CN117854655A - 一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及钛合金制备技术领域，特别是一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及***。将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；若为第一监测结果，则不对目标设备进行调控处理；若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。本方法通过智能制定与精确控制设备的工作参数，可以确保贵金属与钛合金原料均匀混合，从而提高合金的均匀度。

Description

一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及***

技术领域

本发明涉及钛合金制备技术领域，特别是一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及***。

背景技术

钛合金是一种由钛和贵金属合金化而成的合金材料。钛合金具有较高的强度和耐腐蚀性能，同时也具有较低的密度和良好的加工性能，因此在航空航天、医疗器械、化工、汽车制造等领域得到广泛应用。制备钛合金时，将贵金属均匀添加至钛合金中的方法步骤一般包括预处理、混合、熔炼、轧制或浇铸。在制备钛合金时，钛和贵金属的混合均匀度直接影响到最终钛合金材料的性能均匀性，如果贵金属与钛合金混合不均匀，会导致合金中贵金属成分的不均匀分布，从而影响合金的力学性能、耐腐蚀性能和其他物理化学性能，因此，混合工艺是重中之重的工艺步骤，在混合设备中控制贵金属添加通常需要将贵金属粉末与钛合金原料进行均匀混合，但现有的混合设备在混合过程中难以确保贵金属粉末均匀地分散在钛合金原料中，导致混合均匀性不佳，智能化程度较低，难以满足钛合金制备过程中对贵金属添加均匀度的精确控制需求，导致钛合金成品良率低。

发明内容

本发明克服了现有技术贵金属添加均匀度低的不足，提供了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及***。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，包括以下步骤：

获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

根据所述预设制备方案生成目标设备在生产过程中的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案，具体为：

提前制定制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案，并将制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案压缩捆绑为若干个方案数据包；

构建知识库，并将压缩捆绑后的方案数据包导入所述知识库中，得到方案知识库；

获取目标生产订单信息，根据所述目标生产订单信息得到待制备钛合金的目标性能要求；

在所述方案知识库中提取出各个数据包相对应的预设性能要求，通过编辑距离算法计算所述目标性能要求与各种预设性能要求之间的匹配度；

对计算得到的各个匹配度进行基于数值大小排序处理，排序完成后，提取出最大匹配度，获取与所述最大匹配度相对应的预设性能要求；

根据与所述最大匹配度相对应的预设性能要求在所述方案知识库中提取出相应的方案数据包，根据提取出的方案数据包得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

其中，所述性能要求包括强度、硬度、韧性以及耐腐蚀性；预设制备方案包括贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果，具体为：

计算目标设备在预设时间段各个相同时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值；

预设偏差值阈值范围，分别判断各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值是否为位于所述预设偏差值阈值范围内；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为正常参数；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值不位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为异常参数；

统计在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况，并将在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况进行比值处理，得到比值数值；

判断所述比值数值是否大于预设比值数值；若所述比值数值大于预设比值数值，则生成第一监测结果；若所述比值数值不大于预设比值数值，则生成第二监测结果。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，具体为：

通过大数据网络获取目标设备在加工过程中发生各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常工况图像信息，并对各异常工况图像信息进行矩阵转化处理，生成与各异常工况图像信息相对应的灰度共生矩阵，从而得到各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵；

构建知识图谱，并将各种贵金属均匀度异常工况类型及其所对应的异常灰度共生矩阵导入所述知识图谱中；

通过目标设备上搭载的摄像机构获取实时加工图像信息，将所述实时加工图像信息进行矩阵转化处理，得到贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵；

引入欧氏距离算法，通过欧氏距离算法计算所述贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵与各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵之间的重合度，得到多个重合度；

分别将多个重合度与预设重合度阈值进行比较；若多个重合度均不大于预设重合度阈值，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为正常；

若存在重合度大于预设重合度阈值的情况，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为异常，并根据与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵生成检索标签，基于所述检索标签在所述知识图谱中检索得到贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理，具体为：

