[發(fā)明專利]一種基于多機協(xié)同因子的復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法

有效

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• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110032146B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙麗萍;李博豪;要義勇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種基于多機協(xié)同因子的復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法，針對智能制造產(chǎn)品加工過程工序眾多及影響參數(shù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜的特點，從不同工序波動轉(zhuǎn)換關(guān)系分析與單工序加工過程穩(wěn)定性評估兩個方面進行研究。通過加工過程網(wǎng)絡(luò)分析加工過程中的波動程度，計算不同工序下多機協(xié)同因子，并通過研究不同工序下轉(zhuǎn)換因子分析不同工序下波動轉(zhuǎn)化關(guān)系，對多機協(xié)同下復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性進行評估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于加工過程動態(tài)質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多機協(xié)同因子的復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法。

背景技術(shù)

在產(chǎn)品的加工過程中，實現(xiàn)復(fù)雜加工過程的穩(wěn)定性評估對提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少廢品損失，增強企業(yè)的市場競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。復(fù)雜加工過程是一個工藝過程復(fù)雜、加工工序眾多、生產(chǎn)周期長的過程，通常包括產(chǎn)品的加工，裝配過程，通過多臺機床協(xié)同完成，來自人-機-環(huán)境等方面的加工質(zhì)量影響因素眾多，同時，各加工質(zhì)量影響因素有著不同的分布復(fù)雜的類型，彼此之間存在相互耦合關(guān)系，因此如何實現(xiàn)對產(chǎn)品加工過程各加工質(zhì)量影響因素耦合關(guān)系定量表示，對多機協(xié)同下產(chǎn)品加工過程穩(wěn)定性進行評估是提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量需要解決的關(guān)鍵問題。

目前，傳統(tǒng)的加工質(zhì)量評價方法主要針對加工過程誤差，無法對多機協(xié)同下復(fù)雜加工過程進行穩(wěn)定性評估，難以對識別出加工過程中波動較大的時間點與關(guān)鍵工序，導(dǎo)致最終產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。針對產(chǎn)品加工過程中參數(shù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜及多機協(xié)同下產(chǎn)品加工過程穩(wěn)定性評估困難的問題，亟需一種復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法，能夠充分考慮各參數(shù)之間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，分析多機協(xié)同下復(fù)雜加工過程的特點并對對多機協(xié)同下復(fù)雜加工過程波動情況進行評估，從而為及時采取反饋調(diào)整措施提供理論指導(dǎo)，有助于提高產(chǎn)品的加工過程質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于多機協(xié)同因子的復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法，利用網(wǎng)絡(luò)理論描述復(fù)雜加工過程中各因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，結(jié)合實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)評估單工序加工階段穩(wěn)定性，并分析多機協(xié)同下質(zhì)量狀態(tài)波動變化情況，對多機協(xié)同加工過程穩(wěn)定性進行評估。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于多機協(xié)同因子的復(fù)雜加工過程穩(wěn)定性評估方法，利用網(wǎng)絡(luò)理論建立加工過程網(wǎng)絡(luò)模型，將影響加工過程質(zhì)量的參數(shù)作為加工過程網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，連邊反應(yīng)不同節(jié)點復(fù)雜的耦合關(guān)系；加工過程網(wǎng)絡(luò)隨加工過程進行不斷更新；通過計算節(jié)點的熵與節(jié)點之間的相關(guān)度計算加工過程網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息熵；通過計算反應(yīng)不同工序間質(zhì)量狀態(tài)轉(zhuǎn)換的傳遞因子，計算多機協(xié)同不同工序下加工過程的網(wǎng)絡(luò)信息熵，將網(wǎng)絡(luò)信息熵的梯度定義為多機協(xié)同因子，通過多機協(xié)同因子對加工過程穩(wěn)定性進行評估用于提高加工過程質(zhì)量。

具體的，建立加工過程網(wǎng)絡(luò)模型具體為：

產(chǎn)品復(fù)雜加工過程中的不同加工階段可視為不同的加工過程網(wǎng)絡(luò)。加工過程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點表示加工過程中影響加工質(zhì)量的參數(shù)，節(jié)點的值反應(yīng)加工過程中該參數(shù)的大小及該參數(shù)的波動程度；加工過程網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點間的連邊表示網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)程度，連邊值的大小表示節(jié)點耦合度的大小，表征各加工質(zhì)量影響參數(shù)之間的相關(guān)度。

進一步的，產(chǎn)品連續(xù)加工過程中所建立的第k個加工過程網(wǎng)絡(luò)S_k表示為：

S_k＝{s_k1,s_k2,……，s_kn}

其中，s_ki表示第k個加工過程網(wǎng)絡(luò)中的第i個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；n為加工質(zhì)量影響參數(shù)的總數(shù)。

具體的，加工過程網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與連邊值的計算具體為：

首先對采集得到的多維檢測參數(shù)進行歸一化處理；加工過程網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的值用經(jīng)過歸一化處理之后參數(shù)值的偏差值得到，分別計算加工過程網(wǎng)絡(luò)中第i,j個節(jié)點的關(guān)聯(lián)程度和加工過程網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點連邊值。