校企合作畢業(yè)設(shè)計(jì)

新能源整車裝配中高壓動(dòng)力電池的智能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

“優(yōu)秀設(shè)計(jì)”三等獎(jiǎng)

資助企業(yè): 上汽大眾汽車有限公司

資助年份: 2024

企業(yè)導(dǎo)師: 王建強(qiáng)

指導(dǎo)教師: 李艷婷

項(xiàng)目成員: 周銳,韓方亞,朱軒

項(xiàng)目海報(bào)
項(xiàng)目視頻
項(xiàng)目簡介

項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目針對當(dāng)前上汽大眾在推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)線建設(shè)中PHEV高壓電池包裝配過程中存在的缺陷檢測不準(zhǔn)確、電檢數(shù)據(jù)利用率低和作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)問題,提出了一套綜合機(jī)器視覺和數(shù)據(jù)分析方法的PHEV高壓電池包裝配全流程自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)。通過分析電池包生產(chǎn)與裝配流程,開發(fā)了基于機(jī)器視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的外觀缺陷檢測算法,利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)構(gòu)建了關(guān)鍵性能指標(biāo)的預(yù)測系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了集成以上功能的自動(dòng)化監(jiān)測軟件。該系統(tǒng)顯著提高了缺陷檢測的準(zhǔn)確性與作業(yè)的安全性,同時(shí)通過有效的數(shù)據(jù)監(jiān)控與分析,提升了質(zhì)量控制的效率和響應(yīng)速度,為上汽大眾提供了一套操作簡便、數(shù)據(jù)可追溯的質(zhì)量監(jiān)控解決方案,有力支持了企業(yè)的自動(dòng)化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。


項(xiàng)目目標(biāo)

目標(biāo)1:設(shè)計(jì)高壓電池包外觀自動(dòng)化缺陷檢測裝置。旨在提供電池包外觀缺陷檢測算法的部署方案。

目標(biāo)2:開發(fā)基于機(jī)器視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的外觀缺陷檢測算法。精確識(shí)別和檢測電池包表面的各類缺陷,以提高檢測的準(zhǔn)確率和效率。

目標(biāo)3:實(shí)現(xiàn)PHEV高壓電池包關(guān)鍵性能指標(biāo)的關(guān)聯(lián)和預(yù)測。通過分析電池包裝配過程中的歷史電檢數(shù)據(jù),識(shí)別影響電池包關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)的因素,建立實(shí)時(shí)識(shí)別關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)控體系,并開發(fā)出電池包關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)的預(yù)測模型。

目標(biāo)4:開發(fā)PHEV高壓電池包裝配全流程自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)將集成全流程監(jiān)測平臺(tái),實(shí)現(xiàn)檢測算法的可視化操作,并設(shè)計(jì)異常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案,以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量控制。


項(xiàng)目成果

設(shè)計(jì)了一套針對PHEV高壓電池包的外觀自動(dòng)化缺陷檢測裝置,并完成了3D建模。該裝置已被企業(yè)接受進(jìn)行初步的可行性驗(yàn)證,展現(xiàn)了其在實(shí)際應(yīng)用中的潛力。

開發(fā)了一套創(chuàng)新的兩階段PHEV高壓電池包外觀檢測算法,第一階段應(yīng)用無監(jiān)督的快速檢測算法,能夠高效識(shí)別異常電池包。算法檢測精確率超過95%,每秒可處理242幀圖片。第二階段采用一種輕量化的目標(biāo)檢測模型,專門針對CPU平臺(tái)進(jìn)行了優(yōu)化。使用改良的搜索算法對超參數(shù)調(diào)優(yōu),使得模型達(dá)到88%準(zhǔn)確率,并且實(shí)現(xiàn)每秒82幀圖片的快速檢測。

實(shí)現(xiàn)了一套電檢異常數(shù)據(jù)預(yù)測算法,幫助企業(yè)監(jiān)測異常數(shù)據(jù)指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了均方誤差僅0.92的預(yù)測準(zhǔn)確率,為企業(yè)提供強(qiáng)有力的電檢數(shù)據(jù)預(yù)測方案。

開發(fā)了PHEV高壓電池包全流程監(jiān)測平臺(tái),實(shí)現(xiàn)算法的可視化部署和異常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與回溯,極大提高企業(yè)對電池包質(zhì)量監(jiān)控的效率和準(zhǔn)確性。


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