工业领域的创新技术与方法研究

### 工业领域的创新技术与方法研究 在工业领域，不断有新的技术和方法涌现，以解决传统方式面临的问题，提升生产效率和产品质量。本文将介绍复杂设备故障诊断、导辊制造信息建模以及汉字书写质量评价等方面的创新研究。 #### 复杂设备数字孪生故障诊断方法 传统的复杂设备PHM健康管理方法难以满足设备健康状态实时监测的需求。为了解决这一问题，研究人员搭建了复杂设备传动装置实验平台，设计传感器部署方案，测量传动装置运行数据，并基于三种齿轮故障收集振动信号。 在故障诊断方面，基于GA - BP神经网络对测量数据进行分析。与传统BP神经网络故障分类方法相比，遗传算法的加入不仅解决了传统BP神经网络算法中的局部最优解和收敛速度慢的问题，还提高了BP神经网络的故障诊断准确率。 最后，建立了数字孪生系统，使维护人员能够远程监测设备运行状态，并在系统中直观呈现监测数据。与传统PHM健康管理方法相比，该系统能有效提高设备运行状态的实时监测能力。后续还将探讨物理设备与虚拟设备之间的映射关系，丰富设备状态预警和维护指导内容，进一步完善数字孪生系统。 以下是该方法的主要步骤： 1. **搭建实验平台**：搭建复杂设备传动装置实验平台。 2. **设计传感器方案**：设计传感器部署方案，测量运行数据和收集振动信号。 3. **故障诊断分析**：基于GA - BP神经网络分析测量数据。 4. **建立数字孪生系统**：建立数字孪生系统，实现远程监测和数据直观呈现。 #### 基于本体建模的导辊制造信息建模方法 云制造是导辊制造的发展方向，建立其信息模型是云制造的前提。目前导辊生产仍采用传统制造模式，资源利用率低、成本高，需要向智能化方向转型升级。 研究人员提出了一种基于本体的印刷机导辊云制造信息建模方法。具体步骤如下： 1. **分析导辊结构与制造过程**：分析印刷机典型导辊的结构，研究其制造过程和特点。 2. **建立本体模型**：根据本体建模方法的基本原理，建立印刷机导辊云制造信息的本体模型。 - **明确模型目的和信息**：该模型是云制造的基础，用于组织相关知识，包括制造资源信息和制造需求信息。 - **确定类和属性**：模型包括工艺需求类别和设备制造资源服务类别，每个类别有相应的父属性和子属性。 - **建立模型框架**：根据类和属性构建模型框架。 - **形式化描述模型**：用计算机语言对模型框架进行形式化描述，以促进知识共享和交流。 3. **提出评价方法**：提出印刷机导辊云制造信息本体模型的评价方法，主要评价指标包括完整性、一致性和可扩展性。 以下是导辊云制造信息本体模型的部分属性列表： |类别|父属性|子属性| | ---- | ---- | ---- | |工艺需求|工艺发布|需求名称、完成期限、最小批量、所需地址范围、最大成本、支付方式| |工艺需求|工艺处理|加工方法、加工重量、加工材料、加工图纸、加工尺寸| |工艺需求|工艺约束|加工精度、动平衡克范围、热装温度、材料供应方式| |设备制造资源服务|设备服务|设备名称、型号、类型、地址、状态、服务费、时间、支付方式、起始接受批量| |设备制造资源服务|设备可加工范围|可用加工方法、最