大数据驱动的产品精确设计理论、方法及其应用研究

Project proposes the theories, methods and its application research of product accurate design driven by big-data, research on accurate design issues of product lifecycle from big-data's design accurate basis, design exact match, design accurate validation angle, mainly do research on design's accurate basis and accurate modeling of complex product, data repository construction of product and accurate retrieval of heterogeneous data, accurate description of the design and function of accurate data based on the needs of large, accurate demand description and features accurate design based on big-data, system development, implementation technology and its applications of accurate property system design and product accurate design of data simulation and experimental verification. Establish product accurate design theory system driven by big-data, form product big-data design knowledge multi-source heterogeneous data matching technology for the design and manufacturing process, realization the description, conversion, mapping, integration and evaluation of accurate basis big-data design of the product life cycle. Develop big-data diagnosis, mining, matching, validation and self-repair tools of products accurate design, develop big-data characteristics and field application oriented product design software systems, applied to typical complex equipment (such as precision isothermal forging hydraulic press, Rapid sheet stamping hydraulic press), provide technical support for the accurate design of major mechanical and electrical equipment.

本项目提出大数据驱动的产品精确设计理论、方法及其应用研究，从大数据的设计精确依据、设计精确匹配和设计精确验证角度研究产品全生命周期精确设计问题，以大数据下复杂产品设计精确依据与设计建模、异构数据的产品数据知识库构建与精确检索、基于大数据的需求精确描述与功能精确设计、数据仿真与实验验证相结合的性能精确设计和产品精确设计系统研发、实现技术及其应用为主要研究内容，建立大数据驱动的产品精确设计理论体系，形成面向设计制造过程的产品大数据设计知识多源异构数据匹配技术，实现产品全生命周期大数据设计精确依据的描述、转换、映射、融合和评价，开发产品精确设计大数据诊断、挖掘、匹配及验证工具集，研制具有大数据特色的、面向领域应用的产品精确设计软件系统，应用于典型复杂装备（如精密等温锻造液压机、快速薄板冲压液压机及其他重要装备）设计制造之中，为我国重大机电装备的精确设计提供技术支撑。

本项目从大数据驱动的设计知识精确获取、功构精确设计和性能精确验证角度研究产品全生命周期精确设计问题，系统地提出了大数据驱动的产品精确设计理论、方法及其应用研究：.1）提出了产品设计制造运行大数据的流式加载、预处理与压缩方法，构建了复杂产品大数据张量表示模型，为精确挖掘获取产品设计知识提供清晰的数据表达基础；.2）提出了基于大数据深度学习的复杂产品设计依据精确获取方法，构建了复杂产品机电液多学科关联的知识图谱，实现了多学科设计知识的隐性关联挖掘与精确检索；.3）提出了大数据下基于多变量关联分析的产品功能结构精确设计方法，提出了大数据下产品功能结构多变量耦合强度计算方法，实现了多源数据融合的复杂产品功能与结构精确适配；.4）提出了基于大数据隐关联深度学习的产品性能精确设计方法，包括基于跨工序隐式参数记忆的产品加工性能精确预测、大数据驱动的装备运行工况精确识别与服役性能设计、融合注意力机制与深度学习的装备使用寿命精确预测等方法，实现了产品加工性能、服役性能与使用寿命的精确预测。.研制具有大数据特色的、面向领域应用的产品精确设计软件系统，应用于高精度数控卧式坐标镗床、超大型空分装备等重要装备的精确设计，为我国重大机电装备的精确设计提供了理论、技术与软件工具支撑。.在国内外学术期刊上录用发表了SCI/EI论文18篇（其中，SCI论文12篇），出版了专著1部，获得了授权国家发明专利4项，获得软件著作权5项；组织了1次国际学术会议，获得浙江省科技进步一等奖1项。