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期刊信息/Journal information
计算机集成制造系统
计算机集成制造系统

杨海成

月刊

1006-5911

Bamt@onet.com.cn

010-68962468 68962479

100089

北京2413信箱34分箱

计算机集成制造系统/Journal Computer Integrated Manufacturing SystemsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国家级学术刊物，旨在交流国内外CIMS研究、开发和应用的信息，推动和促进中国CIMS的发展。主要报道国内外有关发展计算机集成制造系统的政策措施、重点、趋势、科研动态、科技成果、推广应用、产品开发和学术活动等内容。设有综述、论文、专家论坛、企业实践和动态信息等栏目。已成为全国中文核心期刊。中国科技论文统计与分析文献来源期刊。中国科学引文数据库来源期刊。美国《工程索引（EI）》检索文献源期刊。1999年度影响因子达到0.746,在中国科技论文与引文数据库1372种期刊中位居前列。
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    数字孪生车间制造运营管理平台

    张永平左颖刘博胡天亮...
    1-13页
    查看更多>>摘要：数字孪生使能的制造信息物理融合是数字经济时代制造业发展的主流方向,数字孪生车间作为制造基础单元,能够基于可信数据和模型的融合决策实现面向多场景适配的制造运营管理能力提升.针对制造运营管理精益化、柔性化、智能化发展需求,以及制造运营管理能力与物理需求难适配、制造运营管理模式与物理状态难适用、制造运营管理策略与物理场景难适应的问题,提出了数字孪生车间制造运营管理平台,阐述了其系统组成、特点和关键技术.在此基础上,随着制造运营管理向着包含物理资源和虚拟资源的跨组织、跨企业智能化协同运营延伸,提出了跨组织/跨企业的"组织-管理-规范-洞察-决策-改善"协同运营管理策略,为支撑车间内、企业内、跨企业等制造运营管理理论研究和应用落地提供系列理论和方法参考.

    数字孪生车间制造运营管理数模融合协同运营

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    双指柔顺夹持手结构设计及其力感知

    吴全会施罗杰潘柏松邵旭辉...
    14-27页
    查看更多>>摘要：针对机械手抓取形状多样化的目标件和调整夹持力大小的问题,设计了一种具有力感知的复合驱动双指柔顺夹持手.首先基于人手指关节双指贴合抓取原理,分析不规则目标件外形轮廓抓取特征,提出一种复合驱动的双指柔顺夹持手结构;其次根据柔顺夹持手驱动特点和夹取力的控制要求,采用气缸与步进电机相结合的混合驱动方式,并结合夹持手力传感器反馈,实现对不规则形状目标件的包络贴合抓取;最后对所设计的复合驱动双指夹持手进行了样机研制和力感知柔性抓取验证,测试结果实现夹持手指根节角度调整范围为-15°～15°,夹持手接触力传感器测试误差5％左右.该夹持手结构为精准夹取形状多样性的目标件提供了可靠的技术支撑,也为多指夹持手机构设计和夹持力感知研究提供了理论借鉴.

    双指柔顺夹持手指根可转位夹取力控制

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    公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价

    陆蔚华姜冠岳刘雨婷张益茬...
    28-41页
    查看更多>>摘要：为提升公务机的航空安全和适航性能,营造合适的驾驶舱环境氛围,构建了公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价模型,提出了系统化的设计知识以指导公务机驾驶舱内饰布局的感性设计优化.首先,基于图像边缘检测技术提取设计特征,建立了公务机驾驶舱内饰布局设计案例库.其次,通过对感性语汇的搜集与聚类,构建了能诠释公务机驾驶舱内饰布局设计表象、抽象、意象信息的"实体层—秩序层—氛围层"感性意象空间.然后,融合"主观评价—眼动—面部表情"3个指标的数据,从"实体层—秩序层—氛围层"3个感性意象评价维度建立了公务机驾驶舱内饰布局设计的综合感性评价模型.最后,分别从整体层和细节层两个层次剖析了公务机驾驶舱内饰布局设计特征与感性评价之间的映射关系,并形成系统的设计优化知识.为公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价提供了新的实验范式及数据分析体系,为其内饰布局设计提供了方法指导.

    公务机驾驶舱内饰布局感性评价设计特征解构设计知识

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    融合尺度与信心指数的三维表面重建算法

    李亚兰陆汝华黄健全蒋纯志...
    42-52页
    查看更多>>摘要：针对包含细小结构场景的三维表面重建精度和完整度难以提高的问题,提出一种融合三维点云尺度与信心指数的三维表面重建算法.构建了一个表面隐函数,采用高斯函数为其基函数,三阶贝塞尔函数为其权重函数,并根据点云尺度与信心指数大小自适应调整基函数覆盖范围与权重函数取值.采用八叉树存储与处理数据,根据点云尺度大小自适应划分八叉树结构,从而自适应调整表面隐函数三维采样密度.通过无约束等值面提取方法,提取隐函数等值面,从而得到三维表面.与几种典型表面重建算法对比实验,结果表明所提算法重建三维表面细节清晰,整体重建精度与完整度均有提高.

