【正文】 項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收。具體目標(biāo)為：以復(fù)雜精密零件為具體應(yīng)用對(duì)象，建立數(shù)字化加工多源多工序質(zhì)量的評(píng)估與優(yōu)化控制的平臺(tái)；在制造企業(yè)進(jìn)行示范，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高精度、高可靠制造；對(duì)五年研究成果進(jìn)行全面總結(jié)； (13) 制造執(zhí)行系統(tǒng)取得應(yīng)用成果。 第 五 年 (1)高精、高速數(shù)控機(jī)床綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證； (2)同步平衡、大流量超高壓液壓驅(qū)動(dòng)、多功能邏輯操作與高靈敏度載荷與運(yùn)動(dòng)參量檢測(cè)等單元技術(shù)的創(chuàng)新與技術(shù)集成； (3)高響應(yīng)高精度載荷與運(yùn)動(dòng)協(xié)同控制技術(shù)原型建立，中試研 究與工業(yè)應(yīng)用研究； (4)對(duì)研究成果進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合典型零件的加工進(jìn)行應(yīng)用示范； (5)基于典型零件示范平臺(tái)，進(jìn)行樣件加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)工程實(shí)踐驗(yàn)證(1)在高精、高速數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)基于工況、行為響應(yīng)和性能反饋的適應(yīng)控制； (2)實(shí)現(xiàn)對(duì)巨型精密模鍛水壓機(jī)全行程高精度、高響應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制、操作系統(tǒng)快速準(zhǔn)確定位與對(duì)偏載狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控； (3)建立巨型成形制造裝備載荷與運(yùn)動(dòng)協(xié)同控制技術(shù)原型 ； (4)建立 “ 數(shù)字制造過(guò)程物理行為建模與 制造工藝參數(shù)優(yōu)化 理論 ”； (6)建立性能驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜曲面零件數(shù)字化制造新原理新方法； 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 完善復(fù)雜曲面數(shù)字化制造的新原理新方法； (6)局部共軛曲面 (弧齒錐齒輪 )高精度、高效率數(shù)控軟件研制； (7)研究鑄件溫度場(chǎng)、溶質(zhì)場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)和微觀組織各模塊之間的集成，建立熔模鑄造高溫合金、壓鑄鎂、鋁合金的凝固過(guò)程數(shù)值模擬平臺(tái)；多尺度、多場(chǎng)耦合的數(shù)字化成形制造系統(tǒng)的平臺(tái)建立與聯(lián)調(diào)，并將其應(yīng)用于航天、能源、運(yùn)載工業(yè)中的典型復(fù)雜零件的工藝優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化鑄造； (8)典型精密模鍛件工藝模擬與優(yōu)化 ； (9)建立數(shù)字化加工多源多工序質(zhì)量的評(píng)估與優(yōu)化控制的平臺(tái)； (10)建立數(shù)字化加工多源多工序質(zhì)量的評(píng)估與優(yōu)化控制的示范環(huán)境； (11) 制造執(zhí)行系統(tǒng)的完善與應(yīng)用。 示范平臺(tái)； (11)實(shí)現(xiàn)鑄件的力學(xué)性能和疲勞壽命預(yù)測(cè)；驗(yàn)證熱應(yīng)力分析系統(tǒng)，并得到主要因素對(duì)應(yīng)力應(yīng)變及熱裂影響的規(guī)律；進(jìn)一步完善系統(tǒng)； (12)鍛壓成形過(guò)程材料組織演變與力學(xué)性能仿真軟件； (13)在質(zhì)量保證機(jī)制、缺陷消減、平臺(tái)建設(shè)等方面取得進(jìn)展：建立加工過(guò)程的質(zhì)量保證機(jī)制；提出質(zhì)量?jī)?yōu)化控制以及零件綜合質(zhì)量缺陷消減方法；以復(fù)雜精密零件為具體應(yīng)用對(duì)象，初步建立數(shù)字化加工多源多工序質(zhì)量的評(píng)估與優(yōu)化控制的平臺(tái)； (14)開(kāi)發(fā)數(shù)字制造系統(tǒng)仿真平臺(tái)與制造執(zhí)行系統(tǒng)； (15)建立汽車(chē)制造系統(tǒng)的行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)與主要決策流程。 