- 漆小虎;陈忠良;高林;何奕平;
在“双碳”目标与制造强国战略的驱动下，重型轧制装备正加速向绿色、高效与智能化方向升级。本构模型作为连接材料热变形行为与工艺装备响应的关键桥梁，在实现轧制力精准预测、设备结构优化与智能控制集成中发挥着核心作用。本文系统梳理了经典物理模型、机制驱动模型与数据驱动模型的发展脉络，重点探讨了本构模型与热轧装备之间的协同建模机制，涵盖解析与数值方法、有限元仿真、人工智能融合以及多源数据支持下的闭环控制体系，旨在为热轧装备的高性能建模与智能调控提供理论支撑与技术路径参考。
2025年04期 No.166 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 牛杰杰;胡飞;周维;
在新一轮科技革命和产业变革背景下，人工智能正加速推动高端装备制造业智能化转型。《2025年政府工作报告》提出持续推进“人工智能+”行动，促进数字技术与制造业深度融合，支持大模型应用，发展智能制造装备。当前高端装备智能化探索虽已取得一定进展，但仍面临诸多“无人区”挑战。本文提出大模型赋能高端装备智能化的方法论框架，实现AI与业务系统融合，构建“感知—决策—执行”闭环流程，并展望大模型在设计、生产、运维环节的应用趋势。旨在为行业提供系统参考与实践指引，推动产学研用协同创新，加速高端装备制造业高质量发展。
2025年04期 No.166 12-17+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王晨曦;张嘉骏;王卓群;吴超;解增辉;谢福贵;刘辛军;
阐述了一种重型装备大构件的移动并联机器人加工技术。该移动并联机器人集成了全向移动平台、大行程高刚度定位模块和高精五轴并联加工模块，可实现重型装备的高效高质量原位加工。重点阐述了为保障机器人实现高效高精加工而突破的三项关键技术：高性能并联模块优化设计、高精定位的分级精度保证技术、高灵活性与高稳定性加工控制方法。最终，通过大型不锈钢罐体弧面切孔与坡口铣削、环焊缝清根、法兰密封面修复及大型合金钢油脂槽高效铣削四个典型工业应用案例，验证了移动并联机器人加工技术在提升加工效率、降低成本和保证加工质量方面的效果，充分验证了该技术在重型装备大构件制造领域的可行性与应用优势。
2025年04期 No.166 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李平洋;李聪波;史春燕;敬培峰;李博;董可;董晓磊;
转炉是影响钢铁冶金能耗与碳排放的关键设备，对转炉开展节能降碳控制研究对实现钢铁行业的绿色可持续发展具有重要意义。因此，本文提出了一种面向节能降碳的钢铁冶金转炉前馈-反馈控制方法。构建了基于工艺参数优化的转炉能耗与碳排放前馈控制模型和基于模型预测控制的反馈控制模型，案例研究表明，前馈控制模型使转炉能耗、物料碳分别降低了7.78%和9.60%,反馈控制模型能够对转炉能耗和碳排放实现快速稳定的控制，验证了所提方法的有效性。
2025年04期 No.166 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 燕猛;马悦敏;罗涛;魏鹏;漆小虎;黄华贵;
铝合金热轧具有品种多样、板带入口厚度差异大、工艺复杂等特点，传统轧制力预报模型难以满足高精度、高性能产品生产需求。为此，本文提出一种基于粒子群优化算法改进的BP神经网络(PSO-BP)预测方法，结合机理模型，建立基于铝合金热轧生产线现场实测数据的铝合金热轧轧制力预报模型。本方法利用PSO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值，有效克服了传统BP网络易陷入局部最优的缺陷。研究结果表明，本研究提出的PSO-BP轧制力预报模型误差控制在5%以内，较传统数学模型和标准BP神经网络模型预测精度有了明显提升，对铝合金热轧产品质量提升具有重要意义。
2025年04期 No.166 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 周锦波;徐宇航;王晓晨;孙友昭;李京栋;杨荃;陈嘉琪;
针对无缝钢管在定径过程中因非稳态轧制与张力不足导致的端部壁厚增厚和切损率偏高问题，提出了一种削尖参数设定方法。通过建立削尖量、削尖长度及电机转速等参数的计算模型，并结合机架分配与工艺调控，实现了对端部增厚的有效补偿。现场应用结果表明，采用该削尖工艺后，钢管端部壁厚均匀性显著改善，端部切损长度明显缩短，切损率稳定下降10%～20%,从而提高了材料利用率并降低了生产成本。同时，开发了连轧削尖设定在线应用系统，将计算结果转化为可执行的工艺指令，实现参数设定、分配与下发的智能化控制，进一步提升了削尖工艺的适用性与稳定性。该研究的实施保证了无缝钢管的稳定轧制与快速交付，满足了用户对产品质量与尺寸精度的要求。
2025年04期 No.166 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 褚东亚;邱雪峰;任兰军;漆小虎;
