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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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    群智创新设计研究现状与进展

    罗仕鉴张德寅邵文逸沈诚仪...
    407-423页
    查看更多>>摘要：人工智能时代下,群智创新设计是将创新设计同下一代互联网、人工智能、大数据、区块链等新兴数字技术结合,来解决社会复杂设计问题的综合创新手段.从计算机科学、设计学和社会学的角度出发,通过文献调研的方式,探讨了不同创新阶段的代表性研究、社会创新范式的衍变和群体智慧的发展;分析了群智创新设计的研究现状,系统地提出群智创新设计的体系内容,包括本体—行为—价值三层次理论模型、群智创新主体、群智创新环节、关键技术及研究范围.最后,针对群智计算与群智创新设计的融合发展路径,提出群智创新设计未来的发展趋势.研究对推动人工智能时代下创新设计的发展具有重要意义.

    创新设计群智创新群体智能设计知识

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    基于单目视觉的散堆铆钉识别与定位技术

    喻强庄志炜田威李鹏程...
    424-434页
    查看更多>>摘要：针对自动送钉过程中散堆铆钉识别与定位困难的问题,提出一种基于单目视觉的识别与定位方法.通过研究铆钉的反射光强获得钉杆的灰度分布规律,以参数化的方式构造了铆钉模板,并提出基于灰度匹配的铆钉识别算法.将单目视觉与激光位移传感器结合获取铆钉的空间位置,同时为解决单目视觉在测量不同深度下的铆钉位置存在原理性误差的问题,研究了一种重复定位拍照的测量方法,使真空吸嘴与钉杆中心的最大位置偏差由7.86 mm降低到0.87 mm.实验表明,灰度匹配算法的铆钉识别准确率在85％以上,并能适应30％～70％的照明亮度变化.使用该方法的机器人抓钉节拍最长为3.32 s,可留有充足的时间将铆钉输送至自动钻铆设备,满足自动钻铆设备的需求.

    单目视觉铆钉识别模板匹配位置测量自动送钉

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    基于多深度相机融合的机械臂抓取系统

    洪诚康杨力江文松罗哉...
    435-444页
    查看更多>>摘要：针对单深度相机视角下获取的物体深度图像存在噪声干扰、遮挡等问题,使物体点云形状缺失或变形,3D特征存在不稳定性,提出一种多深度相机融合方法.利用多相机标定结果拼接各个相机视角下的点云数据,通过k邻域去噪算法除去点云中的噪声点,再对去噪点云数据进行体素化降采样,使拼接后的点云在空间均匀分布,从而获取完整的物体形状.同时建立了一个端到端的神经网络,通过输入多相机拍摄的RGB-D图像来预测二指平行夹爪的3D位置和3D方向.为优化预测抓取结果,改进了神经网络中对预测结果的鲁棒性评估,提出力螺旋空间场评价方法,提高了 4％的成功率.最后将该抓取系统应用于AR5机械臂,实现了 91％的抓取成功率.

    机械臂抓取深度学习点云拼接手眼标定

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    基于超图嵌入的行车故障多元关系知识表示方法

    张飞周彬鲍劲松李心雨...
    445-459页
    查看更多>>摘要：鉴于常规知识图谱仅能处理二元关系,而故障知识包含大量"多现象—多原因—多方法"的多元耦合关系,强制转化将会破坏关系的完整性,造成严重的信息失真,为采用知识超图处理此类复杂多元关系以保证数据的完整性,设计了一种基于超图嵌入的行车故障多元关系知识表示方法.通过梳理行车故障单中现象、原因、方法等数据之间的多元关联,构建适用于表征多元耦合关系的行车故障本体模型,以该本体模型为知识超图的模式层建立行车故障知识超图;基于BERT模型和超图卷积网络获取故障知识的嵌入向量表示,并实现了相似故障检索.最后,以上海某钢铁公司收集的行车故障调查单为实例,验证了所提方法的有效性.

    知识超图多元耦合关系知识表示图嵌入算法行车故障

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    基于完全邻域保持嵌入的光伏组件热斑故障诊断

    宋远大易辉缪小冬冒泽慧...
    460-468页
    查看更多>>摘要：针对局部阴影遮挡引起的光伏组件热斑,提出一种基于完全邻域保持嵌入的热斑故障诊断方法.该方法采用流形学习从光伏组件运行数据中提取非线性特征,在不借助红外图像的前提下实现组件状态的高灵敏检测.所提方法较传统方法能够更精准地反映组件运行状态,进而实现故障检测与故障分级.依托国家电网电力科学研究院实验平台,通过对15组不同程度的热斑故障样本进行性能验证与对比,所提方法能够有效实现故障检测与评估.