    三维重建八叉树连续隐函数尺度信心指数

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    基于卷积—反残差和组合注意力机制的航天器多余物检测

    花诗燕李大伟贾书一汪俊...
    53-66页
    查看更多>>摘要：航天器密闭电子设备内腔多余物给航天器飞行安全带来了巨大隐患.由于多余物体积小、与设备内常规组件形态结构相似且易被其他组件遮挡,采用现有的方法对其进行检测时误检、漏检频发.为解决上述问题,提出一种基于卷积—反残差和组合注意力机制的航天器密闭电子设备多余物检测网络RPDN.首先,网络通过构建卷积—反残差模块,保证了多余物细粒度特征的完整性;其次,设计组合注意力机制,增强了多余物特征的表征能力;最后,结合多尺度特征融合模块与目标检测层从多维度进行目标预测.实验结果表明RPDN在各项评价指标上均取得了良好的效果,mAP达到92.16％,检测效率达到了 13FPS,实现了航天器密闭电子设备内腔多余物高效、精准检测.

    航天器密闭电子设备多余物检测卷积—反残差模块组合注意力机制

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    面向航天元器件检测订单的调度方法

    冯业为党炜康至娟康晓明...
    67-77页
    查看更多>>摘要：针对航天元器件检测品种多、批量小,检测任务集中、试验流程差异大、数据复用难度大的特点,建立面向航天元器件检测的订单调度框架,对多品类双特性资源进行差异化调度处理.构建以订单平均耗时与检测总成本最小化为目标的多目标优化模型,并提出一种基于局部优化的改进MOEA/D算法.同时考虑了多段式实数编码解码方案,结合以解方案可行程度为基础的局部优化算子与自适应惩罚函数,保证了种群中个体的质量与多样性.最后,以某航天元器件检测单位实际业务为案例进行方法验证,对比了所提算法与改进NSGA-Ⅱ算法、经典MOEA/D算法、NSGA-Ⅲ算法的优化效果,验证了所提方案在解决此类问题上的优越性.

    元器件检测调度优化多目标优化基于分解的多目标进化算法

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    具有复杂纹理的木板表面刮痕缺陷检测模型

    胡勍秦威刘成良石闻天...
    78-89页
    查看更多>>摘要：为提高木板加工生产线自动化水平,基于Faster RCNN提出一种木板表面刮痕缺陷检测模型,识别和定位不同纹理背景下的木板表面刮痕缺陷.图像预处理阶段提出改进双边滤波算法,在保持刮痕细节特征的同时对纹理背景进行平滑处理;提出灰度自适应刮痕生成方法进行数据增强处理.引入可形变卷积增强模型特征提取能力,使用旋转包围框标注并提出新的包围框回归损失函数,解决水平包围框中刮痕缺陷占比远小于纹理背景的问题.通过实际木板加工生产线采集的图像验证了提出模型的有效性,并将提出的模型与其他缺陷检测方法进行了对比测试,结果证明了所提模型的优越性.

    刮痕缺陷FasterRCNN可形变卷积旋转包围框回归损失

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    基于深度子空间学习的焊缝缺陷检测方法

    李进军王肖锋葛为民
    90-102页
    查看更多>>摘要：主成分分析网络(PCANet)是一个基于简化的卷积神经网络的深度子空间学习模型.针对PCANet算法应用于焊缝缺陷检测时无法体现数据完整结构信息、对噪声较敏感等问题,在PCANet的基础上提出一种鲁棒非贪婪双向二维PCANet(RNG-BDPCANet)焊缝缺陷在线检测方法.RNG-BDPCANet在范数距离度量标准下,利用双向二维主成分分析作卷积核,并采用非贪婪策略得到目标函数最优的整体投影矩阵,对离群值具有较强的鲁棒性.最后,在自建的焊缝人工数据集、ORL和Yale B人脸数据集上分别进行实验.结果表明,所提出的算法在分类性能方面得到显著提高,具有较强的鲁棒性能.

    焊缝缺陷主成分分析网络深度学习二维主成分分析鲁棒性范数

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    基于WGKSOM-DRCA自适应即时学习的转炉炼钢终点碳温软测量方法

    陈棕鑫刘辉陈甫刚刘建勋...
    103-117页
    查看更多>>摘要：转炉炼钢终点碳温的准确预测是实现转炉终点控制的关键.针对转炉生产过程数据存在波动性大和非线性特点引起传统即时学习度量的算法学习集质量低,进而削弱模型预测性能的问题,提出了一种基于加权高斯核自组织映射动态相关成分分析(WGKSOM-DRCA)自适应即时学习软测量建模方法用于转炉炼钢终点碳温预测.首先,采用引入标签信息的WGK度量准则构造WGKSOM聚类算法引导聚类方向,提高算法的聚类质量并降低类簇数据波动性对于建模的影响;其次,利用高斯后验概率计算待测样本的隶属度并通过引入动态因子构建DRCA度量策略,从而实现自适应的样本选择,进一步提升待测样本对应的局部算法学习集质量并用于局部模型训练,最终输出终点碳温的预测结果.实验表明,所提算法在转炉炼钢终点碳温预测上相对于其他算法有更好的表现,在±0.02％的预测误差范围,碳含量的预测精度为92％,在±10℃的误差范围,温度的预测精度为93.5％.

    转炉炼钢即时学习软测量自组织映射高斯核函数相关成分分析

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    基于新一代几何技术规范的装配误差建模

    杨朝晖高天石李崇赫贺子力...
    118-128页
    查看更多>>摘要：针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法.该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导.

    雅可比旋量变形公差建模修正矩阵装配精度分析

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