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基于柔性遗传算法的化工产线数字孪生仿真研究与优化

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制造业自动化 2023年第11期45卷 142-146,184页

作者：李泽军都腾飞李仲树江苏长江智能制造研究院有限责任公司常州213164

化工企业在新车间布置规划时,传统方法难以定量准确,依靠生产经验,在处理多品种小批量问题时不能优化订单排程。这样容易导致产线不均衡,造成生产过程的浪费。针对多品种小批量的问题,利用生产线虚拟仿真技术,对产线生产过程进行评估与... 详细信息

化工企业在新车间布置规划时,传统方法难以定量准确,依靠生产经验,在处理多品种小批量问题时不能优化订单排程。这样容易导致产线不均衡,造成生产过程的浪费。针对多品种小批量的问题,利用生产线虚拟仿真技术,对产线生产过程进行评估与优化。首先,进行工序流图绘制,统计标准工时,然后,仿真分析得出瓶颈工位,改进产线平衡节拍,接着,针对柔性批次作业问题,以最小化最大完成时间为优化目标,通过改进遗传算法进行排程仿真优化。研究结果表明,相比于传统方法,通过改进遗传算法优化过后的订单排产生产效率提升了28%,人员利用率提升了33%,大幅提高了新车间产能,减少了企业生产过程中的浪费。

关键词：数字孪生智能制造生产系统仿真产线平衡柔性遗传算法

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增材制造工艺过程在线监测与诊断系统开发

机械设计与制造 2023年第5期387卷 292-295页

作者：都腾飞邵波谢雪松刘新江苏长江智能制造研究院有限责任公司江苏常州213000

3D增材制造产品成型过程中,各个关键参数的实时监控具有十分重要的现实意义。这里搭建了3D打印数采分析系统,提出了以ABB机器人、DeviceNet模块等为主体硬件,DeviceNet为实时通讯协议,C#为开发语言及SQL Server为数据库的设计方案,同时... 详细信息

3D增材制造产品成型过程中,各个关键参数的实时监控具有十分重要的现实意义。这里搭建了3D打印数采分析系统,提出了以ABB机器人、DeviceNet模块等为主体硬件,DeviceNet为实时通讯协议,C#为开发语言及SQL Server为数据库的设计方案,同时通过ARIMA时序机器学习模型,对采集的数据进行自相关函数分析。研究表明,数采分析诊断系统可以对机器人在3D打印过程中的各项数据进行实时监控,通过ARIMA模型的训练可以在焊接过程中对异样参数进行提前预警,从而对工艺参数的优化和产品质量的提升都有实际参考价值。

关键词：自相关分析数据采集 3D打印模式识别

马鞍山长江公铁大桥主航道桥Z4号桥塔钢塔施工关键技术

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桥梁建设 2025年

作者：徐敏中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部(宁安铁路有限责任公司)

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1 120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,Z4号桥塔采用纵、横向均为A形的四肢空间钢-混组合结构,塔高345 m。上塔柱采用Q500qE钢结构,高118.5 m,钢-混凝土结合段高3 m,钢塔共分39个吊装节段,钢塔大节段在工厂采... 详细信息

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1 120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,Z4号桥塔采用纵、横向均为A形的四肢空间钢-混组合结构,塔高345 m。上塔柱采用Q500qE钢结构,高118.5 m,钢-混凝土结合段高3 m,钢塔共分39个吊装节段,钢塔大节段在工厂采用匹配法制造,分节段船运至Z4号桥塔旁,采用塔旁塔式起重机吊装。在钢塔施工过程中,按照“2+1”或“3+1”节段进行立式总拼,通过加强厂内加工制造工艺质量控制措施,解决了高强度、超厚板、大截面钢塔焊接和拼装难题;研制15 000 t·m智能化塔式起重机,通过合理布设其站位、优选附墙结构及研制新型吊具,实现了钢塔大节段高空安全吊装;钢-混结合段采用“支撑架+定位匹配架”辅助施工,解决了钢-混结合段空中定位、限位难题,通过开展灌浆工艺试验及优化混凝土配合比解决了大截面超厚承压板下混凝土填充密实难题;通过合理优化多肢钢塔合龙段分块制造、安装工艺及设置定位桁架,实现了四肢钢塔高空精确对位合龙;通过钢塔节段厂内制造测量控制、施工前统一控制基准,以及施工中采用测回法、对向观测与差分法结合的方式进行安装测量控制,实现了超高桥塔施工测量控制。