若贵金属均匀度实时加工工况结果为正常，则获取当前实时加工时间节点的目标设备的第一实时工作参数，并获取当前实时加工时间节点的预设工作参数；

计算实时加工节点的目标设备的第一实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到工作参数差值；

根据所述工作参数差值生成调控方案，根据所述调控方案对目标设备的第一实时工作参数进行调控处理。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

若贵金属均匀度实时加工工况结果为异常，则获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型；以及获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的异常加工时间节点；

基于物联网方式获取生产车间中与目标设备同类型设备的电子生产日记本，在所述电子生产日记本中提取得到生产车间中与目标设备同类型设备在该异常加工时间节点对发生所述贵金属均匀度异常工况类型进行调控时的调控措施，得到多个调控措施；

在相应电子生产日记本中获取经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度，并将经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度进行大小排序处理，排序完成后，得到最大贵金属均匀度；

获取与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施，以及获取当前实时加工时间节点的目标设备的第二实时工作参数，并根据与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施对目标设备的第二实时工作参数进行调控处理。

本发明第二方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***，所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***包括存储器与处理器，所述存储器中存储有钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序，当所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

根据所述预设制备方案生成目标设备的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：本方法通过智能制定与精确控制设备的工作参数，可以确保贵金属与钛合金原料均匀混合，从而提高合金的均匀度，确保合金中贵金属的均匀分布，确保合金中贵金属的含量符合要求，提高产品质量稳定性，减少次品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法的整体方法流程图；

图2为一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法的部分方法流程图；

图3为一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***的***框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明第一方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，包括以下步骤：

S102：获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

S104：根据所述预设制备方案生成目标设备在生产过程中的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

S106：在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

S108：若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

S110：若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案，具体为：

提前制定制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案，并将制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案压缩捆绑为若干个方案数据包；

构建知识库，并将压缩捆绑后的方案数据包导入所述知识库中，得到方案知识库；

获取目标生产订单信息，根据所述目标生产订单信息得到待制备钛合金的目标性能要求；

在所述方案知识库中提取出各个数据包相对应的预设性能要求，通过编辑距离算法计算所述目标性能要求与各种预设性能要求之间的匹配度；

对计算得到的各个匹配度进行基于数值大小排序处理，排序完成后，提取出最大匹配度，获取与所述最大匹配度相对应的预设性能要求；

根据与所述最大匹配度相对应的预设性能要求在所述方案知识库中提取出相应的方案数据包，根据提取出的方案数据包得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

其中，所述性能要求包括强度、硬度、韧性以及耐腐蚀性；预设制备方案包括贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度。其中，目标设备即是混合工艺步骤对钛合金粉末与贵金属粉末进行混合搅拌的生产设备。

需要说明的是，通过相关技术人员提前制定制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案，如制备某一强度、硬度、韧性以及耐腐蚀性条件的钛合金所对应的贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度。从而结合各种预设制备方案构建方案知识库，然后再获取目标设备中的目标生产订单信息，其中目标生产订单通过操作员导入至目标设备中。然后通过编辑距离算法计算所述目标性能要求与各种预设性能要求之间的匹配度，即计算待制备钛合金的目标强度、目标硬度、目标韧性以及目标耐腐蚀性与方案知识库中制备预设强度、预设硬度、预设韧性以及预设耐腐蚀性之间的匹配度，从而在方案知识库快速匹配出制备待制备钛合金所对应的预设制备方案。通过智能匹配方案知识库中的制备方案，在目标设备制备钛金属过程中，不需要依靠操作员的人为经验进行参数设定，消除人为经验影响，能够有效降低因人为失误而导致产品报废情况发生，降低报废率，实现自动化生产。并且方案匹配算法简单，能够有效降低***运算难度，提高设备响应速度，从而提高生产效率。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果，具体为：

计算目标设备在预设时间段各个相同时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值；

预设偏差值阈值范围，分别判断各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值是否为位于所述预设偏差值阈值范围内；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为正常参数；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值不位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为异常参数；

