1、应用场景

板材成形智能化技术的研究首先以弯曲加工为对象。用压力机进行板材的弯曲加工时，为了获得高精度的弯曲角，必须精确地确定冲头的最终行程，因此，必须对冲头行程进行预测。迄今为止，有关的智能化研究主要是集中在自由弯曲成形过程的冲头行程控制方面。智能控制技术的发展方向是利用神经网络理论来提高加工精度。为了实现实时控制首先必须建立简单的数学模型。为建立这种模型，必须采用大量的假设条件，使各种影响因素简化。因此，这种数学模型适用范围窄，所能顾及的影响因素不完备。智能化冲压机械除了应能准确了解、掌握和判断材料的性能、变形状态等以外，还必须具有正确、快速的响应机能。从冲压成形过程控制的特殊性角度考虑，要求系统的实时性强。系统正确响应得越快，其智能化水平就越高。对于加工过程中可能出现的突发性烧附、破裂等异常现象，系统应能迅速地作出判断和预测，并采取必要的防止措施。这些对智能化冲压机械的要求，就如同人类自身的感觉、认识、判断等机能一样，是必不可少的。具有这些机能的智能化技术属于高智能化技术的范畴，如果只具备单一机能，如自适应控制，学习控制等，则仅属于较低水平的智能化技术。

2、技术优势

团队在板材成形、型材矫直等方面形成了特色研究方向，提出了实时监测、实时识别、实时预测、实时控制的智能成形流程，并与企业合作，实现了部分成果的实际应用。其核心技术包括平面弯曲弹复理论及纯弯三定理、航空航天及军工典型构件特种成形技术及装备、大型直缝焊管成形-矫直-矫圆新技术及智能装备和深海及超深海海底管线管成形关键技术及装备等。

目前该项技术已在钛合金三维热拉弯技术及装备、大型直缝焊管四点JCO智能并行技术及CAPP系统、双向往复弯曲连续复合矫形技术及装备、三辊连续矫直技术及智能装备、扩径/缩径矫圆技术及装备、管端过弯矫圆技术及智能控制系统、型钢多辊矫直技术及控制系统和海底管道Impander校准技术等领域得到广泛应用。

3、关键问题

以上技术成果均由燕山大学马瑞教授带领科研团队独立主持完成，在该项研究的基础上申请国家自然科学基金：大口径管件智能化矫直关键技术研究，金属板材拉深过程智能化控制技术的研究和非轴对称零件智能化拉深关键技术的研究；河北省自然科学基金：型材拉弯的智能化控制工艺理论研究，板材智能化弯曲加工系统的研究和基于机器视觉的JCO成形智能化控制技术研究；企业攻关项目：大型直缝焊管JCO成形智能化半自动控制系统开发－企业攻关和大型直缝焊管JCO成型智能并行系统开发；机械工程学院协同创新研究立项：大型对称式四辊智能卷板机的关键技术研究；高端装备产业技术研究中心征集项目：大型直缝焊管智能矫直实验设备。所做的研究和技术对而缩短生产流程、提高生产效率和成形品质意义重大。板管成形智能化研究方向是团队学科交叉研究方向，形成了拉深、弯曲、矫直工艺智能控制、基于智能算法的成形工艺参数优化、成形工艺智能规划等研究重点，获得国家、省部级项目多项，近5年发表论文20余篇。