基于數(shù)字孿生的復(fù)雜產(chǎn)品智能裝配車間質(zhì)量預(yù)測、控制理論與方法

目 錄
第1章 數(shù)字孿生概述 1
1.1 數(shù)字孿生的概念 6
1.2 數(shù)字孿生體的發(fā)展歷程 6
1.3 數(shù)字孿生體的關(guān)鍵特征 12
1.4 數(shù)字孿生體與信息物理系統(tǒng) 13
1.5 數(shù)字孿生體的應(yīng)用流程 14
1.6 基于數(shù)字孿生的復(fù)雜產(chǎn)品智能裝配車間質(zhì)量管控體系 14
參考文獻(xiàn) 16
第2章 多維度多尺度智能裝配車間數(shù)字孿生高保真模型構(gòu)建 18
2.1 基于數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型的多空間尺度建模 19
2.2 基于數(shù)字孿生虛體的多維度建模 20
2.3 具體實(shí)現(xiàn)技術(shù) 22
2.3.1 面向要素尺度的車間生產(chǎn)要素建模 22
2.3.2 面向單元尺度的工藝過程數(shù)字孿生建模 25
2.3.3 面向車間尺度的數(shù)字孿生建模 28
第3章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生智能裝配車間運(yùn)行狀態(tài)同步建模 35
3.1 數(shù)字孿生裝配車間多源數(shù)據(jù)感知與融合方法 35
3.1.1 多源傳感數(shù)據(jù)的采集 36
3.1.2 多源傳感數(shù)據(jù)的傳輸 37
3.1.3 多源傳感數(shù)據(jù)的融合 39
3.1.4 以數(shù)據(jù)為中心的多源傳感數(shù)據(jù)融合方法 42
3.2 數(shù)字孿生車間多源異構(gòu)裝配過程數(shù)據(jù)管理 46
3.2.1 基于工作流的裝配過程數(shù)據(jù)組織 46
3.2.2 逆向流程下的復(fù)雜產(chǎn)品裝配數(shù)據(jù)版本管理 48
3.2.3 基于數(shù)字孿生的產(chǎn)品裝配數(shù)據(jù)層次化管理與追溯 50
3.3 基于數(shù)字孿生的智能裝配車間動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控 51
第4章 陣列天線裝配高置信仿真 55
4.1 基于陣列天線工藝流程的裝配過程有限元仿真 55
4.1.1 陣列天線裝配工藝流程復(fù)雜性 55
4.1.2 陣列天線裝配工藝流程分析 56
4.1.3 中層板完成裝配后應(yīng)力及形變情況仿真 57
4.1.4 中層板與底層板完成連接后應(yīng)力及形變情況仿真 58
4.1.5 頂層板完成裝配后應(yīng)力及形變情況仿真 59
4.1.6 整體裝配完成后應(yīng)力及形變情況仿真 59
4.2 基于有限元模型的降階預(yù)測技術(shù)方案 60
4.2.1 模型降階總體結(jié)構(gòu) 60
4.2.2 有限元全階模型分析及POD-Galerkin降階模型 61
4.3 陣列天線裝聯(lián)工藝可靠性及建模研究 65
4.3.1 陣列天線產(chǎn)品調(diào)研及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 66
4.3.2 陣列天線高密度集成互聯(lián)工藝的可靠性試驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)及平臺(tái)搭建 69
4.3.3 基于失效物理的陣列天線跨尺度建模 81
4.3.4 溫度循環(huán)載荷對(duì)陣列天線焊點(diǎn)可靠性的影響 82
4.4 陣列天線裝配過程機(jī)電磁智能仿真技術(shù) 85
4.4.1 電磁輻射智能仿真技術(shù)研究 85
4.4.2 電磁傳輸智能仿真技術(shù)路線 100
本章小結(jié) 109
參考文獻(xiàn) 110
第5章 陣列天線裝配性能高精準(zhǔn)預(yù)測 114
5.1 陣列天線裝配機(jī)械性能高精準(zhǔn)預(yù)測 114
5.1.1 基于數(shù)字孿生-云-邊融合的陣列天線裝配機(jī)械性能在線預(yù)測方法 114
5.1.2 陣列天線裝配機(jī)械性能預(yù)測的可視化方法 123
5.2 陣列天線裝配電磁性能高精準(zhǔn)預(yù)測 138
5.2.1 基于高斯過程回歸的陣列天線裝配電磁性能預(yù)測方法 138
5.2.2 陣列天線裝配電磁性能預(yù)測的可視化方法 142
5.3 陣列天線裝配綜合性能高精準(zhǔn)預(yù)測 146
5.3.1 基于隨機(jī)森林的特征指標(biāo)選擇 146
5.3.2 基于高斯混合模型的裝配質(zhì)量品級(jí)決策 151
5.3.3 實(shí)例分析 156
本章小結(jié) 166
參考文獻(xiàn) 167
第6章 陣列天線裝配過程的精準(zhǔn)控制與執(zhí)行 169
6.1 裝配過程路徑規(guī)劃技術(shù) 169
6.1.1 零件上料路徑規(guī)劃 169
6.1.2 三軸滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)軌跡控制 174
6.1.3 螺釘擰緊順序規(guī)劃 178
6.2 裝配過程精準(zhǔn)控制理論及方法 180
6.2.1 基于數(shù)字孿生模型的在線精準(zhǔn)控制 180
6.2.2 復(fù)雜產(chǎn)品裝配領(lǐng)域的精準(zhǔn)控制方法 184
6.3 裝配過程自適應(yīng)控制系統(tǒng) 184
6.3.1 自適應(yīng)裝配控制技術(shù)方案制定 186
6.3.2 自適應(yīng)裝配系統(tǒng)集成設(shè)計(jì) 190
6.3.3 自適應(yīng)裝配系統(tǒng)集成控制 195
6.3.4 自適應(yīng)裝配系統(tǒng)制造及調(diào)試 196
參考文獻(xiàn) 196
第7章 應(yīng)用案例 198
7.1 陣列天線智能裝配工藝流程 198
7.2 陣列天線智能裝配車間數(shù)字孿生系統(tǒng)軟件集成架構(gòu) 201
7.2.1 陣列天線智能裝配車間數(shù)字孿生系統(tǒng)微服務(wù)劃分技術(shù) 202
7.2.2 基于Spring Cloud的陣列天線智能裝配車間數(shù)字孿生系統(tǒng)集成 204
7.2.3 基于私有云與Docker技術(shù)的陣列天線智能裝配車間數(shù)字孿生系統(tǒng)微服務(wù)
部署方法 205
7.3 數(shù)字孿生平臺(tái)及陣列天線智裝配車間全局可視化監(jiān)控模塊 208
7.3.1 下發(fā)控制指令 208
7.3.2 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控 209
7.3.3 運(yùn)行狀況及庫存監(jiān)控 209
7.3.4 裝配過程性能預(yù)測參數(shù)可視化監(jiān)控 210
7.4 陣列天線智能裝配車間運(yùn)行預(yù)測與決策模塊 210
7.4.1 裝配性能預(yù)測 210
7.4.2 電磁性能預(yù)測 216
7.4.3 焊點(diǎn)可靠性預(yù)測 222
7.4.4 綜合性能預(yù)測 228
7.4.5 預(yù)測輔助 245