统计在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况，并将在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况进行比值处理，得到比值数值；

判断所述比值数值是否大于预设比值数值；若所述比值数值大于预设比值数值，则生成第一监测结果；若所述比值数值不大于预设比值数值，则生成第二监测结果。

需要说明的是，根据预设制备方案生成目标设备在生产过程中的预设工作参数，如预设的贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度等工作参数，然后基于预设工作参数控制目标设备进行加工生产；在目标设备加工生产过程中，在预设时间段各个时刻点连续采集目标设备的实时工作参数，然后将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理。若比值数值大于预设比值数值，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，此时则不对目标设备进行调控处理；若比值数值不大于预设比值数值，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常。通过本方法能够快速判断出目标设备的工作参数状态情况，以实现对目标设备进行智能监测功能。其中，预设偏差值阈值范围为通过设备制造商提供的技术规范手册确定得到，即通过计算技术规范手册中提供的设备的极限工作参数范围与设备的预设工作参数范围之间的差值范围结果得到。预设比值数值通过技术人员的工作经验总结与实验总结得到，在本发明中预设比值数值设置范围为大于等于10，优选设置为10。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，具体为：

通过大数据网络获取目标设备在加工过程中发生各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常工况图像信息，并对各异常工况图像信息进行矩阵转化处理，生成与各异常工况图像信息相对应的灰度共生矩阵，从而得到各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵；

构建知识图谱，并将各种贵金属均匀度异常工况类型及其所对应的异常灰度共生矩阵导入所述知识图谱中；

通过目标设备上搭载的摄像机构获取实时加工图像信息，将所述实时加工图像信息进行矩阵转化处理，得到贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵；

引入欧氏距离算法，通过欧氏距离算法计算所述贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵与各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵之间的重合度，得到多个重合度；

分别将多个重合度与预设重合度阈值进行比较；若多个重合度均不大于预设重合度阈值，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为正常；

若存在重合度大于预设重合度阈值的情况，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为异常，并根据与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵生成检索标签，基于所述检索标签在所述知识图谱中检索得到贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型。

其中，贵金属均匀度异常工况类型包括贵金属集中在设备搅拌桶边缘部、搅拌桶边中部、贵金属沉底等工况。其中，通过大数据网络获取目标设备在加工过程中发生各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常工况图像信息，如贵金属集中在设备搅拌桶边缘部所对应的工况图像信息。

需要说明的是，灰度共生矩阵是用于描述图像纹理特征的矩阵。它是一种二维矩阵，用于表示图像中不同灰度级别像素对之间的空间关系。其转化过程是首先选择一个特定的像素间隔和方向，然后统计图像中所有这些像素对出现的次数。最终形成一个矩阵，其中每个元素代表了在特定像素间隔和方向下两个像素灰度级别的共生频率。贵金属的均匀分布通常会反映在材料表面的纹理特征中，通过灰度共生矩阵可以提取出这些纹理特征，从而反映贵金属的均匀度情况。并且灰度共生矩阵包括了对像素间隔、方向和灰度级别的统计特征，这些特征可以用来描述贵金属在合金中的分布情况，比如对比度、相关性、能量和惯性等。

需要说明的是，若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，此时由于设备的工作参数异常可能已经发生了异常工况，此时则通过目标设备上搭载的摄像机构获取实时加工图像信息，并对所述实时加工图像信息进行灰值化、量化处理，从而生成相应的实时灰度共生矩阵，然后通过欧氏距离算法计算所述贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵与各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵之间的重合度，得到多个重合度，若多个重合度均不大于预设重合度阈值，说明设备虽然发生了工作参数异常情况，但没有引发贵金属均匀度异常工况类型，此时则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为正常；若存在重合度大于预设重合度阈值的情况，说明设备在发生了工作参数异常情况后，引发贵金属均匀度异常工况类型，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为异常，此时则获取与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵，然后根据与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵在知识图谱中配对得到与该异常灰度共生矩阵相对应的贵金属均匀度异常工况类型，如是为贵金属集中在设备搅拌桶边缘部还是贵金属集中在设备搅拌桶边中部等贵金属均匀度异常工况类型。通过本步骤能够快速对贵金属均匀度实时加工工况进行识别，得到工况识别结果。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理，具体为：

