电子档案


第 8 卷
2020 年
6 月刊
BACK

汽车工业中的抛喷丸强化应用


第 8 卷- 2020 年 6 月刊
下一个挑战—数字双胞胎



Mario Guagliano

I4.0概念的引入和生产过程的完全数字化是未来几年面临的主要挑战,而在汽车领域等大规模生产行业中更为重要。众所周知,抛喷丸强化广泛用于提高汽车从齿轮到弹簧等诸多配件的强度。
实施I4.0最有趣的一个方面是创建和开发所谓的数字双胞胎。什么是数字双胞胎?
数字双胞胎通常定义为产品或过程的数字复制品。通过桥接物理世界和虚拟世界,可以无缝传输数据,并允许虚拟实体与物理实体同时存在(顺便提及,文献中有关数字双胞胎的定义多种多样;我个人认为这个定义特别适合抛喷丸强化应用)。
这意味着,根据此过程的实际数据及其与数字双胞胎中实施的理论/数值模型的比较,我们能够实时评估实际过程与预期结果之间的区别。这也意味着我们能够根据实际数据校正过程参数并改善最终结果。
通过增加要管理的数据量,对此过程和最终结果的控制将变得越来越准确。显然,诸如此类的方法在高产率汽车和工业领域至关重要。
为了取得成功,除其他方面外,这种方法还需要以下两项:高效、准确的传感器组,能够提供数字双胞胎所需的信息;以及适当的型号,能够描述过程本身并在需要时处理纠正措施。
专注于抛喷丸强化,高效数字双胞胎的定义必须考虑在正确的位置应用适当的传感器,以便信号能够准确地描述该过程,并可用于评估其是否以正确的方式运行或是否需要纠正某些方面。这并非易事,并且这意味着我们应该从考虑阿尔门强度、覆盖范围和如何达到预期值的参数的静态调整过渡到此过程的动态调整,由此基于实时测量值,我们可不断调整参数。
第二个问题与适当型号的定义有关。存在许多不同的方法。一种方法可以基于过程模拟,例如有限元分析。第二种方法基于人工智能和算法发展(基于先前获取数据,这些数据描述了系统行为),对其进行预测并处理纠正措施。如果有大量可用数据,并且我们能够正确使用这些数据(我们正在研究大数据策略),第二种方法将有效。事实上,第二种方法无需明确了解抛喷丸过程的物理特性。
无论采用哪种最佳方法或如果应考虑这两种方法以全面控制和了解此过程,抛喷丸强化的下一个挑战是开发高效数字双胞胎以全面实施4.0的能力。


汽车工业中的抛喷丸强化应用
作者:Mario Guagliano
MFN特约编辑
义大利米兰大学教授
邮编:20156 义大利米兰
邮箱:mario@mfn.li