本年度發(fā)表論文 80篇左右，其中 SCI收錄的論文 50 篇左右；申報(bào)專(zhuān)利 5－ 6項(xiàng)。 (23)建立工況與零件誤差、缺陷等質(zhì)量特征信息的映射、解耦及預(yù)示模型； (24)設(shè)備、工藝、工件等制造信息在制造系統(tǒng)中的傳播規(guī)律； (25)綜合應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等方法研究制造系統(tǒng)效能變化的周期性規(guī)律。 整理材料，通過(guò)項(xiàng)目中期評(píng)估。 (16)建立包含材料組織結(jié)構(gòu)變化的非線(xiàn)性本構(gòu)模型； (17)完成熔模精密鑄造及鋁鎂合金壓鑄成形工藝參數(shù)優(yōu)化和對(duì)零件成形制造質(zhì)量評(píng)估平臺(tái)，在復(fù)雜關(guān)鍵零件上得到應(yīng)用，提高零件質(zhì)量，縮短研發(fā)周期 1020%； (18)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜精密零件的若干共性質(zhì)量特征量的測(cè)量、信息處理和質(zhì)量控制機(jī)制并進(jìn)行驗(yàn)證：建立裝備群的加工效率、精度和可靠性評(píng)估模型以及批量客戶(hù)化和小子樣生產(chǎn)條件下的工序質(zhì)量在線(xiàn)控制與評(píng)價(jià)方法；完善多源多工序質(zhì)量特征的檢測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)；初步提出復(fù)雜工況監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理的新原理與方法；初步揭示裝備群的服役性能退化機(jī)理和失效規(guī)律； (19)建立從非常規(guī)制造信息中提取決策規(guī)則的方法； (20)建立基于預(yù)測(cè)機(jī)制的定量制造執(zhí)行過(guò)程決策模型。 第 二 年 (1)數(shù)控機(jī)床動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)字仿真； (2)復(fù)雜工況激勵(lì)下數(shù)控機(jī)床的行為響應(yīng)特性； (3)數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)性能參數(shù)提取、演變規(guī)律和建模方法； (4)數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)性能評(píng)價(jià)； (5)數(shù)控機(jī)床的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和多源復(fù)雜信號(hào)的特征提??； (6)巨型精密模鍛水壓機(jī)運(yùn)動(dòng)和載荷的協(xié)同控制規(guī)律； (7)典型復(fù)合結(jié)構(gòu)中的載荷傳遞與變異規(guī)律； (8)大慣量大變載機(jī)械系統(tǒng)與多元并聯(lián)大流量液壓系統(tǒng)動(dòng)力傳遞耦合關(guān)連規(guī)律； (9)運(yùn)動(dòng)副間隙、附加約束、碰撞等對(duì)巨型系統(tǒng)瞬態(tài)位置的擾動(dòng)規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制； (10)復(fù)雜零件制造過(guò)程中物理約束、幾何約束及零件性能約束的數(shù)字化表達(dá)及其相容性分析； (11)多物理場(chǎng)復(fù)合作用下的產(chǎn)品可靠性分析； (12)復(fù)雜工況條件下零件制造精度和表面質(zhì)量的形成機(jī)理及其預(yù)測(cè)方法； (13)確立基于采樣時(shí)基、數(shù)據(jù)編碼和樣本精度優(yōu)化的曲面多源異構(gòu)信息檢測(cè)方法及信息融合多端口技術(shù)； (14)多源、多坐標(biāo)測(cè)量中病態(tài)區(qū)域辯識(shí)和剔除的方 