针对有色金属材铸轧工艺目前面临的手动控制、无反馈、精度欠缺、效率低下等行业性瓶颈性难题,围绕智能制造的基础数据层、机理模型层开展了系统的研究工作,为有色金属材铸轧工艺的智能化研究奠定必要的理论基础和硬件系统。主要完成以下三方面成果:
(1)开发了有色金属材在线超声检测与分析系统
基于超声波的连铸铜坯缺陷的在线检测系统与质量分析判据,实现了几何、物理、组织等缺陷的在线检测,可以在线进行铸坯孔洞、裂纹、壁厚均匀性等的实时检测与分析,并搭建了专用的缺陷数据库存储及分析系统,完成了连铸坯缺陷信息的实时记录及反馈,实现了基于生产现场实时工艺参数分析产品质量的稳定性与可靠性。
(2)开发了有色金属材的铸/轧组织智能水冷调控系统
开发了有色金属铸轧材柔性冷却装备,具有水、气雾、氮气三种冷却模式,冷却速率可调范围大、冷却均匀性好、控制精度高,通过闭环控制策略实现了铸/轧过程中可控工艺参量的智能化控制。
(3)建立了基于数字孪生的生产线物理仿真平台
开发了铜材的凝固、温度及组织等场量的在线快速预测系统,实现了铜材铸造过程的温度场与组织演变快速计算及输出;采用数据云与数字孪生技术,实现了生产线远程工艺智能调控。