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本成果提出了基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化，主要包括零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證這四方面。以下是各方面具體對(duì)應(yīng)內(nèi)容： 1）零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法：在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面，搭建了軸類零件全流程加工工況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工力、加工振動(dòng)、主軸電流等工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線獲取。 2）基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測：在航空薄壁件加工精度預(yù)測方面，對(duì)復(fù)雜曲面加工過程混合建模與全流程加工精度預(yù)測等理論開展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預(yù)測混合驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了加工精度的高效高精預(yù)測。 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策：在軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策方面，圍繞隱馬爾可夫決策過程、遺傳算法等理論開展了理論研究工作，結(jié)合軸類零件加工過程開展了優(yōu)化工作；提出了加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控聯(lián)合決策方法。 4）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證：構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫1套，包含機(jī)床設(shè)備、加工刀具、加工參數(shù)、檢測數(shù)據(jù)等四種類型數(shù)據(jù)。開發(fā)全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發(fā)南方公司柔軸車間），實(shí)現(xiàn)航軸全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)感知與工藝優(yōu)化，其中全流程誤差建模與分析模塊實(shí)現(xiàn)了端到端的零件加工質(zhì)量智能推理，可以用于工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場預(yù)先感知，加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘模塊實(shí)現(xiàn)基于批量數(shù)據(jù)的多工序誤差流分析，實(shí)現(xiàn)后續(xù)工序加工誤差推理，加工過程工藝優(yōu)化與智能決策模塊實(shí)現(xiàn)了零件多工序加工質(zhì)量數(shù)據(jù)推理與給定期望指標(biāo)下的加工參數(shù)優(yōu)化。 圖1 本成果對(duì)應(yīng)功能結(jié)構(gòu)示意圖 【技術(shù)優(yōu)勢】 圍繞航空領(lǐng)域制造的加工質(zhì)量問題，開展基于制造過程數(shù)據(jù)的工藝全流程智能決策技術(shù)與系統(tǒng)的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)工藝與制造過程的智能控制。在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、航空薄壁件加工精度預(yù)測、軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策、零件全流程加工質(zhì)量智能推理與優(yōu)化、智能加工產(chǎn)線智能決策技術(shù)應(yīng)用與推廣等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了突破，具有顯著的理論價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。 規(guī)范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產(chǎn)生的深層機(jī)理，構(gòu)建了批量零件加工過程中誤差傳遞的理論模型，探究了機(jī)床、夾具、刀具、加工參數(shù)全方位、多層次的因素對(duì)于零件加工誤差產(chǎn)生的影響規(guī)律，提出了零件加工工藝與流程優(yōu)化策略，形成制定面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)大長徑比軸類零件的決策規(guī)范，規(guī)定軸類零件全流程加工過程中機(jī)床、刀具、裝夾、加工參數(shù)四個(gè)方面的具體要求。通過中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理系統(tǒng)制定、修改、審批，形成《航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件加工工藝優(yōu)化與決策技術(shù)規(guī)范Q/2B 1586—2022》。 軟件開發(fā)方面，將上述理論成果進(jìn)行高度集成，開發(fā)了零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數(shù)據(jù)庫、全流程誤差建模與分析、加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘、加工工藝優(yōu)化與智能決策。相關(guān)知識(shí)與優(yōu)化規(guī)則形成權(quán)。全流程加工智能推理優(yōu)化軟件以及知識(shí)庫軟件通過第三方測評(píng)，測評(píng)機(jī)構(gòu)具備MA與CNAS認(rèn)證資質(zhì)，最終形成《零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件第三方測試報(bào)告》、《智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策工藝知識(shí)庫軟件第三方測試報(bào)告》。 應(yīng)用驗(yàn)證方面，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造具體需求，將相關(guān)成果應(yīng)用到某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件（動(dòng)力渦輪傳動(dòng)軸）加工生產(chǎn)中。將零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件部署在航軸加工車間，在驗(yàn)證產(chǎn)品的加工設(shè)備上部署了數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)采集加工過程數(shù)據(jù)，集成企業(yè)工藝資源數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品數(shù)字化檢測系統(tǒng)，獲取機(jī)床、夾具、刀具、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，構(gòu)建了加工工藝數(shù)據(jù)庫，開展了航軸加工工藝分析、現(xiàn)場加工質(zhì)量預(yù)先感知、加工工藝與流程優(yōu)化、現(xiàn)場實(shí)際加工驗(yàn)證等工作。通過南方公司現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優(yōu)化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優(yōu)化后，次品率為3.81%）。相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證通過了中國航發(fā)南方公司的效果認(rèn)定，并形成用戶報(bào)告。 【技術(shù)指標(biāo)】 1）采用機(jī)理模型/有限元仿真技術(shù)獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數(shù)據(jù)集，構(gòu)建代理模型實(shí)現(xiàn)了切削過程的毫秒級(jí)預(yù)測，切削過程關(guān)鍵物理量的預(yù)測時(shí)間優(yōu)于10毫秒。 2）建立了機(jī)理模型與小樣本工況數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的預(yù)測模型不確定分析與量化模型，提出了貝葉斯框架下的不確定校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了加工誤差快速（毫秒級(jí)）精準(zhǔn)（偏差小于5微米）預(yù)測。 3）提出了航軸加工質(zhì)量狀態(tài)估計(jì)方法，建立了現(xiàn)場多源數(shù)據(jù)信息串聯(lián)模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實(shí)現(xiàn)工序間感知平均誤差控制在9.21%內(nèi)。 4）建立了加工次品率與加工參數(shù)約束集間雙向映射互通模型，首次提出了基于隱馬爾科夫模型與遺傳算法的聯(lián)合決策方法框架，聯(lián)合決策優(yōu)化框架保證次品率降低優(yōu)于50%。

