王志磊 1*,谢建新 1
北京科技大学先进制备加工技术研究所, 北京市, 100083, 中国
详细摘要:数字挛生综合运用感知、 计算、 建模等信息技术, 通过数字模型来实时仿真物理实休, 对其 进行描述、 诊断、 预测、 决策, 进而实现物理空间与信息空间的实时交互映射。 目前, 数字挛生关键技 术的发展巳经取得了一些进展。 在数据获取和传输方面, 智能传感器、 5G等技术的发展使得获取与传输数据变得更加高效。然而,数字挛生关键技术的发展还面临一些重大挑战。突破多元异构数据的标准化、物理空间和信息空间的实时映射以及虚实空间的自适应交互等难题是构建数字挛生技术的关键。金属材料的铸造、 锻造和3D打印是航空航天、 现代交通、 海洋工程等高端装备用关键金属构件制造的灿础性关键技术, 但金属构件加工成形过程复杂, 存在多物理场强耦合、 强时变扰动、 多尺度、 多目标、多变星等影响因素, 存在材料内部行为看不见、 测不着等瓶颈问题, 易导致生产过程精准控制困难, 产品批次稳定性和质量一致性差、 合格率低等问题。 以数字挛生系统为核心的智能加工技术, 可实现成形全过程(由局部到全部)、 跨尺度(由宏观到微观)的实时仿真(由看不见到看得见), 时变扰动工况下加工工艺智能调控以及产线的自适应运行与维护, 从而提高产品合格率和生产综合效能。 发展金属材料数字挛生加工技术可分三步走“快准精高效材料设计?精准材料制造?智能产线运营维护”, 以“材料数据库一数字模型一实时仿真一虚实互操作“为发展思路, 构建具备状态感知、 实时分析、 科学决策、 精准执行的材料加工数字挛生系统, 是推动新材料研发和制造数字化、 智能化发展的重要途径。
关键词:智能制造;数字挛生;金属材料加工
王志磊, 北京科技大学副教授。 2016年博士毕业于H本鸟取 大学, 2016-20 22年在日本名古屋大学进行博士后研究及助理教授工作, 20 22年进入北京科技大学工作。 主要研究方向包括金属材料智能加工理论与技术、 数据驱动的材料设计及高性能热电材料的开发与制备。 相关学术 成果在Materials To如y Physics、 ScriptaMaterialia、 Materials Science and Engineering A 等国际知名材料学期刊发表论文48篇, 获得日本粉末冶金学 会科技进步奖一等奖1项, 申请中国发阴专利2项。 目前主持国家重点研发计划项目子课题1项、 国家重点实验室开放课题1项、 北京科技大学特聘人 才项目1项, 参与国家重点研发计划项目1项等。 拒任ScriptaMaterialia、 Journal of Alloys and Compounds 等国际学术期刊的审稿人。