产学研新成果——《智能辊压成形装备(系统)及其应用案例分析》

近日,我司与电子科技大学(深圳)高等研究院的联合实验室又获佳绩!发表《智能辊压成形装备(系统)及其应用案例分析》,为学术界和产业界带来了全新的思考和启示。


论文标题 Title:


智能辊压成形装备(系统)及其应用案例分析:


作者姓名及单位 Authors and Affiliation


任银旺1,贺靖晟1,刘江1,熊自柳1,


肖骏峰2,吴康1,孙勇1


1.电子科技大学(深圳)高等研究院,深圳 518110


2.深思有形(深圳)科技有限公司,深圳 518110


摘要 Abstract:


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一种塑性加工工艺。由于其低成本,高效率,柔性化的特点,已成为我国新能源、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。但是,该工艺的工序复杂性和离散性、材料厚向性能的不均匀性、设备信息化和柔性化自动化的低水平等问题,导致了它类似于‘黑匣子’,使得产品质量难以预测,调试生产高度依赖人工经验,可成形截面受限,成品率不稳定。近几十年来,研究人员提出了包括辊冲成形,柔性辊压,3D辊压等创新概念来突破由于辊压“先天缺陷”造成的相关问题。然而,由于未能完全掌握辊压成形中的成形机理和控制策略,相关技术并未完全解决以上问题。


本文提出了一种数据驱动的智能辊压成形装备(系统),并详细介绍了该装备(系统)的技术架构和特点。通过搭建基于人工智能的数据架构,该系统将传统辊压成形中的离散数据进行采集,筛选,集成,储存和分析。同时融合数字孪生、人工智能、轮廓检测技术,多智能体协同控制等来构建可以替代人工经验的自纠偏的生产模式。针对新能源汽车行业,本文给出了利用该系统解决的一个辊压成形的动力电池包结构件的回弹控制案例,并在文章最后对该系统的发展给出了建议和展望。


论文亮点 Highlights:


亮点一:


提出并实现了一种基于数据驱动的自纠偏的智能辊压成形系统。该系统集成了数字孪生技术、在线检测设备和人工智能模型,共同构成了一个闭环的自适应辊压成形装备。


亮点二:


以新能源电池包帽型件的生产为例,本文通过实验验证了智能辊压成形系统的优化效果。优化前后的对比实验结果清晰表明,弯角的回弹得到了有效控制,使结构件的形状更加符合设计要求,并显著提高了成形精度和稳定性。


重点图表 Key Charts:


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智能辊压装备系统架构


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智能辊压成形装备


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数字孪生系统虚拟场景


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数据采集结构


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数字孪生驱动的辊压成形自适应回弹控制方法


团队介绍 Team introduction:


数智化精密成形制造技术及高端装备课题组:


课题组面向新能源汽车、航空航天、国防军工领域的移动式/轻量化矢量关键构件的柔性制造趋势,致力于推动数字孪生、工业大数据、云计算、轮廓检测技术等智能制造技术和包括辊压成形在内的精密制造工艺结合,并开发出适用多类型工业场景的高柔性自适应智能辊压装备和系统。


课题组拥有丰富的多学科交叉互融背景的研发和运营团队,先后突破了柔性生产、生产数据可视化、远程监控、AI智能决策、产品精度自检、多轴联动精准控制与工艺解析关键技术及在线自适应纠偏关键技术,这些技术有效的提高了材料成材率,产线效率和产品质量稳定性,突破了传统制造高度依赖工程师经验等瓶颈问题,赋能精密制造及高端装备业的智能化和数字化升级。


课题组自主研发了国内首台多自由度管/型材并联机构智能成形装备,打造了世界一流的等材制造“工业母机”,在总体制造体系、高矢量运动解析以及综合功能方面不断优化和提升,为我国在轻量化关键构件领域打造了世界一流的数字化黑灯工厂,相关技术成果在新能源汽车,航空航天中的轻量化矢量构件的制造领域有着广阔的市场前景,在多个应用领域起到重要支撑效果。


此次联合实验室的最新成果,不仅凝聚了双方团队的智慧与努力,标志着产学研结合的一次重要突破,也彰显了我司在产业研发的布局与实力。