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期刊信息/Journal information
制造业自动化
制造业自动化

黎晓东

半月刊

1009-0134

ma@riamb.ac.cn

010-82285780

100011

北京德胜门外教场口1号

制造业自动化/Journal Manufacturing AutomationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管，1979年创刊。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。常设栏目有：专家论坛、先进制造技术、CAD/CAM/CIMS、生产自动化、自动化技术与装置、控制与检测、数控技术、工业机器人、应用技术、产业动态等。读者对象为从事制造业自动化技术工作的科技人员、管理人员、企业技工、院校师生等。
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    用于循环肿瘤细胞分选的双螺旋惯性微流控芯片设计与仿真

    魏亚菲祖向阳宋克纳胡志刚...
    50-53页
    查看更多>>摘要：在弯曲流道中流体的惯性效应明显时,微流道中的微球受到惯性升力和Dean曳力发生侧向运动,从而实现微球分离.使用SolidWorks软件构建双螺旋微流控芯片模型,然后用Meshing软件进行网格划分,采用Ansys Fluent软件对微流体中微球的运动状态进行仿真模拟.结果显示:在较宽的雷诺数(25-375)下,双螺旋微流控芯片在惯性分选不同大小的微球时,S型结直经(2.25mm、2.7mm、3.15mm)、通道高度(100μm、125μm、150μm)对微球分选均有影响,微球的聚焦情况与微通道结构有关,通道结构改变,导致惯性升力和Dean曳力的变化,从而影响微球在微通道中的聚焦情况.在S型结直径为2.7mm、通道高度为100μm,雷诺数为200时,各微球之间距离最大,分选效果最佳.本研究为设计用于分选循环肿瘤细胞的微流控芯片设计提供理论依据和参考.

    惯性效应CTCs分选微流控芯片设计仿真模拟

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    六面体类桁架变密度点阵结构设计与制造研究

    易辉成易杰蒋金位
    54-60页
    查看更多>>摘要：针对类桁架变密度点阵结构设计中存在的设计流程繁复、设计变量多等问题,提出了一种新的设计方法.依据六面体网格建立六面体类桁架变密度点阵结构参数化有限元模型,简化了设计流程.通过应力匹配函数使点阵胞元的桁架尺寸与节点等效应力相关联,减少了设计变量.基于VB.NET和ANSYS开发了相应的有限元计算和三维建模程序,最终达到提高变密度点阵结构设计效率的目的.采用该程序设计的悬臂梁变密度点阵结构呈现出很好的等强度效果,并成功应用增材制造工艺进行了制造.

    类桁架点阵变密度增材制造

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    可换头钻头微织构深宽比对切削力影响研究

    刘锐周利平彭路贵
    61-66页
    查看更多>>摘要：为了研究微织构深宽比对可换头钻头切削力的影响,基于有限元分析软件建立了硬质合金钻头钻削高硅铝合金的有限元仿真模型,在硬质合金可换头钻头的后刀面上设计了凹坑形状的微织构.通过改变凹坑的深度,采用快速傅里叶变换(FFT)的分析方法,研究了微织构深宽比对刀具切削力的影响.结果表明,在可换头钻头的后刀面上布置微织构能够降低切削过程中的切削力,当深度为40um、宽度为50um时钻头的切削力最小.

    微织构可换头钻头高硅铝合金FFT切削力

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    改进遗传算法的车间设备鲁棒性布局优化研究

    罗灯兰周俊李奥
    67-71页
    查看更多>>摘要：针对处于动态变化下的柔性制造车间(Flexible Manufacturing Workshop,FMW)需要多次实施设备重布局,引起的生产成本高、效率低等问题,加入了鲁棒性约束a,构建了以最小物料搬运费用、最大面积利用率为主要优化目标的设备鲁棒性布局模型.在求解模型方面运用了一种改进的遗传算法,其变异算子的变异指数能够自适应变化,极大地提高了目标解的多样性、算法的收敛性.实例表明,经过改进后,该算法的寻优能力与标准遗传算法相比更强,对于实际生产车间布局优化有显著效果.

    柔性制造车间设备鲁棒性布局多目标优化遗传算法

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    基于小波分析的电力电缆串联谐振耐压试验双端行波故障定位

    彭博宫士营李华昕宿紫鹏...
    72-75页
    查看更多>>摘要：针对传统定位法面对高压电力电缆难以进行有效故障定位的问题,将行波定位原理与小波分析相结合提出了一种高压电力电缆的故障定位法.通过现场电压等级设计出相应串联谐振耐压试验电源,从而将电缆故障点击穿,结合电场耦合式非接触传感器对行波信号进行采集.为了克服单端定位法的缺陷,对母线上两个监测点所采集到的故障瞬态信号,利用小波母函数来分析不同细节层次的故障信息.根据其能量含量,选择携带故障特征的最佳细节级别.通过对实际现场中高压电力电缆的分析实验表明,所提出的电缆故障定位方法对高压、超高压电缆能够进行有效、可行的故障定位.

