采集不及时、信息准确性保障成本高的问题,提出基于制造物联的航天产品研制过程的技术状态控制技术。通过"信息标识—数据清洗—数据融合—状态评估"四层结构,构建了基于制造物联的航天产品研制过程的技术状态控制模型;针对采集数据不准确的问题,提出基于制造物联的数据清洗方法;针对数据不确定的问题,提出基于粗糙集D-S证据理论的数据融合方法,以实现技术状态的实时可靠性获取;通过对比和评估实物状态与目标状态有效地掌握了技术状态的偏移。以航天某厂为应用对象验证了所提技术的可行性。     

主动制造——大数据驱动的新兴制造范式

新一轮工业革命将对制造业产生根本性影响,由此形成的基于社会信息物理系统的制造模式,将产生具有结构性、半结构性和非结构性的大数据。为了应对制造大数据的挑战,引入大数据分析技术与主动计算,尤其是事件驱动的主动计算,提出一种大数据驱动的新型制造模式——主动制造;构建了将组织符号学和"观察-定向-决策-行动"循环模型融于一体的大数据驱动通用体系架构,结合社会信息物理系统的制造模式提出一种大数据驱动的主动制造体系架构;从数据价值利用的深度和广度分析了主动制造与现有制造模式的异同,尤其是指出主动制造与智慧制造、智能制造、预测制造和长尾制造模式间的关联关系。     

产品质量统计过程中的制造质量数据管理方法研究

针对各种统计过程控制工具难以在企业中真正实现过程质量控制的现状,对制造质量数据的管理方法进行了研究,并构建了基于产品结构配置的品质物料清单作为质量数据的组织形式和载体,避免了传统质量管理中对采集到的制造质量数据管理过于无序的现状,实现了对产品所有制造质量数据合理、有效、有序的组织和管理,进而利用统计工具对历史质量数据进行统计和分析,大大提高了统计过程控制的准确性和可靠性。     

基于AVIDM结构管理技术实现工艺装备数据全生命周期管理

航天产品研制生产过程中,产品工艺装备（简称工装）的设计与制造占有很大的比重,每型号所涉及工艺装备的种类和数量都很大。虽然工装设备只是最终产品的辅助设备,但从其设计、加工过程来看,它与产品有很大相似之处。在大型的企事业单位几乎都实施或正在实施产品数据管理（PDM）,我们可以借鉴产品数据管理的经验和现有功能,实现对工装研发数据的管理。     

航天装备制造质量风险分析方法

为促进推动符合型质量观向适应性质量观的转变,通过研究过程质量偏差和缺陷对产品可靠性的影响,研究提出了一种航天装备制造质量风险分析方法。该方法阐述了以产品性能退化为特征的制造质量风险内涵,剖析了制造质量风险形成机理,给出了制造质量风险分析途径,可为制造过程质量风险管控与效果评估提供支撑。     

产品模型数据质量保证与控制现状及对策研究

针对产品模型数据质量保证与控制这样一个范畴综述了我国制造业目前的研究现状,剖析了企业各部门存在的不足。借鉴国外的先进技术与经验,提出了提高我国制造业产品模型质量保证与控制水平的八大策略,分析与总结了制造企业选择技术方案的方法。对我国制造业产品模型数据质量以及最终产品质量的提高具有现实意义。