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【创新视界】新质生产力——智能辊压成形内核及工艺实施路径
发布时间:2024-06-07

辊压成形是一种通过顺序排布的成形模具渐近横向弯曲金属带材和板材的塑性加工工艺。由于其低成本、高效率、柔性化的特点,已成为中国新能源、航空航天、轨道交通等多个领域实现轻量化、节能、减排和安全性提升的重要技术之一。


一、研究背景

轻量化、节能化发展

辊压成形作为一种高效连续的金属成形工艺已经发展超过一个世纪。随着工业化进程的推进和技术不断创新,通过采用新型材料和结构设计,减轻了辊压机的重量,大大减轻了辊压机的重量,提高其运行效率和能源利用率。

智能辊压的优势

智能辊压以其自动化、高效、精准、节能、环保满足了行业的轻量化,产品高附加值,截面复杂化,智能化,降本增效等需求的提出,可以适用于各种需要高精度、高效率加工的领域。

工业人工智能赋能

智能辊压技术的内核主要体现在其高度智能化的控制系统和先进的辊压工艺相结合。工业人工智能的赋能使得辊压设备能够实现对辊压过程的精准控制,提高生产效率和产品质量,为制造业的发展带来更大动力。

重点研究方向及目标

依托团队在辊压成形方面多年的经验,结合5G、人工智能、数字孪生、柔性制造等数字化智能化技术打破行业瓶颈。力争在新能源、轨道交通、航空航天等国家重点“赛道”实现辊压技术的弯道超车,促进我国辊压技术达到国内先进水平。


二、创新融合5G和AI的智能辊压成形装备与分析平台

 

数字孪生体

智能化流程

人工智能设备运维和加工预测和优化算法

虚实双向映射

实时状态监测


三、专家知识库

包含历史成形生产资料、仿真设计、权威材料库、国内外各大设计厂商装备数据。基于不断优化迭代的基础数据、原始语料和规则性约束共同整合形成智能辊压专家知识库。


四、工业人工智能

在成形生产中,基于专家知识库丰富的信息资源及预测优化模型构成了 AI 大模型应用的关键。通过串联数据逻辑,应用AI算法,实现辊压领域的工业人工智能。

       辊压专家系统模拟人类专家思维的智能系统,它通过集成和处理大量的工业知识,为工业决策提供支持。

专家系统核心为智能辊压大模型,其主要构成和功能包括: 

知识图谱

       结构化地存储和管理辊压领域的知识,包括材料、装备、产品、工艺、物流等。

知识推理

       利用人工智能和数据分析技术,从知识图谱中提取有用信息,支持复杂问题的解决。

决策支持

      工业决策中,知识大脑基于知识推理的结果,提供启发式决策建议和解决方案,实现预测性维护及实时生产分析等。


五、智能辊压大模型

       输入:用户自然语言

       平台:浏览器访问的在线服务

       输出:辊压领域知识、辊花优化截形、材料参数等

       功能:通过内核的预测控制模型、专家系统库等,为用户提供包括:

       ➡ 辊压领域知识查询

       ➡ 长轴应变预测及优化

       ➡ 产品、体素、圆角等AI算法预测

       ➡ 工艺优化

       ➡ ……

将知识库外挂至大模型开发平台,通过自然语言处理技术,使用户能够用自然语言提问并获得准确的答案。同时,根据用户需求和领域发展,不断更新和扩展知识库的内容,从经验支撑转向数据支撑。