计算机技术推动了材料加工（焊接）及制造技术的智能化

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1、计算机技术推动了材料加工（焊接）及制造技术的智能化

2、第1内容加载中...从50多年前第一台计算机问世，到网络技术的出现，使得各台计算机相互联系起来，将信息相互交流做到资源共享。由美国建立的Inter网，是当前发展最快、最有成效的国际联网。通过网络可互发邮件（E-mail），打国际，文件传输（如FTP），查询检索（如）,网上讨论（如BBS），网络通讯系统（GPRS）以及网上购物等。网络的强大功能，已深入到政治、经济、军事、商业、工业、文化、教育等各个领域，可以称为人类社会进入信息时代的标志。　　制造业由于计算

3、机和网络引发的信息技术（IT）而发生了巨大的变革，如近年所提出的/"先进制造技术/"（AMT），它覆盖了计算机集成制造系统（CIMS），并行工程（CE）、敏捷制造（AgileManufacturing）、精益制造（LM）、虚拟制造（VirtualManufacturing）、精益制造(LM)、虚拟制造（VirtualManufacturing）等。　　焊接技术是先进制造技术中一个重要组成部分，它将不断吸收高新技术的成果，如计算机，信息、电控、能源及现代管理等推动向前发展。　　计算机在焊接工程中的应用，早已进

4、行了大量的研究工作，国际焊接协会（IIW）作了很大的努力，第Ⅶ委员会专门成立了CAW工作组（puterAidedWelding）,美国焊接学会（AWS）和英国焊接研究所（TWI）几乎每年都组织召开国际会议，交流和讨论计算机在焊接技术中的应用。然而焊接涉及到许多学科交叉的复杂内容，如冶金、物理、化学、力学、金属学、电子、控制等，因此，计算机在焊接技术方面的应用与冷加工相比要缓慢一些。但是发展速度很快，仅CAW开发出商品化的软件已超过百种，包括焊接工艺评定，焊接装配工艺规程，焊接裂纹预测，焊接应力应变分布，焊工

5、考核管理，焊接成本计算，焊接材料选择，焊接培训教育等，几乎涉及焊接领域的各个方面。　　1989年欧共体投资300万美元，开发了焊接工程信息集成系统（EUROWELD）,其中几个主要的软件见表1。软件内容开发单位焊接工程信息集成系统LincolnNorIG焊、电阻焊TNO荷兰疲劳设计改进FPFL瑞士　　我国计算机在焊接工程的应用，比起一些工业发达国家有些落后，特别是所研究与开发的软件尚未达到商品化的程度，但在此领域已作了大量工作。从中国焊接学会、焊接协会组织召开的两次计算机在焊接生产中应用的交流会议[13]来

6、看，计算机除用于焊接过程的各种控制之外，还建立与开发了各种专家系统和人工智能系统。　　专家系统是把焊接过程中所积累的各种经验，进行模型化，把专家多年来的经验用计算机语言作成软件，使之在工程中和有专家一样处理复杂的问题。　　专家系统的基本组成一般包括：知识库、推理系统、人机对话系统，学习机能和说明机能。我国现在已开发的专家系统按其功能可以分为以下三类[14]并且已广泛用于各种焊接工程。　　（1）咨询诊断型：进行焊接质量预测，焊接裂纹敏感性，焊接应力应变，焊接接头力学性能，焊接工艺分析，焊接失效分析等。　　（2

7、）设计管理型：根据拘束条件加工设计、工艺编程设计、下料的最佳方案、车间管理、焊工培训等级、焊条配方设计、新钢种CCT图绘制、发展规划、经济预算、工资等级等。　　（3）实时控制型：根据给定条件，控制焊接参数，反馈系统、焊缝跟踪、均有很快的响应速度，如铁骨底座的交叉焊缝，采油平台的桩脚接口（马鞍型），管线全位置的工艺参数控制，船体大合拢的跟踪系统等。　　为了开发更高级的带有智能的焊接专家系统，国内有许多单位在研究模糊控制和人工神经网络控制。　　模糊控制（FUZZY　Control）是利用模糊数学的推理，把本来不

8、能（或无法）给出精确判断的模糊问题，凭借以往的经验和知识做出判断。如焊接自动跟踪，利用焊缝中心与焊透的运行偏差左右上下调整，从而找到最好的跟踪效果。又如焊接熔池形状熔透的控制，也可用模糊控制达到最佳的焊缝成形。　　国内已经开发的部分有代表性的焊接专家系统见表2　　人工神经网络控制（ArtificialNeuralNetworkcontrol）,可模拟人类的神经细胞系统，同时接收大量信息（人的视觉、听觉、触角、嗅觉等）平行处理进行智能控制。如焊接工艺的最佳选择，焊接缺陷识别，焊接热影响区性能判断等。　　国内采

9、用人工神经网络开发焊接专家系统见表3。　　由以上可以看出，近年来国内在计算机专家系统方面作了大量的研究与开发工作，但多数处于研究室内为课题研究而进行的，大多未形成商品化，与国外相比尚有很大的差距，这是今后应当继续努力的。表2　　国内部分已开发的专家系统名称类型研究开发者焊接方法选择专家系统方法选择南昌航空工业学院国产低合金高强钢焊接冷裂纹专家系统裂纹预测天津大学焊接冷裂纹计算机辅助评定系统裂纹预测上海交通大学焊接