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非損傷微測(cè)系統(tǒng)（科研平臺(tái)系列）

??????? 非損傷微測(cè)技術(shù)（Non-invasive Micro-test Technology，NMT）源于美國(guó)MBL實(shí)驗(yàn)室（54位諾貝爾獎(jiǎng)得主的搖籃），由神經(jīng)學(xué)家Lionel F. Jaffe（美國(guó)揚(yáng)格公司創(chuàng)始人之一）于1974年發(fā)明，2001年，美國(guó)揚(yáng)格公司正式推出現(xiàn)代NMT。NMT是一種研究活體材料的底層核心技術(shù)，研究人員基于NMT能夠建立自己獨(dú)有的Me-Only 研究平臺(tái)，從而獲得極具創(chuàng)新的研究成果。 ???????? NMT可在不接觸、不損傷樣品的情況下，檢測(cè)分子/離子進(jìn)出生物活體的流速（流動(dòng)速率和方向），可測(cè)樣品種類(lèi)繁多，小到菌、單細(xì)胞、液泡，大到組織、器官、整體都可檢測(cè)。基于NMT商業(yè)化的設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為非損傷微測(cè)系統(tǒng)。 ???????? 揚(yáng)格/旭月的非損傷微測(cè)系統(tǒng)包含BIO系列、CONFLUX系列（共聚焦/熒光NMT）、NMT100系列、NMT200系列、NMT100S系列、NMT200S系列、NMT150系列、NMT活體工作站系列、NMT Physiolyzer?系列等，已發(fā)展至第七代自動(dòng)化智能產(chǎn)品。揚(yáng)格/旭月的NMT系統(tǒng)全部采用從美國(guó)揚(yáng)格（旭月北京）研發(fā)中心自主研發(fā)的imFluxes智能操作軟件，將十余年的NMT應(yīng)用大數(shù)據(jù)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合，并且在產(chǎn)品一體化、自動(dòng)化、智能化、擴(kuò)展升級(jí)等諸多方面都有大幅提升。 ???????? 揚(yáng)格/旭月已取得基于NMT的數(shù)十項(xiàng)專(zhuān)利及軟件著作權(quán)，擁有完善的專(zhuān)利保護(hù)體系，所有產(chǎn)品全部通過(guò)中關(guān)村NMT聯(lián)盟認(rèn)證和ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證。揚(yáng)格/旭月所銷(xiāo)售的NMT專(zhuān)用耗材，已通過(guò)中關(guān)村NMT聯(lián)盟認(rèn)證，所有耗材是揚(yáng)格/旭月研發(fā)中心結(jié)合十余年的經(jīng)驗(yàn)、摸索并自主研發(fā)生產(chǎn)的。NMT專(zhuān)用耗材較傳統(tǒng)的通用型耗材保質(zhì)期更長(zhǎng)，性能更穩(wěn)定、可靠，所有對(duì)外銷(xiāo)售的耗材全部經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生產(chǎn)、檢驗(yàn)流程。 ??????? 揚(yáng)格/旭月的NMT研究平臺(tái)已經(jīng)幫助國(guó)內(nèi)外科研單位取得近百項(xiàng)各類(lèi)專(zhuān)利，以及包含Nature、Cell在內(nèi)的500多篇論文。同時(shí)，已銷(xiāo)往歐洲的瑞士蘇黎世大學(xué)（擁有包括愛(ài)因斯坦在內(nèi)10余位諾貝爾獎(jiǎng)得主），以及中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)林科院、中國(guó)農(nóng)科院、農(nóng)業(yè)部下屬的眾多科研院所與高校，以及北大、上海交大等知名高校。名稱(chēng)：非損傷微測(cè)系統(tǒng) 代數(shù)：第七代品牌：YOUNGER/旭月產(chǎn)地：美國(guó)/中國(guó) 已獲得認(rèn)證：中關(guān)村NMT聯(lián)盟認(rèn)證 ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證簡(jiǎn)介：“非損傷微測(cè)系統(tǒng)”是在電腦自動(dòng)控制下，利用特異性離子電極，在不接觸被測(cè)樣品的情況下獲得進(jìn)出樣品的各種分子/離子的濃度、流速及其運(yùn)動(dòng)方向的信息。它不僅可以測(cè)得單個(gè)分子/離子的流速及pH值等參數(shù)，而且還可利用多電極同時(shí)采集多種分子/離子及其參數(shù)的活動(dòng)信息。被測(cè)樣品可以是單個(gè)細(xì)胞，也可以是組織或器官。測(cè)量不僅方便、快捷、多維和實(shí)時(shí)，而且對(duì)被測(cè)對(duì)象不產(chǎn)生任何損害。活體、原位、非損傷測(cè)量對(duì)整體或分離后的樣品不造成損傷，獲取正常生理狀態(tài)下信息。實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地（最短在5秒左右）檢測(cè)和獲取數(shù)據(jù)。離子、分子或雙電極測(cè)量不同型號(hào)可檢測(cè)指標(biāo)不同。能夠測(cè)量某種離子的濃度和流速。采購(gòu)相對(duì)應(yīng)耗材后可測(cè)指標(biāo): IAA、H2O2、O2、Ca2+、H+、K+、Na+、Cl-、Mg2+、Cd2+、NH4+、NO3-。