若贵金属均匀度实时加工工况结果为正常，则获取当前实时加工时间节点的目标设备的第一实时工作参数，并获取当前实时加工时间节点的预设工作参数；

计算实时加工节点的目标设备的第一实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到工作参数差值；

根据所述工作参数差值生成调控方案，根据所述调控方案对目标设备的第一实时工作参数进行调控处理。

需要说明的是，若贵金属均匀度实时加工工况结果为正常，说明设备虽然发生了工作参数异常情况，但没有引发贵金属均匀度异常工况类型，此时则获取当前实时加工时间节点的目标设备的第一实时工作参数，计算实时加工节点的目标设备的第一实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到工作参数差值，根据所述工作参数差值生成调控方案，根据所述调控方案对目标设备的第一实时工作参数进行调控处理，通过此方式及时对设备异常工作参数进行调控，使其回归至正常参数范围内，从而使得设备正常运行，以确保贵金属混合过程中的均匀度。

如图2所示，进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

S202：若贵金属均匀度实时加工工况结果为异常，则获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型；以及获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的异常加工时间节点；

S204：基于物联网方式获取生产车间中与目标设备同类型设备的电子生产日记本，在所述电子生产日记本中提取得到生产车间中与目标设备同类型设备在该异常加工时间节点对发生所述贵金属均匀度异常工况类型进行调控时的调控措施，得到多个调控措施；

S206：在相应电子生产日记本中获取经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度，并将经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度进行大小排序处理，排序完成后，得到最大贵金属均匀度；

S208：获取与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施，以及获取当前实时加工时间节点的目标设备的第二实时工作参数，并根据与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施对目标设备的第二实时工作参数进行调控处理。

其中，实时工作参数即为目标设备实时的搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度等参数。第一实时工作参数为在判断出贵金属均匀度实时加工工况结果为正常后所采集到的目标设备的实时工作参数；第二实时工作参数为在判断出贵金属均匀度实时加工工况结果为异常后所采集到的目标设备的实时工作参数。第一实时工作参数与第二实时工作参数所采集的时间节点可能存在一定的时间差。

需要说明的是，设备的电子生产日记本是指在生产设备运行过程中用于记录关键数据、事件和运行情况的电子化记录***。它通常用于工业生产环境中，特别是对于自动化生产线和设备来说，电子生产日记本是一种重要的数据管理工具。电子生产日记本中包括生产事件、设备运行数据记录、故障报告、质量数据、操作记录等。

需要说明的是，若贵金属均匀度实时加工工况结果为异常，此时则通过获取生产车间中与目标设备同类型设备的电子生产日记本（也包括目标设备的电子生产日记本），从而获取在该异常加工时间节点对发生所述贵金属均匀度异常工况类型进行调控时的调控措施，以及获取经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度，然后将与最大贵金属均匀度对应的调控措施作调控该贵金属均匀度异常工况类型的调控措施，从而目标设备的实时工作参数进行调控处理，如当发生贵金属集中在设备搅拌桶边缘部，则可以通过适当加大搅拌范围方式来消除该种异常工况。通过本步骤能够根据异常工况类型生成相应的调控方法，从而对设备进行调控处理，以提高混合均匀性，提高产品良率。

综上所述，本方法通过智能制定与精确控制设备的工作参数，可以确保贵金属与钛合金原料均匀混合，从而提高合金的均匀度，确保合金中贵金属的均匀分布，确保合金中贵金属的含量符合要求，提高产品质量稳定性，减少次品率。

