板料成形工艺智能设计关键技术探讨

前言

    板料成形技术可实现对成形制造零部件形状的固定处理，例如，我国钢材领域在产品生产过程中即有75%的模具加工涉及到了对板料成形技术的应用，而轨道交通、汽车等领域在零部件加工过程中亦有60%-80%的模具需依附板料成形技术，为此，我国制造业在产品加工过程中应着重提高对此问题的重视程度，且注重提高产品开发能力，由此来强化整体产品生产效率。以下就是对板料成形工艺智能设计关键技术的详细阐述。

1 板料成形工艺设计分析

    就当前的现状来看，板料成形工艺设计仍然存在着缺乏定量准则的问题，从而在一定程度上影响到了整体产品加工效率，并诱发了财力、物力、人力资源浪费问题。为此，基于计算机软硬件技术不断发展的背景下，相关专家学者在研究工作开展过程中逐步提出了FAST-FORM3D、AUTOFORM、LS-DYNA3D等技术，同时基于模拟技术提出的基础上，开发了KMAS板料成形分析软件，并推广了CAD/CAM系统，最终由此满足了板料成形工艺活动开展需求。

    此外，20世纪90年代，基于计算机硬件技术不断发展的背景下，图形识别等功能被广泛应用于板料成形工艺分析过程中，并就此涌现了板料成形工艺专家系统。如表1：

表1 国外板料成形工艺专家系统 

    表1为国外板料成形工艺专家系统，从表中即可看出，板料成形工艺在开展过程中逐渐朝着智能化的方向发展，为此，当代工艺加工活动在开展过程中应着重提高对其的重视程度，并致力于提升工艺智能设计技术。

    从人工智能角度来看，当代板料成形工艺设计行为在开展过程中逐渐将智能方法、智能技术、智能理论应用于实践工艺开展过程中。而Dartmouth在1956年提出“人工智能”概念过程中认为制造业智能化的发展将在一定程度上优化制造领域设计、制造、维护、管理等工序，为此，当代板料成形工艺活动在开展过程中应注重提高对“人工智能”概念的重视，并注重融合计算机化理念，建构良好的工艺生产环境，达到最佳的工艺生产状态。

2 板料成形工艺智能设计关键技术

    2.1 免疫克隆算法技术

    随着板料成形工艺设计领域的不断发展，不确定性因素逐渐增强，因而在此基础上，为了提高工艺加工过程中计算水平，要求当代制造业在发展过程中应注重将免疫克隆算法技术贯穿于工艺加工过程中，同时结合免疫克隆算法空间扩张特点，将低维空间问题转化为高位维空间问题，从而实现对问题的有效处理。例如，在克隆算子、变异算子流程开展过程中，要求相关技术人员应注重依据板料成形状况，设定参数值，并注重在参数值设定过程中，以N、N_S、N_X、N_r、P_m对抗体种群规模、细胞数量、克隆倍数、记忆种群大小、免疫补充数量、变异率进行表示，同时在免疫克隆计算过程中运用公式：X（t）=（x1（t），x2（t），……，xn（t））（t=1）对初始化抗体群体进行表示。

    此外，基于初始状态确定的基础上，相关技术人员应注重强调对抗体进行解码处理，且严格参照免疫科隆选择算法流程，获取免疫补充信息，最终实现对补充系统的完善。免疫克隆算法有助于应对板料成形工艺开展过程中凸显出的无表达式问题，为此，应强化对其的合理应用。

    2.2 比例插装技术

    在板料成形工艺职能设计过程中，强调对比例插装技术的应用是非常必要的，即其有助于实现对板料成形工艺系统中动态化数据的获取，为此，首先要求相关技术人员在对VBHF液压系统进行操控过程中应注重选定变量参数，并注重将变量参数设定为xi，且保障xi取值范围为D，基于公式设定的基础上，利用PID算法，获取压边缸压力，最终由此实现对零件加工过程中参数变化问题的有效处理，达到最佳的工艺活动开展状态。同时，在比例插装技术应用过程中，亦要求相关技术人员在对板料成型工艺进行控制过程中应注重设定控制参数，如，Kp、Ki、Kd，继而由此实现对工艺补偿的精准化识别，达到最佳的工艺生产状态。

    2.3 基于GPU的快速计算技术

    在产品零件加工过程中逐渐呈现出零件尺寸较大等问题，影响到了板料成形工艺效率，为此，在工艺活动开展过程中应注重强调对快速计算基数的应用，即基于MPP、SMP条件的支撑下，对数值程序进行优化处理，并就此获取数据交换信息，达到大规模计算状态。同时，基于GPU快速计算技术应用的基础上，要求相关技术人员应注重发挥RGBA颜色通道计算功能，并调用GPU计算资源，由此来提升整体计算效率。此外，在板料成形工艺加工行为开展过程中为了满足大规模计算条件，亦应注重将图形卡连接至CPU位宽，从而打造良好的SIMD并行数据处理空间，提升整体数据处理效率。例如，南大学汽车车身在设计过程中为了提升整体工艺加工效率，即强化了对GPU计算基数的应用，最终结合图形卡性能将计算效率提升约15-25倍。

3 结论

    综上可知，板料成型工艺活动在开展过程中仍然存在着技术水平较低等问题，影响到了工艺加工质量。为此，相关技术人员在工艺加工流程操控过程中应注重将智能化技术应用于其中，如，基于GPU 的快速计算技术、比例插装技术、免疫克隆算法技术等，由此打造良好的板料成形工艺加工环境，提升整体产品加工效率，并为汽车等制造产业的快速发展提供有力的支撑。