关键词：公路铁路两用桥斜拉桥钢-混组合桥塔钢-混结合段四肢钢塔合龙测量控制施工技术

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融合选择核注意力的无纺布缺陷检测

计算机工程与应用 2024年第24期60卷 331-339页

作者：陆芸婷康绍鹏吴双何川江苏理工学院机械工程学院江苏常州213001 江苏长江智能制造研究院有限责任公司江苏常州213001

针对无纺布缺陷检测算法实时性差,检测准确率低的问题,设计了一种基于改进YOLOv5的无纺布缺陷检测算法N-YOLO。该算法结合产线实际情况和产品特性运用视觉检测技术,在YOLOv5算法的基础上引入FasterNet网络作为主干特征提取网络进行轻量... 详细信息

针对无纺布缺陷检测算法实时性差,检测准确率低的问题,设计了一种基于改进YOLOv5的无纺布缺陷检测算法N-YOLO。该算法结合产线实际情况和产品特性运用视觉检测技术,在YOLOv5算法的基础上引入FasterNet网络作为主干特征提取网络进行轻量化改进,利用部分卷积进行特征提取减少模型计算量。同时在C3模块中增加SK注意力机制提高模型检测精度,并采用WIoUv1损失函数计算边界框回归损失,提高边界框定位精度。实验结果表明N-YOLO算法与YOLOv5s相比浮点计算量减少85.4%,参数量由7 020 913减少到3 368 105,减少了52%,模型大小为6.63 MB,平均检测精度能达到99.2%,召回率达到99.2%,与Faster R-CNN和SSD等目标检测算法相比具有明显优势,无需昂贵的硬件设备即可在高速生产情况下对无纺布缺陷进行实时检测。

关键词： YOLOv5 缺陷检测轻量化注意力机制损失函数

TC4钛合金激光-MIG复合焊接头组织与性能研究

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江苏科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期39卷 38-41页

作者：皇甫乐森赵勇陈宇航周礼龙潘艳飞陈国强江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212100 航天工程装备(苏州)有限公司苏州215100 江苏长江智能制造研究院有限责任公司常州213000 江苏扬子三井造船有限公司太仓215000

采用激光-MIG复合焊接方法焊接了5 mm厚的TC4钛合金对接接头,焊后观察和分析了接头不同部位的微观组织特征,并通过拉伸和硬度试验测试接头的力学性能,结果表明:采用激光功率3.8 kW,焊接电流120 A,焊接速度0.8 m/min,光丝间距2 mm,离焦量... 详细信息

采用激光-MIG复合焊接方法焊接了5 mm厚的TC4钛合金对接接头,焊后观察和分析了接头不同部位的微观组织特征,并通过拉伸和硬度试验测试接头的力学性能,结果表明:采用激光功率3.8 kW,焊接电流120 A,焊接速度0.8 m/min,光丝间距2 mm,离焦量6 mm的焊接工艺参数焊接5 mm厚TC4钛合金对接接头,焊缝表面呈银白色且成形良好,内部无气孔缺陷.焊缝区主要由α′+β相组成,β柱状晶内部为互相垂直的针状马氏体α′;粗晶区β晶粒呈等轴状,α′相尺寸相比于焊缝更小;细晶区少量的针状马氏体α′相分布在α+β基体上.接头热影响区硬度最高,为359HV;拉伸试样均断裂在母材处.

