摘要：针对复杂产品装配工艺设计过程中存在的编制效率低、质量波动大、自动化和智能化程度低等问题,提出一种面向语义的知识实例检索和复用的装配工艺快速编制方法。分析复杂产品装配工艺业务流程,建立基于知识检索层和知识实例层的双层装配工艺知识模型,从内容、类型、功能及应用方向对知识进行分类。在此基础上,针对已有的知识实例,提出基于Sentence-BERT句向量模型的工艺文档语义分析方法,结合余弦相似度算法给出了工艺知识的语义检索方法,实现知识在装配工艺设计流程中的快速复用。以某航天产品为例,开发航天产品装配工艺快速设计管理系统,构建装配工艺知识库,并在某制造企业上线运行,验证所提方法的可行性,使工艺编制效率大幅提升。

摘要：针对加工设备在不同寿命阶段造成的机加工工时波动问题,提出了考虑设备劣化的加工工时预测方法。针对单工况,构建了基于BiGCU-MHResAtt-Weibull模型的机加工工时预测模型,采用双向门控卷积单元(BiGCU)提取局部特征,利用多头残差自注意力网络,获取不同特征间的影响关系,全连层输出优化后的残余寿命值并通过Weibull概率分布函数实现加工工时倍率映射;针对多工况,结合单工况模型,设计了大数据集和特征迁移模型,并通过聚类和曲线拟合生成加工工时预测谱系。最后,采用美国国家航天局提供的涡扇发动机数据集完成了模型训练和预测,验证了所提方法的有效性。

摘要：车间数字孪生模型的构建过程复杂,功能模块和数据类型多样,目前缺乏以顶层设计为导向的系统性和结构化的建模分析方法,传统单一设计结构的建模方法在构建车间数字孪生模型时易出现内容重复或遗漏,难以实现车间数字孪生模型系统性的建模要求。基于车间数字孪生模型复杂性和集成化计算机辅助制造定义方法(IDEF)类表达的多样性,提出了功能建模、信息建模、过程建模和本体建模4个维度的车间数字孪生模型结构化建模分析方法。利用IDEF0,通过功能分解、功能之间关系的分类来描述车间数字孪生模型功能;利用IDEF1x描述车间数字孪生模型运行过程中的重要信息,并定义数据实体间的相互关系;利用IDEF3,以车间数字孪生模型运行过程中数据流动过程为核心准确描述车间过程变化和状态转移;在信息建模和过程建模的基础上,利用IDEF5获取车间数字孪生模型领域的概念、术语和关系,通过车间数字孪生模型运行过程本体建模采集事实和获取知识。有效地避免了单一表达形式可能只对复杂系统中某一种特征进行描述而忽略其他重要信息的问题,为提高车间数字孪生模型建模过程语义一致性、可重用性、结构化和开发自动化奠定了基础。

摘要：针对航天器结构件机加工产线配置和计划调度难度大,产线整体占用率高、利用率低,产能提升受限等问题,提出一种基于数字孪生的航天器结构件产线重构与自适应调度方法。以“基于数字孪生的可视化监控+产线快速重构+实时感知自适应调度”运行机制为基础,对上述方法的3个关键实现技术,即基于数字孪生的三维可视化监控、基于任务和车间运行状态数据驱动的生产线快速重构、基于重构产线与实时感知数据的自适应调度进行详细阐述。设计开发基于数字孪生的产线快速重构与自适应调度系统,验证方法有效性。

摘要：针对卫星等复杂产品装配工时定额主要依靠人工经验确定导致的准确性低、制定速度慢、管理不规范等问题,提出一种基于文本挖掘与神经网络模型的复杂产品装配工时估算方法。以卫星为例分析了装配工艺数据的特点,总结了装配工时的影响因素,并根据工艺特点划分了工艺类别。借助文本挖掘技术对工艺文本特征进行了提取并分类;在此基础上构建了工时预测神经网络模型,实现了面向复杂产品装配的定额工时准确估算。设计开发了复杂产品装配工时定额与管理系统,并在航天某所上线试运行,应用效果良好,验证了所提方法的可行性和实用性。

摘要：为了解决复杂产品装配过程可视化程度低、信息传递效率低下等问题,提出并建立了面向复杂产品离散装配过程的电子看板系统。对复杂产品装配业务流程和组织人员的数据需求进行了分析,在此基础上提出基于流程的多级装配电子看板方法,并重点阐述了该方法中的装配现场日常事务信息综合展示、装配现场实时数据采集和装配过程实时可视化监控三个关键技术的实现方法。基于流程的多级装配电子看板方法的提出,实现了复杂产品离散装配现场的无纸化生产与装配过程的多级可视化监控。设计开发了软件系统,通过实例验证了该系统的应用效果。

摘要：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。

摘要：针对数字孪生车间的在线预测难题,提出一种实时数据驱动的数字孪生车间运行状态在线预测方法。分析了车间数字孪生体的内涵和运行机制,构建了基于车间数字孪生体的仿真预测框架,阐述了基于事件调度法的仿真运行逻辑,建立了数字孪生车间输入特性、样本生成、事件处理逻辑之间的关系,融合实时数据实现了基于持续瞬态仿真的车间在线预测。设计并开发了面向数字孪生车间的运行状态在线仿真系统,通过实例验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：针对复杂产品装配中物料动态跟踪困难、物料信息可追溯性差的问题,提出一种基于流程和条码的复杂产品离散装配过程中的物料动态跟踪与管理技术。分析了复杂产品离散装配中的物料组成和物料流动过程,对基于流程和条码技术的复杂产品离散装配中的物料动态跟踪管理的三个关键实现技术进行了详细论述。阐述了实做物料的内涵,给出了实做物料的生成算法,并通过产品计划树实现了对实做物料信息的有效管理。设计并开发了软件系统,该系统在航天某厂试运行,应用效果良好。

摘要：数字孪生技术被认为是实现信息物理系统的核心关键技术,作为数字孪生技术在产品研发过程具体应用的产品数字孪生体,目前其研究尚处于探索阶段,研究成果相对较少且缺乏系统性。为此首先回顾了数字孪生体的产生背景,在此基础上提出了数字孪生技术的概念,然后对产品数字孪生体的内涵进行了系统阐述,建立了产品数字孪生体的体系结构,并给出了产品数字孪生体在产品设计阶段、制造阶段和服务阶段的实施途径,最后指出了产品数字孪生体的发展趋势。