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)測(cè)量可進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)8個(gè)小時(shí)以上的實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。無(wú)需標(biāo)記預(yù)先知道測(cè)定的是何種離子或分子，無(wú)需用放射性、化學(xué)或藥理學(xué)等標(biāo)記方法，安全且環(huán)保。不用提取樣品可直接測(cè)量，不需要研磨等傳統(tǒng)的提取方法。可測(cè)樣品種類(lèi)繁多整體、器官、組織、細(xì)胞都可以檢測(cè)（理論值：5μm-10cm均可）。立體3D流速測(cè)量可在樣品外進(jìn)行X、Y、Z三維數(shù)據(jù)采集，清晰闡明樣品及流速的空間相互關(guān)系。 ???國(guó)產(chǎn)非損傷微測(cè)系統(tǒng)是由美國(guó)揚(yáng)格（旭月北京）非損傷微測(cè)技術(shù)中心研發(fā)，由旭月公司生產(chǎn)，該設(shè)備的性能、質(zhì)量、售后與同型號(hào)的美國(guó)進(jìn)口系統(tǒng)完全相同，并獲得了各大科研院所、高校的一致好評(píng)。 ???北京大學(xué)、上海交大、中科院植物所、農(nóng)科院環(huán)發(fā)所、林科院亞林所等多家單位均使用國(guó)產(chǎn)全能型非損傷微測(cè)系統(tǒng)，且已發(fā)表數(shù)百篇高水平SCI文章及數(shù)十項(xiàng)專(zhuān)利。目前，國(guó)產(chǎn)NMT系統(tǒng)已占市場(chǎng)采購(gòu)總量的60%。 ????? 美國(guó)原裝進(jìn)口系統(tǒng)是由美國(guó)揚(yáng)格公司進(jìn)行生產(chǎn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)全部部件（附送配件除外）均為原裝進(jìn)口。售后服務(wù)由美國(guó)揚(yáng)格公司在中國(guó)的合作伙伴旭月（北京）科技有限公司負(fù)責(zé)。國(guó)產(chǎn)系統(tǒng) 型號(hào) 功能可升級(jí)功能 NMT150-I-XY 1.檢測(cè)指標(biāo)：Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng)。 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)蝹鞲衅鳈z測(cè) 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有 1.可升級(jí)指標(biāo)：分子檢測(cè)功能（IAA、O2、H2O2）。 2.可升級(jí)檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 NMT150-IM-XY 1.檢測(cè)指標(biāo)：IAA、O2、H2O2、Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng) 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)蝹鞲衅鳈z測(cè) 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有 1.可升級(jí)檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 NMT150-SIM-XY 1.檢測(cè)指標(biāo)：IAA、O2、H2O2、Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng)。 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有美國(guó)原裝進(jìn)口系統(tǒng) 型號(hào) 功能可升級(jí)功能 NMT150-I-YG 1.檢測(cè)指標(biāo)：Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng)。 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)蝹鞲衅鳈z測(cè)。 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有 1.可升級(jí)指標(biāo)：分子檢測(cè)功能（IAA、O2、H2O2）。 2.可升級(jí)檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 NMT150-IM-YG 1.檢測(cè)指標(biāo)：IAA、O2、H2O2、Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng)。 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)蝹鞲衅鳈z測(cè) 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有 1.可升級(jí)檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 NMT150-SIM-YG 1.檢測(cè)指標(biāo)：IAA、O2、H2O2、Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+。 2.無(wú)擴(kuò)展：其它指標(biāo)及未來(lái)新研發(fā)指標(biāo)無(wú)擴(kuò)展升級(jí)。 3.檢測(cè)樣品尺寸：5μm-10cm。 4.操作方式：三維自動(dòng)。 5.檢測(cè)方式：?jiǎn)?雙傳感器檢測(cè)可選。 6.數(shù)據(jù)：1D/3D。可直接檢測(cè)、輸出流速和濃度數(shù)據(jù)。 7.異常報(bào)警：有無(wú)可升級(jí)功能