法； (15)基于物理性能驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜型面優(yōu)化設(shè)計(jì)與先進(jìn)計(jì)算方法； (16)局部共軛曲面機(jī)械性能生成規(guī)律和弧齒錐齒輪加工過(guò)程多場(chǎng)耦合模型； (17)強(qiáng)幾何約束難加工材料、低剛度(1)建立數(shù)控機(jī)床動(dòng)力學(xué)特性數(shù)字仿真平臺(tái)； (2)建立基于狀態(tài)、工況和性能的動(dòng)力學(xué)行為模型； (3)建立數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、特征提取和 數(shù)字 化 表示 方法，揭示數(shù)控機(jī)床性能演化規(guī)律； (4)建立高速加工時(shí)數(shù)控機(jī)床的整體動(dòng)態(tài)性能評(píng)價(jià)方法； (5)確定數(shù)控機(jī)床的狀 態(tài)監(jiān)測(cè)方法，提出基于現(xiàn)代信號(hào)處理的多源復(fù)雜信號(hào)的特征提取方法； (6)建立巨型精密模鍛制造精度的形成與設(shè)備承載狀態(tài)及操作運(yùn)行控制的關(guān)聯(lián)模型； (7)建立 結(jié)構(gòu)負(fù)載非線(xiàn)性增值模型，提出附加載荷抑制與消減方法； (8)建立巨型精密模鍛高效、高可靠、高精度運(yùn)行實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)； (9)提出巨型成形裝備結(jié)構(gòu)負(fù)載非線(xiàn)性增值的抑制技術(shù)； (10)建立混合約束條件下復(fù)雜零件的可制造性分析、制造精度預(yù)測(cè)以及制造工藝參數(shù)優(yōu)化理論； (11)構(gòu)建加工過(guò)程中物理場(chǎng)復(fù)合作用的數(shù)字模擬與仿真平臺(tái)； (12)建立面形隨機(jī)零件的逐點(diǎn)可控?cái)?shù)字化 去除理論； (13)完成高精度逐點(diǎn)可控去除的工具運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃； (14)完成天線(xiàn)罩應(yīng)用示范平臺(tái)建設(shè)； 大型共底構(gòu)件數(shù)字化制造應(yīng)用示范平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； (15)開(kāi)發(fā)多尺度的數(shù)字化精確鑄造成形制造系統(tǒng)；建立基于流變學(xué)模型的有限元算法及鑄件 /鑄型的力學(xué)邊界處理方法；建立熔模鑄件和壓鑄件微觀組織的宏 /微觀數(shù)理模型； 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 整體葉輪精密復(fù)雜曲面零件，恒切削載荷下的粗加工刀位規(guī)劃算法； (18)復(fù)合材料表面空間結(jié)構(gòu)的數(shù)字化模型和因特殊物理機(jī)械性能需求而形成的本源特征； (18)基于已有的研究成果，通過(guò)數(shù)值求解技術(shù)，采用計(jì)算語(yǔ)言開(kāi)發(fā)多場(chǎng)耦合條件下的多尺度凝固過(guò)程數(shù)值模擬系統(tǒng)，統(tǒng)一考慮溫度、濃度、流動(dòng)和微觀組織之間的關(guān)系；研究基于流變學(xué)模型的有限元算法以及鑄件 /鑄型的力學(xué)邊界處理方法； (19)模鍛材料非線(xiàn)性本構(gòu)模型研究；材料組織結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)與材料變形抗力的相關(guān)規(guī)律理論研究； (20)進(jìn)一步研究裝備群的加工效率、精度和可靠性評(píng)估模型； (21)進(jìn)一步研究批量客戶(hù)化和小子樣生產(chǎn)條件下的工序質(zhì)量在線(xiàn)控制與評(píng)價(jià)方法； (22)進(jìn)一步研究多源多工序質(zhì)量特征的檢測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)形、容錯(cuò)性與可靠性度量指標(biāo)； (23)研究多源多工序復(fù)雜工況監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理的原理與方法； (24)研究裝備群的服役性能退化機(jī)理和失效規(guī)律； (25)驗(yàn)證在多源多工序情況下，若干共性質(zhì)量特征量的檢測(cè)、信 息獲取與處理； (26)非常規(guī)制造信息的識(shí)別、分析與處理； (27)工藝信息、裝備狀態(tài)與能力信息、制造計(jì)劃信息等多源信息對(duì)決策過(guò)程的影響規(guī)律； (28)基于層次目標(biāo)分析理論的分布式?jīng)Q策理論，決策結(jié)果評(píng)估與優(yōu)化。 SCI 收錄的刊物論文 10 篇。