此外，本方法还包括以下步骤：

当制得钛合金成品后，通过超声波探测仪对钛合金成品进行扫描探测，得到钛合金成品所反馈的超声波数据，并根据所述超声波数据构建钛合金成品三维模型图；

对所述钛合金成品三维模型图的各个预设位置区域进行有限元应力分析，得到钛合金成品中各个预设位置区域的内应力，并将各个预设位置区域的内应力与预设内应力进行比较；

若某一预设位置区域的内应力大于预设内应力，则在所述钛合金成品三维模型图中获取该预设位置区域的裂纹参数信息，根据所述裂纹参数信息得到该预设位置区域中裂纹体积值；

将所述裂纹体积值与该预设位置区域的总体积值进行比较，得到该预设位置区域的裂纹占比度；判断所述裂纹占比度是否大于预设占比度；

若所述裂纹占比度大于预设占比度，则将该预设位置区域标记为贵金属均匀度异常区域，并将所述贵金属均匀度异常区域传送至预设平台上显示。

需要说明的是，在制备钛合金时，贵金属添加的不均匀度可能导致钛合金材料中的应力集中，从而增加了材料的脆性，导致裂纹的产生。特别是在合金的热处理过程中，不均匀的贵金属分布可能导致局部的热应力不均匀，从而引发裂纹缺陷，因此，贵金属添加的均匀度和钛合金成品中的的裂纹缺陷存在关联。裂纹参数信息包括裂纹深度、长度、宽度等参数，若所述裂纹占比度大于预设占比度，说明钛合金成品的该区域极有可能出现了贵金属均匀度异常情况，导致该区域应力集中，从而增加了材料的脆性，导致裂纹的产生，因此此时则将该预设位置区域标记为贵金属均匀度异常区域，并将所述贵金属均匀度异常区域传送至预设平台上显示，以供技术人员参考分析，使得技术人员有针对性地收集和分析目标设备相应生产数据，以对贵金属添加方法进行持续改进和优化，从而制定出更加合理的预设制备方案，以确保贵金属添加的均匀度始终符合要求。

此外，本方法还包括以下步骤：

根据目标设备的电子生产日记本获取目标设备在发生各种历史故障时所对应的历史运行数据信息，并将历史运行数据信息定义为故障特征数据，得到各种历史故障对应的故障特征数据；

定义目标设备状态，包括正常状态与故障状态；根据故障特征数据，统计目标设备在不同状态之间的转移次数，根据统计得到的转移次数，计算目标设备状态之间的转移概率；

根据目标设备状态之间的转移概率构建状态转移概率矩阵，构建马尔科夫模型，并将目标设备状态之间的转移概率构建状态转移概率矩阵导入所述马尔科夫模型中进行训练，得到训练好的马尔科夫模型；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段内获取目标设备的实时运行数据，将所述实时运行数据导入所述训练好的马尔科夫模型中进行预测，得到目标设备的实时状态转移概率；

若目标设备的实时状态转移概率大于预设概率，则获取目标设备的状态转移类型，若目标设备的状态转移类型为预设类型，则生成预警信息，并将所述预警信息输送至预设平台上显示。

其中，运行数据包括工作电压、工作电流以及工作温度等。预设类型即为故障状态。

需要说明的是，设备在运行过程中难免会发生故障，因此，如何有效对设备状态的进行预测监测是自动化生产车间中一项重要工作，因为对设备状态进行预测监测能够帮助提前发现潜在问题、提高设备运行效率和生产计划的优化。根据历史故障数据，统计设备在不同状态之间的转移次数。例如，对于两个状态i和j，统计设备从状态i转移到状态j的次数。根据统计得到的转移次数，计算设备状态之间的转移概率，转移概率可以通过转移次数除以总的状态转移次数来计算。将计算得到的转移概率整理成转移矩阵的形式。转移矩阵的行和列分别代表设备的各种状态，矩阵中的元素表示从一个状态到另一个状态的转移概率。综上，通过本方法能够对目标设备在生产过程中进行故障预测，从而提前发现设备潜在问题，提高设备运行效率和生产计划的优化，从而对设备的维护和管理提供支持。