新型脫硫石膏復(fù)合水泥土及注漿材料分別應(yīng)用于深基坑工程中的止水帷幕，坡道加固及地基加固中的最優(yōu)配合比。水泥摻量 14%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 2%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 26.3%的水泥摻量，可以較好的改善土體的力學(xué)性能，更能夠很大程度地提高土體的抗?jié)B性，達(dá)到止水效果，大量應(yīng)用于水泥土攪拌樁、雙液注漿型止水帷幕的施工當(dāng)中。水泥摻量 8%、粉煤灰摻量 3%、脫硫石膏摻量 3%、水灰比 0.4，即用脫硫石膏和粉煤灰取代 42.8%的水泥摻量，造價(jià)低廉，可以提高土體的強(qiáng)度，適當(dāng)提高土體的抗?jié)B性能，可以大量應(yīng)用在臨時(shí)性土體加固工程中，比如坡道加工及基坑坑底土體加固當(dāng)中，改善土體力學(xué)性能，保證施工安全和施工進(jìn)度，以節(jié)約成本。已經(jīng)申請專利：一種利用脫硫石膏的新型土體固化劑 201410021878.3。

北京大學(xué)工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)通過多年的研究，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的利用粉煤灰等工業(yè)固廢制備莫來石耐火材料新技術(shù)。此技術(shù)的核心發(fā)明是通過研究粉煤灰、煤矸石、鋁礬土等高溫?zé)Y(jié)過程中莫來石化的機(jī)理和莫來石化過程中晶粒的生長、聚集及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展等顯微結(jié)構(gòu)變化，獲得了粉煤灰等固廢耦合制備莫來石復(fù)相耐火材料新技術(shù)。目前，該技術(shù)已進(jìn)行工業(yè)示范。

（專利號(hào)：ZL 201510193865.9） 簡介：本發(fā)明公開了一種粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料的制備方法，屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體制備步驟是：以1g粉煤灰，加入1mL質(zhì)量濃度為1～5％的殼聚糖溶液浸漬2～3h，然后在50?80度干燥2～3h，再加入10～20mL2～5g/L氧化石墨烯溶液浸漬8?12h，同時(shí)攪拌2～3h，加水稀釋至固相濃度到40g/L時(shí)，加入0.5～2mL戊二醛在50～80度下交聯(lián)3h，濾去液相并用無水乙醇洗滌至中性，在60℃真空干燥5～6h得粉煤灰/氧化石墨烯復(fù)合吸附材料。本法制備的復(fù)合吸附材料克服了氧化石墨烯難于分離的缺點(diǎn)，又能夠同時(shí)吸附陰陽離子染料及多種污染物。    

北京大學(xué)工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)通過多年的研究，開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的利用粉煤灰等工業(yè)固廢制備莫來石耐火材料新技術(shù)。此技術(shù)的核心發(fā)明是通過研究粉煤灰、煤矸石、鋁礬土等高溫?zé)Y(jié)過程中莫來石化的機(jī)理和莫來石化過程中晶粒的生長、聚集及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展等顯微結(jié)構(gòu)變化，獲得了粉煤灰等固廢耦合制備莫來石復(fù)相耐火材料新技術(shù)。目前，該技術(shù)已進(jìn)行工業(yè)示范。

在工廠中，孔﹑平面及鍵槽加工的對(duì)稱度等位置精度有時(shí)要求很高，往往要在具有高位置精度的機(jī)床如坐標(biāo)鏜床，加工中心及專用機(jī)床上進(jìn)行加工，成本一般較高，若能在現(xiàn)有的加工條件下對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑欤瑏磉_(dá)到以往要靠在具有高位置精度的機(jī)床上才能達(dá)到的精度要求，就會(huì)有可觀的效益。基于等分分度新技術(shù)及特殊的對(duì)稱處理新技術(shù)而發(fā)明的對(duì)稱加工工作臺(tái)恰好可以滿足這種需求。 工作原理：等分分度專利新技術(shù) + 特殊的對(duì)稱處理新技術(shù)。