    电力电缆小波分析串联谐振故障定位

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    数字孪生装配线时序数据预测及评估方法研究

    涂扬杨艳芳舒亮胡腾锋...
    76-80,129页
    查看更多>>摘要：孪生装配线连续不断地产生多源时序数据,需对数据进行学习和预测以发挥其潜在价值.在数据采集过程中,由于传感器异常或通信中断会产生隐蔽的数据异常点,会降低数据预测的准确性.在数据预处理过程中,针对异常点的隐蔽问题,提出了一种差分异常点检测算法,实现了异常点的快速定位;将预处理数据导入LSTM(Long Short Term Memory,LSTM)进行了训练;针对模型预测性能的评估,提出了一种针对数值型数据预测精度评估的布尔计算方法.以某断路器孪生装配线的设备综合效率及生产节拍等多源时序数据预测为例,对差分异常点检测算法及布尔计算方法进行了实验,验证了方法的有效性.

    数字孪生一阶差分异常点检测LSTM多源时序

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    装载机铲装作业轨迹解算方法研究

    邵来徐武彬李冰席亚丽...
    81-84页
    查看更多>>摘要：对于装载机面向料堆进行铲装作业,其铲斗所执行的铲装作业轨迹将影响装载机工作效能.为了实现装载机铲装作业达到能耗较小状态,根据装载机运动机理合理规划出铲斗与铲装作业轨迹的运动关系,并确定铲斗位于铲装作业轨迹下的姿态角.通过研究装载机工作装置在铲装过程中机构的运动特性,并结合铲斗运动姿态展开装载机铲装作业轨迹的逆运动学研究,采用MATLAB数值软件解算获取装载机动力源运动信息.对于装载机铲装作业轨迹解算至动力源运动的研究,将为装载机智能铲装作业提供一定的理论基础.

    装载机铲装作业轨迹姿态角工作装置

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    改进YOLOv5s的机场鸟类目标检测算法

    刘玉芬陈裕通刘晓琳
    85-89,95页
    查看更多>>摘要：随着人类经济社会的快速发展及生态环境的不断改善,在新机场不断地建设、各种飞行器数量与飞行频率不断增加的同时,鸟类数量也在不断地增加,于是机、鸟二者间产生了激烈的空间竞争关系,并因此而导致了鸟击事件的上升问题.面对严峻的鸟击风险防范形势,传统方法通常会在使用一段时间后就会失去原有的效果,主要原因是鸟类惯性适应症的问题.为了解决上述问题,设计了一种基于物联网的机场驱鸟联动系统,并在该系统上提出了基于改进YOLOv5s的机场鸟类目标检测算法,以提高驱鸟设备的使用效果.由于捕捉用的摄像头位置是固定的,飞鸟则是在不同高度飞行,目标不仅尺度变化较大,而且密集目标出现运动模糊问题,为此改进的算法在YOLOv5基础上加入ODConv全维动态卷积以提升网络在区域覆盖范围大的图像中找到感兴趣的区域.此外,算法中还改进了输出端预测头以提高群体目标中小目标的检测精度.实验结果表明,算法相较于YOLOv5s精确率提升了约4.6％,召回率提升约3.9％,实现了在满足检测速度要求的同时有效地提高了对飞鸟的检测精度.

    鸟击鸟类检测YOLOv5ODConv

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    基于单分类生成对抗网络的旋转机械异常检测

    谢思思陈稳舟
    90-95页
    查看更多>>摘要：近年来工业设备智能化和精密化的发展趋势,让生产环境中的数据采集与异常检测需求日益迫切.工业产线端海量设备普遍存在的数据无标签问题和类别分布严重不平衡问题,成为了工业数据异常诊断应用落地的一大瓶颈.为了解决这一行业痛点问题,采用了一种仅利用健康状态数据进行训练的单分类异常检测方法,并提出了一种改进的对抗自编码器——深度局部细节编码器(DLDEncoder).深度局部细节编码器(DLDEncoder)旨在提高特征提取效率,并结合生成对抗网络(GAN)以实现更好的特征重构效果.本文使用了驱动系统动力学模拟器(DDS)数据集和凯斯西储大学(CWRU)数据集这两个故障分类数据集对提出的方法进行验证.实验结果表明,提出方法在不同数据集上的性能均优于所比较的前沿方法,且准确率均超过99％,验证了其在异常检测领域的有效性和泛化性.

    异常检测单分类算法特征提取

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    电磁探伤三隐藏层BP神经网络成像算法

    李佳恒何敏
    96-100页
    查看更多>>摘要：电磁层析成像金属探伤中,迭代算法如Landweber算法因欠定性会影响成像质量,通过灵敏度矩阵迭代会导致成像耗时增加.提出基于三层隐藏层的BP神经网络缺陷成像方法,建立大量样本数据库来训练神经网络,使其在接受检测电压值后能快速生成灰度值的缺陷图像.在仿真实验中设置点状、线状等缺陷情况,并使用Landweber算法与BP算法分别创造出6000多种不同缺陷情况的成像结果.仿真实验结果表明,基于BP神经网络的缺陷成像算法与传统迭代算法有本质的区别,适用于金属板的电磁成像探伤,且与Landweber算法相比有更好的成像效果,边缘处理能力更优异,运算速度更快.

    电磁层析成像图像重建BP神经网络电磁探伤

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