本項(xiàng)目受滕州市山東大漢智能科技有限公司贊助支持，其主要產(chǎn)品為新一代數(shù)控機(jī)床及其部件，致力于將信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合。由于數(shù)控機(jī)床常在非平穩(wěn)、高負(fù)載的條件下運(yùn)行，其核心零部件易發(fā)生磨損老化，影響加工精度與效率，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，通過研究機(jī)床關(guān)鍵部件在變工況下的退化過程，建立合適的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方法，構(gòu)建多層級協(xié)同學(xué)習(xí)框架實(shí)現(xiàn)高精度壽命預(yù)測，并開發(fā)規(guī)范且高效的健康管理系統(tǒng)，全面整合數(shù)據(jù)管理、算法部署和可視化功能，對于保障數(shù)控機(jī)床的可靠性和安全性至關(guān)重要，可以有效輔助運(yùn)維管理決策，實(shí)現(xiàn)智能化升級賦能。

本項(xiàng)目針對數(shù)控機(jī)床在傳統(tǒng)運(yùn)維模式下存在的數(shù)據(jù)利用率低下、故障響應(yīng)滯后等痛點(diǎn)問題，圍繞企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型需求，從變工況機(jī)床關(guān)鍵部件健康狀態(tài)監(jiān)測、基于不平衡數(shù)據(jù)的機(jī)床軸承變工況泛化診斷、基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的軸承剩余壽命預(yù)測和在線平臺健康管理信息系統(tǒng)開發(fā)四個(gè)子項(xiàng)目入手，設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床智能化運(yùn)維解決方案，打造基于大數(shù)據(jù)的狀態(tài)監(jiān)測與健康管理應(yīng)用體系與在線平臺。

（1）設(shè)計(jì)了基于變分自編碼器網(wǎng)絡(luò)的健康監(jiān)測方法，實(shí)現(xiàn)不同工況下機(jī)床關(guān)鍵部件滾珠絲杠的退化過程有效監(jiān)控，對早期故障發(fā)生實(shí)現(xiàn)及時(shí)預(yù)警。

（2）開發(fā)了基于數(shù)據(jù)增強(qiáng)和領(lǐng)域泛化的故障診斷技術(shù)，顯著提高預(yù)測精度，增強(qiáng)算法模型在樣本不平衡、跨工況條件下的泛化性和魯棒性。

（3）設(shè)計(jì)了基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的剩余壽命預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)資源聚合和隱私保護(hù)的協(xié)同效果，提升數(shù)據(jù)隔離場景下軸承剩余壽命預(yù)測的準(zhǔn)確度。

（4）整合數(shù)據(jù)、算法資源，基于微服務(wù)架構(gòu)打造了數(shù)控機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測和健康管理系統(tǒng)，提供深入數(shù)據(jù)分析和決策支持，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維過程數(shù)字化、信息化升級。