复杂机械产品装配过程质景自适应控制方法及支持系统研究

发布时间：2018-05-04 07:26

本文选题：复杂机械产品 + 装配质量自适应控制　；参考：《合肥工业大学》2015年博士论文

【摘要】：复杂机械产品的整机性能是由设计、制造和装配三个环节共同保证,为了保障产品在服役过程中的可靠性与稳定性,不仅要求产品在设计与制造环节中要严格保证各功能部件具有良好的设计与制造质量,更重要的是在装配环节中实现各功能部件高精度、高稳定性与高效率装配的基础上进一步保证产品具有最优的整体性能。复杂机械产品装配过程伴随着物料流、信息流和误差流,各质量控制点间存在着不确定、非线性、动态的相互影响关系,装配缺陷会伴随着在制品向下游工序传递、累积和放大,导致产品装配质量具有较大的波动,从而严重影响最终产品的装配质量和成本。由此可见,装配质量控制不仅需要满足装配工艺规范,而且还需考虑装配过程上下游工序和质量控制点之间的相关关系,从系统层面出发进行装配质量控制,实现复杂机械产品装配过程质量自适应控制,对降低产品装配过程质量波动和提高产品装配质量稳定性与装配效率具有重要的意义。本文面向复杂机械产品装配过程,在数字化、网络化和智能化生产的背景下,考虑复杂机械产品装配过程的特点与生产质量控制的需求,旨在实现装配过程质量自适应控制,满足客户的个性化需求。将数据分析与模型驱动的研究思想相结合,将传统的产品质量控制研究转为产品制造过程质量控制研究,将传统的尺寸类质量特性的研究推广到非尺寸类质量特性的研究,将开环的质量控制发展为自适应的闭环质量控制,将定性的质量控制研究延伸至定性和定量有机结合的质量控制研究,以质量控制点间的相关性研究为基础,结合装配质量控制点的控制阈优化和质量门控制方法,最后构建了装配质量自适应控制系统,为提高复杂机械产品装配性能提供了理论与技术支撑。论文的研究内容和创新点如下：1)在研究产品装配过程特点的基础上,基于Copula理论构建质量控制点之间的相关性模型,实现质量控制点之间相关性的定量表达,为进一步探索装配质量自适应控制提供研究基础。2)以质量控制点间的相关性模型为基础,基于互信息理论构建了产品装配稳定性测度模型。然后从装配的经济性角度,建立了装配成本-控制阂模型。为同时满足产品装配稳定性和经济性的目标,基于博弈理论,将稳定性和成本要素转为博弈决策主体,最终获得最优的质量控制阈。3)建立了基于PSO-BP神经网络的装配性能预测模型,研究了动态工序能力分析技术,探索了基于机器视觉的装配缺陷检测技术,最后基于分层推理的专家知识系统形成了装配过程质量门控制方法。4)结合上述理论方法,在虚拟网络——物理实体系统基础上,开发了一套复杂机械产品装配过程质量自适应控制系统,为数字化、网络化生产模式下稳定、高效的装配提供理论方法和技术支持。
[Abstract]:In order to guarantee the reliability and stability of the product in the process of assembly , it is important to design and manufacture the quality control of complicated mechanical products . This paper studies the technology of dynamic process capability analysis , explores the assembly defect detection technology based on machine vision , and finally forms the assembly process quality door control method based on the expert knowledge system of layered reasoning . 4 ) Based on the virtual network _ physical entity system , a set of quality adaptive control system for the assembly process of complex machinery is developed , which provides the theoretical method and technical support for the stable and efficient assembly of digital and networked production mode .

【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG95

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