具體目標(biāo)為：制定出詳細(xì)實(shí)施方案；提出理論研究方法；建立質(zhì)量特征信息理論模型；初步建立裝備群的加工效率、精度和可靠性評(píng)估模型以及批量客戶(hù)化和小子樣生產(chǎn)條件下的工序質(zhì)量在線(xiàn)控制與評(píng)價(jià)方法；初步建立多源多工序質(zhì)量特征的檢測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò)雛形； (17)建立數(shù)字制造系統(tǒng)信息關(guān)聯(lián) 關(guān)系模型； (18)揭示制造系統(tǒng)組元與系統(tǒng)功能的映射關(guān)系； (19)建立數(shù)字制造系統(tǒng)可適應(yīng)配置方法。 經(jīng)費(fèi)比例 ： ％ 承擔(dān)單位 ：華中科技大學(xué)、大連理工大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ：李培根院士 學(xué)術(shù)骨干 ：張國(guó)軍、黃剛、朱海平、高航、鄧超、喻道遠(yuǎn)、李小平、饒運(yùn)清 四、年度計(jì)劃 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 (1)數(shù)控機(jī)床力、熱動(dòng)態(tài)特性及穩(wěn)定性分析； (2)數(shù)控機(jī)床單元部件動(dòng)力學(xué)建模； (3)數(shù)控機(jī)床力、熱動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建； (4)數(shù)控機(jī)床的故障特征表達(dá)； (5)各種常規(guī)與極端鍛造工況下試驗(yàn)與實(shí)測(cè) 分析； (6)機(jī)械 結(jié)構(gòu) 與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析理論模型建立； (7)仿真 計(jì)算 分析與重要部件的物理模擬與超載實(shí)驗(yàn)； (8)運(yùn)行、操縱與控制各環(huán)節(jié)對(duì)鍛件加工精度與質(zhì)量的影響規(guī)律； (9)物理場(chǎng)作用下“機(jī)床、夾具、刀具、工件” 分布式 變形的數(shù)字建模； (1)提出數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)單元?jiǎng)討B(tài)特性、熱特性及穩(wěn)定性的分析方法； (2)建立數(shù)控機(jī)床單元部件動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)字模型； (3)建立用于數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性分析的實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)； (4)確定數(shù)控機(jī)床的典型故障特征表達(dá)，建立典型故障的數(shù)字化描述。 （ 4） 高效制造執(zhí)行技術(shù)及數(shù)字仿真平臺(tái) 研究高效制造執(zhí)行的關(guān)鍵技術(shù)，包括制造資源封裝技術(shù)、信息處理的多智能體技術(shù)及最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)等。揭示多元信息對(duì)決策過(guò)程的影響規(guī)律，研究基于軟計(jì)算的決策建模理論。揭示參數(shù)變化對(duì)制造系統(tǒng)的影響模式，建立復(fù)雜制造過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化策略。研究制造需求信息和制造能力信息的匹配關(guān)系，揭示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊對(duì)需求變 更的敏感關(guān)系，研究制造系統(tǒng)優(yōu)化配置原理和方法。實(shí)現(xiàn)非常規(guī)信息的識(shí)別、分析與處理，建立復(fù)雜信息環(huán)境下的制造執(zhí)行過(guò)程決策機(jī)制與優(yōu)化方法，為實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的數(shù)字制造提供理論與技術(shù)支持。 經(jīng)費(fèi)比例 ： ％ 承擔(dān)單位 ：西安交通大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ：江平宇教授 學(xué)術(shù)骨干 ：屈梁生、何正嘉、趙 宏、陶濤、張西寧、周光輝、訾艷陽(yáng)、孫挪剛、蔣克儉、陳雪峰