旭月（北京）科技有限公司 2021-08-23

基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化技術(shù)

本成果提出了基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化，主要包括零件加工過(guò)程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測(cè)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證這四方面。以下是各方面具體對(duì)應(yīng)內(nèi)容： 1）零件加工過(guò)程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法：在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面，搭建了軸類(lèi)零件全流程加工工況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工力、加工振動(dòng)、主軸電流等工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線獲取。 2）基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測(cè)：在航空薄壁件加工精度預(yù)測(cè)方面，對(duì)復(fù)雜曲面加工過(guò)程混合建模與全流程加工精度預(yù)測(cè)等理論開(kāi)展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預(yù)測(cè)混合驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了加工精度的高效高精預(yù)測(cè)。 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策：在軸類(lèi)零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策方面，圍繞隱馬爾可夫決策過(guò)程、遺傳算法等理論開(kāi)展了理論研究工作，結(jié)合軸類(lèi)零件加工過(guò)程開(kāi)展了優(yōu)化工作；提出了加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控聯(lián)合決策方法。 4）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證：構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫(kù)1套，包含機(jī)床設(shè)備、加工刀具、加工參數(shù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)等四種類(lèi)型數(shù)據(jù)。開(kāi)發(fā)全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發(fā)南方公司柔軸車(chē)間），實(shí)現(xiàn)航軸全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)感知與工藝優(yōu)化，其中全流程誤差建模與分析模塊實(shí)現(xiàn)了端到端的零件加工質(zhì)量智能推理，可以用于工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先感知，加工過(guò)程工藝數(shù)據(jù)挖掘模塊實(shí)現(xiàn)基于批量數(shù)據(jù)的多工序誤差流分析，實(shí)現(xiàn)后續(xù)工序加工誤差推理，加工過(guò)程工藝優(yōu)化與智能決策模塊實(shí)現(xiàn)了零件多工序加工質(zhì)量數(shù)據(jù)推理與給定期望指標(biāo)下的加工參數(shù)優(yōu)化。圖1 本成果對(duì)應(yīng)功能結(jié)構(gòu)示意圖【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】圍繞航空領(lǐng)域制造的加工質(zhì)量問(wèn)題，開(kāi)展基于制造過(guò)程數(shù)據(jù)的工藝全流程智能決策技術(shù)與系統(tǒng)的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)工藝與制造過(guò)程的智能控制。在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、航空薄壁件加工精度預(yù)測(cè)、軸類(lèi)零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策、零件全流程加工質(zhì)量智能推理與優(yōu)化、智能加工產(chǎn)線智能決策技術(shù)應(yīng)用與推廣等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了突破，具有顯著的理論價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。