    数据驱动光伏组件热斑故障评估函数

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    五轴测量复杂曲面粗糙度及其无干涉方法

    陈鹏何金明袁圆姚宇峰...
    469-481页
    查看更多>>摘要：针对航空复杂零件粗糙度检测难题,利用五轴测量机灵活性高、可达域广的特点,搭载粗糙度传感器,研究复杂曲面粗糙度测量方法.首先分析粗糙度传感器与工件位置的关系;然后研究传感器和工件的干涉判断方法,求解粗糙度五轴测量中测杆无干涉方位,对粗糙度可测区域进行预测;最后通过离心叶轮关键部位粗糙度检测实验验证算法的可行性和准确性.实验表明,基于五轴测量机的复杂曲面粗糙度检测是一种可行的接触式粗糙度检测方法,无干涉算法能够精确预测可测区域,在实现复杂零件关键部位粗糙度量化表达的同时大幅提高检测效率.

    五轴测量粗糙度检测干涉判断可测区域预测

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    强噪声中检测微弱目标信号特征的量子信号处理算法

    庾天翼李舜酩陆建涛马会杰...
    482-495页
    查看更多>>摘要：随着噪声功率的增强,微弱目标信号的特征受噪声污染变得模糊且难以区分,导致微弱信号检测算法失效,提出一种可以保护目标信号特征的量子信号处理方法——局域半经典信号分析算法.详细介绍了算法实现量子化的原理和在量子域中保护目标信号特征的性质;给出算法步骤以及重要参数的计算方式;将所提算法与奇异值分解、小波阈值降噪算法结合进行了仿真分析和实验验证.结果表明,所提算法保护目标信号特征的能力可以帮助降噪算法检测极低信噪比的微弱信号,与其他方法结合可极大改善信噪比,准确提取信噪比为-30 dB的微弱目标信号,算法性能优越.

    微弱信号检测量子信号处理保护特征局域半经典信号分析奇异值分解小波阈值降噪

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    基于LWN-Net的印刷电路板缺陷检测算法

    文斌胡晖杨超
    496-507页
    查看更多>>摘要：针对现阶段印刷电路板缺陷检测任务中网络精度低、速度慢、模型参数量大的问题,提出基于改进YOLOv3的轻量级权重新型网络(LWN-Net),并提出轻量级特征增强网络作为模型的特征提取网络,解决YOLOv3中主干网络Darknet53参数量过多的问题.考虑到特征提取过程中语义信息和位置信息不平衡会导致检测精度降低,构建权重聚合分配机制消除不平衡,以提高模型特征提取能力.提出新型特征金字塔网络,增强网络对细节信息的提取能力并降低信息冗余度.采用回归损失函数SIoU加快模型的收敛速度并提高检测精度.结果表明,相比YOLOv3,LWN-Net网络的模型规模压缩了 87.5％,而检测速度提升了 8.32帧·s-1,预测精度和召回率分别提升了 0.88％和1.6％.该网络的提出为印刷电路板的缺陷检测问题提供了一种更高效的方法.

    PCB缺陷检测YOLOv3轻量级SIoU损失函数

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    基于深度强化学习算法的双边装配线第一类平衡

    程玮张亚辉曹先锋金增志...
    508-519页
    查看更多>>摘要：针对传统优化算法求解双边装配线第一类平衡问题时不能有效利用历史求解经验,难以得到最优解,提出一种深度强化学习求解算法CNN-PPO.设计了 CNN-PPO强化学习智能体结构,在近端策略优化算法基础上,引入卷积神经网络增强智能体的数据特征提取能力;根据双边装配线问题特征,定义状态矩阵对双边装配线问题进行描述,并引入标记层辅助智能体进行任务决策;根据问题优化目标设计了奖励函数,结合强化学习在线执行—评价机制,为每次决策选择最优的待分配任务,并通过多个案例测试验证了算法的有效性和稳定性.实验结果表明,所提方法的求解结果具有优越性,59个测试案例中有57个可以达到下界.

    双边装配线第一类平衡问题深度强化学习卷积神经网络近端策略优化

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    数据挖掘算法在作业车间调度问题中的应用

    王艳红赵也践刘文鑫
    520-536页
    查看更多>>摘要：为了从与日俱增的车间生产数据中提取调度规则来指导生产调度任务,提出一种基于数据挖掘的调度算法.将最小化最大完工时间设置为性能指标,从作业车间的离线生产数据中建立合适的调度样本集;将建立的调度样本集按合适的比例分为训练集和测试集;用数据挖掘算法中的分类回归树(CART)从训练集中获取有效的调度知识,形成CART树状调度规则库;为了验证所得调度规则的有效性,将调度规则与遗传算法结合,设计了一种基于数据挖掘和调度规则的遗传算法作为调度算法来求解作业车间调度问题.通过对不同作业车间经典算例进行仿真与测试,验证了所提调度规则和调度算法的有效性与优越性.

    数据挖掘作业车间调度分类回归树调度规则

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