关键词： TC4钛合金激光-MIG复合焊微观组织力学性能

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智能制造时代机械设计技术

中国金属通报 2022年第3期 46-48页

作者：潘艳飞王琳江苏长江智能制造研究院有限责任公司

在我国经济不断稳步上升的基础上,制造业迎来了良好的发展,逐渐向着智能化的方向发展。随着智能化技术的应用,使得机械设计技术逐渐趋于成熟,并有效提升了机械制造产品的质量,缓解了工作人员的压力,实现了现代化生产,为社会生产发展创... 详细信息

在我国经济不断稳步上升的基础上,制造业迎来了良好的发展,逐渐向着智能化的方向发展。随着智能化技术的应用,使得机械设计技术逐渐趋于成熟,并有效提升了机械制造产品的质量,缓解了工作人员的压力,实现了现代化生产,为社会生产发展创造了更多的经济效益。基于此,本文对智能制造时代机械设计技术进行探讨分析。

关键词：智能制造时代机械设计技术

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激光-电弧复合增材制造Ti-6Al-4V合金热处理组织及力学性能研究

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电焊机 2024年第10期54卷 1-9页

作者：潘艳飞王琳许健李仲树江苏长江智能制造研究院有限责任公司江苏常州213012

本文研究了不同热处理制度对激光-电弧复合增材制造Ti-6Al-4V合金微观组织及力学性能的影响,借助光学显微镜和扫描电镜分析了热处理参数变化时微观组织的变化,探究了不同固溶温度和冷却速度下试样力学性能变化的原因。结果表明:激光-电... 详细信息

本文研究了不同热处理制度对激光-电弧复合增材制造Ti-6Al-4V合金微观组织及力学性能的影响,借助光学显微镜和扫描电镜分析了热处理参数变化时微观组织的变化,探究了不同固溶温度和冷却速度下试样力学性能变化的原因。结果表明:激光-电弧复合增材制造Ti-6Al-4V合金的微观结构主要由魏氏α板条组织和沿沉积方向从基体向外延生长柱状β晶粒内少量针状α相构成。经固溶时效热处理后组织主要为典型的交错网篮组织,α板条厚度明显降低,试样塑性、韧性提高明显。当固溶时效热处理方案为950℃/1 h,AC+540℃/6 h,AC时,与沉积态试样相比,晶粒尺寸减小了一半,可获得较好的综合力学性能,建议采用此热处理方案。

关键词：复合增材制造 Ti-6Al-4V合金热处理微观组织力学性能

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超长工件免示教焊接工作站研究

电焊机 2023年第5期53卷 134-139页

作者：王琳赵金东潘艳飞刘新江苏长江智能制造研究院有限责任公司江苏常州213000

在机器人自动焊接的应用中,采用示教或者离线编程的方式具有一定的局限性。基于长工件的焊接要求,研制了一套超长工件自动化焊接工作站,包括实现工件自动传输、焊接、下料的自动化一体输送机和超长工件焊接分离式压紧工装,解决收缩变形... 详细信息

在机器人自动焊接的应用中,采用示教或者离线编程的方式具有一定的局限性。基于长工件的焊接要求,研制了一套超长工件自动化焊接工作站,包括实现工件自动传输、焊接、下料的自动化一体输送机和超长工件焊接分离式压紧工装,解决收缩变形工件不易取出的问题;研究了免示教六轴焊接机器人在超长钢结构、多点数、小角度焊接中的应用。该工作站主要利用自动化流水线、焊接机器人、视觉检测等,将视觉、力、触角等传感器与机器人融合,根据传感器的信息反馈,实时调整机器人的运动决策从而实现自动化免示教焊接。

关键词：自动焊接超长工件免示教焊缝跟踪

3D虚拟现实VR技术在生产工艺设计中的应用

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集成电路应用 2022年第2期39卷 270-271页

作者：李仲树韩辉江苏长江智能制造研究院有限责任公司江苏213000

基于行业分析,阐述生产工艺中的3D虚拟现实VR技术的应用,对生产线工艺流程的模拟仿真,可缩减各种重复工作量,提高生产效率。

关键词：虚拟现实生产工艺模拟仿真