如图3所示，本发明第二方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***，所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***包括存储器10与处理器20，所述存储器10中存储有钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序，当所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序被所述处理器20执行时，实现如下步骤：

获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

根据所述预设制备方案生成目标设备的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

根据所述预设制备方案生成目标设备在生产过程中的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案，具体为：

提前制定制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案，并将制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案压缩捆绑为若干个方案数据包；

构建知识库，并将压缩捆绑后的方案数据包导入所述知识库中，得到方案知识库；

获取目标生产订单信息，根据所述目标生产订单信息得到待制备钛合金的目标性能要求；

在所述方案知识库中提取出各个数据包相对应的预设性能要求，通过编辑距离算法计算所述目标性能要求与各种预设性能要求之间的匹配度；

对计算得到的各个匹配度进行基于数值大小排序处理，排序完成后，提取出最大匹配度，获取与所述最大匹配度相对应的预设性能要求；

根据与所述最大匹配度相对应的预设性能要求在所述方案知识库中提取出相应的方案数据包，根据提取出的方案数据包得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

其中，所述性能要求包括强度、硬度、韧性以及耐腐蚀性；预设制备方案包括贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果，具体为：

计算目标设备在预设时间段各个相同时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值；

预设偏差值阈值范围，分别判断各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值是否为位于所述预设偏差值阈值范围内；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为正常参数；

若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值不位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为异常参数；

统计在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况，并将在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况进行比值处理，得到比值数值；

判断所述比值数值是否大于预设比值数值；若所述比值数值大于预设比值数值，则生成第一监测结果；若所述比值数值不大于预设比值数值，则生成第二监测结果。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，具体为：

通过大数据网络获取目标设备在加工过程中发生各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常工况图像信息，并对各异常工况图像信息进行矩阵转化处理，生成与各异常工况图像信息相对应的灰度共生矩阵，从而得到各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵；

构建知识图谱，并将各种贵金属均匀度异常工况类型及其所对应的异常灰度共生矩阵导入所述知识图谱中；

通过目标设备上搭载的摄像机构获取实时加工图像信息，将所述实时加工图像信息进行矩阵转化处理，得到贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵；

引入欧氏距离算法，通过欧氏距离算法计算所述贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵与各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵之间的重合度，得到多个重合度；

分别将多个重合度与预设重合度阈值进行比较；若多个重合度均不大于预设重合度阈值，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为正常；

若存在重合度大于预设重合度阈值的情况，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为异常，并根据与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵生成检索标签，基于所述检索标签在所述知识图谱中检索得到贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理，具体为：

若贵金属均匀度实时加工工况结果为正常，则获取当前实时加工时间节点的目标设备的第一实时工作参数，并获取当前实时加工时间节点的预设工作参数；

计算实时加工节点的目标设备的第一实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到工作参数差值；

根据所述工作参数差值生成调控方案，根据所述调控方案对目标设备的第一实时工作参数进行调控处理。

6.根据权利要求5所述的一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，其特征在于，还包括以下步骤：

若贵金属均匀度实时加工工况结果为异常，则获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型；以及获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的异常加工时间节点；

基于物联网方式获取生产车间中与目标设备同类型设备的电子生产日记本，在所述电子生产日记本中提取得到生产车间中与目标设备同类型设备在该异常加工时间节点对发生所述贵金属均匀度异常工况类型进行调控时的调控措施，得到多个调控措施；

在相应电子生产日记本中获取经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度，并将经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度进行大小排序处理，排序完成后，得到最大贵金属均匀度；

获取与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施，以及获取当前实时加工时间节点的目标设备的第二实时工作参数，并根据与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施对目标设备的第二实时工作参数进行调控处理。

7.一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***，其特征在于，所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化***包括存储器与处理器，所述存储器中存储有钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序，当所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

根据所述预设制备方案生成目标设备的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。