虚拟装配通常是指在虚拟空间中对零部件的数字模型进行组装，以支撑与装配相关的产品活动的技术。许多应用案例均表明，虚拟装配技术可以帮助企业提升装配效率，缩短研发周期。本文对虚拟装配相关的支撑技术进行了简单的回顾和分析，并对其在重型装备制造领域的应用优势和技术瓶颈进行了介绍，旨在帮助更多的研究者和企业快速了解该技术，以进一步推动虚拟装配技术的发展和应用。
2025年04期 No.166 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 段泓俊;韩浩然;苏立娜;鄢萍;汪博城;
针对现有热模锻压力机故障诊断方法在复杂工况下准确性不足、鲁棒性差，且难以兼顾物理可解释性与数据适应性的问题，提出一种数据-机理双驱动的智能诊断系统。系统架构由硬件层、数据层、模型层与应用层组成。该系统实现了对热模锻压力机典型故障的高效识别与诊断支持，为提升装备运行可靠性、降低维护成本及推动锻造行业智能化运维提供了重要支撑。
2025年04期 No.166 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张成龙;童圆栖;孙圆圆;黄郭胜;吴蔚;蒋阳春;曾蕊;罗孝金;
针对轧机主传动接轴在重载、大冲击、高强度交变载荷和扭振等工况下易发生疲劳损坏，现有运维技术不能满足轧机设备技术发展的问题，研发了轧机主传动接轴智能运维平台。该平台综合运用大数据分析、云计算、人工智能及物联网等关键技术，实时监测主传动接轴在服役状态下的运行状态，采集、存储并分析运行数据，对设备状态进行评估和预测。平台具备在线状态监测、故障预警以及寿命预测等功能，为主传动接轴的预防性维护提供有力支撑，提高轧机主传动接轴智能运维管理水平。
2025年04期 No.166 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王少江;任浩源;徐常顺;刘才民;刘胜涛;
针对高端装备复杂构件焊接过程中存在的焊缝轨迹复杂、精度要求高等技术难题，设计了一套集成语义分割、SLAM与数字孪生的智能焊接系统。该系统基于改进的DeepLabV3+模型，通过引入轻量化MobileNetV2骨干网络并嵌入CBAM注意力机制，实现复杂场景下焊缝的像素级高精度分割；结合ORB-SLAM2算法，利用双目视觉与激光测距传感器获取三维场景空间信息；进一步集成数字孪生技术，建立虚实同步的焊接仿真环境，支持焊接路径预演与物理实体状态的实时监控。实验结果表明，改进后的DeepLabV3+模型在焊缝数据集上的平均交并比(mIoU)达到86.89%,且与Unet、Psnet、DeepLabV3、DeepLabV3+等常规模型相比，每秒浮点运算次数(FLOPs)降至68.28,在保持高精度的同时显著降低计算复杂度，满足焊接过程实时性需求。该系统显著提升了焊缝识别、环境感知与路径规划的可靠性，为高端装备智能焊接提供了可工程化落地的解决方案。
2025年04期 No.166 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈忠良;许彪;朱俊;漆小虎;黄华贵;
围绕中厚板轧制过程轮廓检测的迫切需求，介绍了机器视觉技术的原理和系统构成，阐述了机器视觉在钢板翘扣头检测、头尾形状检测、侧边轮廓检测、铝厚板头部“鳄鱼嘴”缺陷检测、自动转钢控制和智能剪切等几个场景的应用情况，提出了机器视觉技术在中厚板轧制领域应用未来的发展方向。
2025年04期 No.166 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡余平;屈超雄;邓廷宇;邓燕斌;梁天勤;李鑫磊;
目前，提高机器人编程效率的主要途径包括离线编程和自主路径规划，但传统离线编程通常依赖完整的三维工件模型，而实际生产中这些模型难以获取；同时，基于人工智能的自主路径规划多局限于特定零件，普适性不足。针对上述问题，本文提出了一种基于人机协作的焊接机器人路径规划方法，以提升多层多道焊接的编程效率：操作者首先引导机器人运动以获取焊缝的基本位置和姿态信息，随后系统结合数据库中的坡口类型和焊道排布模板，确定坡口空间截面并自动生成多层多道焊接程序。该方法无需精确建模与定位，对于三道及以上的多层多道焊缝，可提升机器人示教效率50%以上。
2025年04期 No.166 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘胜涛;焦浩枫;郑建能;任兰军;徐常顺;王嘉;
针对GMAW沉积过程中焊缝几何形貌难以精确控制的问题，提出了一种基于前馈神经网络(FNN)与支持向量机(SVM)的焊缝尺寸预测方法，并系统比较两种模型在不同工艺参数下的预测性能。通过中心复合可旋转设计获得实验数据，采用激光结构光视觉系统实现焊缝尺寸高精度测量。在建模过程中，FNN利用多层网络结构和改进反向传播算法优化参数，SVM则采用径向基核函数和交叉验证调参。研究结果表明，SVM在焊缝宽度与高度预测方面均优于FNN,具有更高的泛化能力和稳定性。
2025年04期 No.166 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]