[發明專利]一種產品質量性能預測方法和裝置

有效

• 申請號: 202110081259.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112926764B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 張佳朋;劉檢華;莊存波;熊輝;鞏浩
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/0639;G06Q50/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;姜精斌

本發明提供了一種產品質量性能預測方法和裝置，涉及工程應用技術領域，所述產品質量性能預測方法通過實時采集產品裝配過程數據，構建產品質量性能數字孿生模型；根據所述產品質量性能數字孿生模型，計算影響產品質量性能的裝配要素與所述產品質量性能之間的關聯度；根據所述產品裝配過程數據，獲取所述產品質量性能數字孿生模型中目標裝配要素的隨機狀態變化趨勢，其中，所述目標裝配要素為裝配過程包括隨機性變化的裝配要素；根據所述關聯度和所述隨機狀態變化趨勢，獲取所述產品質量性能的預測結果，實現了對產品質量性能的監控和預測，從而及時調整裝配策略，提高產品的裝配質量和裝配效率。

技術領域

本發明屬于工程應用技術領域，尤其是涉及一種產品質量性能預測方法和裝置。

背景技術

由于航天產品需要在單件小批量、研試結合模式下完成高性能裝配，而且裝配過程中存在諸多不確定因素，裝配人員需要針對隨時發生的變化不斷調整裝配策略，同時為了滿足航天產品裝配的高質量要求，所以航天產品在裝配過程中包含了大量復雜的測試驗證環節，來驗證產品質量性能是否滿足設計指標，極大影響了裝配效率。因此，如何實現航天產品質量性能預測，對提高裝配質量和裝配效率，具有重要意義。

為了實現航天產品質量性能預測，相關研究人員針對基于流程的裝配過程質量數據采集與監控、裝配特征篩選和產品裝配質量預測、裝配過程中關鍵幾何特征變動對整機精度影響規律的預測等方面進行了研究，研究推動了離散產品裝配質量監控與預測，但是無法在裝配過程中動態、實時和全面地監控與預測航天器產品質量性能。近年來，數字孿生(Digital?Twin)技術是一種以數字化的方式對物理實體對象進行描述和建模的方法，作為智能制造的使能技術之一，已成為工程應用領域的關注熱點。

當然，研究人員對如何將數字孿生技術應用于產品全周期各環節做了大量的研究，如用于車間控制的數字孿生的制造網絡物理系統、質量管控數字孿生模型以及數字孿生車間等技術，推動了數字孿生技術在相關工程上的初步應用，但是相關成果多偏向于產品運維環節的壽命和健康預測，以及面向制造環節的生產過程的三維可視化監控等。引入數字孿生技術進行裝配質量在線監控與預測，可以顯著減少航天產品的試驗研制環節，但是針對航天產品質量性能的預測仍缺乏有效的解決方法，無法應用相關技術解決工程實際中的問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種產品質量性能預測方法和裝置，從而解決現有技術中產品在裝配過程中的裝配策略不斷調整，導致產品質量性能無法預測的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例提供了一種產品質量性能預測方法，包括：

實時采集產品裝配過程數據，構建產品質量性能數字孿生模型；

根據所述產品質量性能數字孿生模型，計算影響產品質量性能的裝配要素與所述產品質量性能之間的關聯度；

根據所述產品裝配過程數據，獲取所述產品質量性能數字孿生模型中目標裝配要素的隨機狀態變化趨勢，其中，所述目標裝配要素為裝配過程包括隨機性變化的裝配要素；

根據所述關聯度和所述隨機狀態變化趨勢，獲取所述產品質量性能的預測結果。

可選地，所述產品質量性能預測方法還包括：

基于實時采集到的所述產品裝配過程數據和獲取到的所述預測結果，構建三維可視化模型進行展示，并進行監控。

可選地，所述實時采集產品裝配過程數據，構建產品質量性能數字孿生模型，包括：

基于產品裝配流程，實時采集產品裝配過程數據；

根據所述產品裝配過程數據，構建數據管理模型和物理模型；

基于所述數據管理模型和所述物理模型，對所述產品質量性能與所述裝配要素進行映射分析，構建產品質量性能數字孿生模型。