規(guī)范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產(chǎn)生的深層機(jī)理，構(gòu)建了批量零件加工過(guò)程中誤差傳遞的理論模型，探究了機(jī)床、夾具、刀具、加工參數(shù)全方位、多層次的因素對(duì)于零件加工誤差產(chǎn)生的影響規(guī)律，提出了零件加工工藝與流程優(yōu)化策略，形成制定面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)大長(zhǎng)徑比軸類(lèi)零件的決策規(guī)范，規(guī)定軸類(lèi)零件全流程加工過(guò)程中機(jī)床、刀具、裝夾、加工參數(shù)四個(gè)方面的具體要求。通過(guò)中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理系統(tǒng)制定、修改、審批，形成《航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類(lèi)零件加工工藝優(yōu)化與決策技術(shù)規(guī)范Q/2B 1586—2022》。軟件開(kāi)發(fā)方面，將上述理論成果進(jìn)行高度集成，開(kāi)發(fā)了零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、全流程誤差建模與分析、加工過(guò)程工藝數(shù)據(jù)挖掘、加工工藝優(yōu)化與智能決策。相關(guān)知識(shí)與優(yōu)化規(guī)則形成權(quán)。全流程加工智能推理優(yōu)化軟件以及知識(shí)庫(kù)軟件通過(guò)第三方測(cè)評(píng)，測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)具備MA與CNAS認(rèn)證資質(zhì)，最終形成《零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件第三方測(cè)試報(bào)告》、《智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策工藝知識(shí)庫(kù)軟件第三方測(cè)試報(bào)告》。應(yīng)用驗(yàn)證方面，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造具體需求，將相關(guān)成果應(yīng)用到某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類(lèi)零件（動(dòng)力渦輪傳動(dòng)軸）加工生產(chǎn)中。將零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件部署在航軸加工車(chē)間，在驗(yàn)證產(chǎn)品的加工設(shè)備上部署了數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)采集加工過(guò)程數(shù)據(jù)，集成企業(yè)工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)和產(chǎn)品數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)，獲取機(jī)床、夾具、刀具、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，構(gòu)建了加工工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)展了航軸加工工藝分析、現(xiàn)場(chǎng)加工質(zhì)量預(yù)先感知、加工工藝與流程優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工驗(yàn)證等工作。通過(guò)南方公司現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優(yōu)化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優(yōu)化后，次品率為3.81%）。相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證通過(guò)了中國(guó)航發(fā)南方公司的效果認(rèn)定，并形成用戶報(bào)告。【技術(shù)指標(biāo)】 1）采用機(jī)理模型/有限元仿真技術(shù)獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數(shù)據(jù)集，構(gòu)建代理模型實(shí)現(xiàn)了切削過(guò)程的毫秒級(jí)預(yù)測(cè)，切削過(guò)程關(guān)鍵物理量的預(yù)測(cè)時(shí)間優(yōu)于10毫秒。 2）建立了機(jī)理模型與小樣本工況數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)模型不確定分析與量化模型，提出了貝葉斯框架下的不確定校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了加工誤差快速（毫秒級(jí)）精準(zhǔn)（偏差小于5微米）預(yù)測(cè)。 3）提出了航軸加工質(zhì)量狀態(tài)估計(jì)方法，建立了現(xiàn)場(chǎng)多源數(shù)據(jù)信息串聯(lián)模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實(shí)現(xiàn)工序間感知平均誤差控制在9.21%內(nèi)。 4）建立了加工次品率與加工參數(shù)約束集間雙向映射互通模型，首次提出了基于隱馬爾科夫模型與遺傳算法的聯(lián)合決策方法框架，聯(lián)合決策優(yōu)化框架保證次品率降低優(yōu)于50%。

華中科技大學(xué) 2023-06-20

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