本項(xiàng)目已獲國家發(fā)明專利（201110166508.8）。項(xiàng)目應(yīng)用變溫 壓差膨化、負(fù)壓低溫油炸、三段低溫真空干燥、微波膨化等食品加工高新技術(shù)， 攻克了低過氧化值花生制品生產(chǎn)共性關(guān)鍵技術(shù)；解決了花生制品過氧化值過高、 保質(zhì)期短等難題；開發(fā)了裹衣花生、花生炒貨、油炸花生等 14 種新產(chǎn)品。應(yīng)用 低溫壓榨、復(fù)合保鮮、超聲波輔助處理結(jié)合酶法改性、生物酶等高新技術(shù)，攻 克了活性花生蛋白生產(chǎn)的共性關(guān)鍵技術(shù)；解決了花生蛋白嚴(yán)重變性、低變性花 生蛋白粉易哈敗、保質(zhì)期短、功能性不足的難題；開發(fā)了花生濃縮蛋白、分離 蛋白、功能蛋白和活性肽等 6 種新產(chǎn)品。應(yīng)用微波輔助半仿生提取、超聲波輔 助提取、水蒸氣蒸餾結(jié)合萃取濃縮、生物酶結(jié)合美拉德反應(yīng)等高新技術(shù)，攻克 了花生功能成分生產(chǎn)共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了花生加工副產(chǎn)物綜合利用。開發(fā)了 花生殼黃酮、原花青素、花生精油和花生天然香味劑等 6 種新產(chǎn)品。 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者效益預(yù)測:本項(xiàng)目攻克了低過氧化值花生制品、活性花生蛋 白、花生功能成分生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)；突破了我國花生制品出口及在國際市場競爭 的技術(shù)“瓶頸”，提高了企業(yè)的國際競爭力；實(shí)現(xiàn)了資源高效利用，提高了花 生加工附加值，合理調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；提升了花生加工產(chǎn)業(yè)，為我國花生加工 業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 

本項(xiàng)目重點(diǎn)就鮮切南瓜保鮮、南瓜酒、南瓜醋和南瓜粉加工及 南瓜多糖提取的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新研究，得出了一些具有應(yīng)用價(jià)值的新材料、 新技術(shù)和新產(chǎn)品。對(duì)“南瓜系列深加工及新技術(shù)研發(fā)”課題所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益 進(jìn)行了客觀分析，統(tǒng)計(jì)出這一科研成果所達(dá)到的科研成果已獲經(jīng)濟(jì)效益為 3452.335 萬元，科研成果還可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為 3767.96 萬元，科研成果年青島農(nóng)業(yè)大學(xué)科技成果介紹 2017 －52－ 經(jīng)濟(jì)效益為 1444.059 萬元，科研投資年均純收益率為 8.780589 元。 

立臥加工中心，又稱復(fù)合加工中心。由于銑頭可以立臥轉(zhuǎn)換，配置了回轉(zhuǎn)工作臺(tái)后，能對(duì)工件五面體加工，因此是一種高性能、高效率的數(shù)控機(jī)床，國外將其稱為For productivity，是一種把立式加工中心和臥式加工中心融為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。 該機(jī)床銑頭采用大功率內(nèi)裝式水冷主軸電機(jī)(電主軸)，AC18.1/23.7Kw、輸出扭矩115/151Nm，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)成10000r/min；數(shù)控系統(tǒng)采用SIEMENS 810D，控制一個(gè)立臥轉(zhuǎn)換主軸(Y與Z座標(biāo)轉(zhuǎn)換)、一根C軸、一根B軸、三根伺服軸(X、Y、Z)，三個(gè)方向進(jìn)給均采用交流伺服閉環(huán)系統(tǒng)和大螺距滾珠絲杠，進(jìn)給速度可達(dá)24m/min；刀具自動(dòng)交換系統(tǒng)(ATC)刀庫容量60把，主軸錐孔ISO40，在臥式狀態(tài)下自動(dòng)換刀、換刀速度＜12秒；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用1×360高精度等分齒牙盤，工作臺(tái)承重10000N。

已有樣品/n汽車排氣波紋管安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣岐管和消聲器之間的排氣管中， 使整個(gè)排氣系統(tǒng)呈撓性聯(lián)接，從而起到減振降噪、延長排氣消聲系統(tǒng)壽 命的作用。車用波紋管通常是由兩層薄壁不銹鋼管套接后經(jīng)液壓成型制 作而成，在生產(chǎn)過程中，由于內(nèi)外管坯是由不銹鋼薄板卷曲焊接而成， 造成管坯有形變，其截面非正圓，圓形度誤差較大，另外，隨著產(chǎn)品質(zhì) 量要求的提升，內(nèi)外管間隙要求小于1 毫米，這就造成了內(nèi)外管套接困 難。傳統(tǒng)生產(chǎn)加工中，大多采人工套管加工，需要使用錐形脹口器使外 管口略微脹大，再利用潤滑劑對(duì)內(nèi)管表面進(jìn)行潤滑后