学科专业评审组:机械组
项目名称:高端数控机床主轴在线智能监测诊断技术及系列化应用
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:二等奖
提名单位意见: 针对数控机床主轴早期故障特征微弱,无法被及时识别,极易演变为振动超限、抱轴等重大故障,造成非计划停机、生产线中断,产生高额维修成本与工期延误等重大损失。项目完成人在国家重点研发计划、陕西省科技重大专项、陕西省国防科技工业“揭榜挂帅”等项目支持下,围绕高端数控机床多源信息高信噪比获取、多域指标构建、动态阈值预警、智能迁移诊断等方面进行深耕研究,授权发明专利38项,实用新型专利5项,软件著作权3项,发表学术论文63篇,其中SCI论文42篇,《机械工程学报》等EI论文8篇,制定企业规范21项,获中国航空工业集团有限公司科学技术奖二等奖1项、三等奖2项等奖励。 该项目研发了高端数控机床主轴在线智能监测诊断技术及系统,打破美、日、德等发达国家垄断,实现了国产化系统研制,在立式、卧式、龙门、铣车复合等4大类加工中心100余型号进行了广泛应用,支撑了10余家航空制造单位的大型运输机、预警机、客机等重大装备的生产制造,创造了显著的经济和社会效益,有力推动了我国高端数控机床主轴装备领域的智能化升级与产业技术进步。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:史江海
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目总体负责人,制定了总体方案与具体实施计划,主持了本项目理论与技术的研究工作。对创新点1、2、3、4做出了核心贡献,发明了机床主轴故障机理分析与多源信息完备获取、多源多域综合监测指标构建与变工况自适应预警、物理先验驱动的故障迁移诊断等关键技术,开发了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统。授权项目核心发明专利7项(附件1-3,26,29,30,32)。
    曾获国家科技奖励情况:1.陕西省技术发明一等奖,高性能制造颤振宽频域监控技术及系列化装备,排6,2024-F-243007-1-R06。
  2. 姓名:田维军
    排名:2
    行政职务:工会主席
    技术职称:研究员级高工
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点2、3、4做出了重要贡献。共同发明了机床主轴多源信息在线监测及变工况故障诊断技术,主导了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统在中航西安飞机工业集团股份有限公司、陕西航空电气有限责任公司等单位推广应用。授权项目核心发明专利2项(附件2,26)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:侯马骁
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点1、4做出了重要贡献。共同提出了机床主轴动力学建模及故障机理分析方法,为主轴故障特征指标构建及故障诊断技术提供了理论支持,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作(附件34)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:杨选宏
    排名:4
    行政职务:主管师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点3、4做出了重要贡献。参与发明了机床主轴故障特征提取及智能诊断技术,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利1项(附件26)。
    曾获国家科技奖励情况:1. 航空工业科学技术进步奖二等奖,便携式内襟翼安装面装配精加工技术与设备,排11,2020090J-R11。 2. 航空工业科学技术进步奖三等奖,飞机复材结构便携式超声振动制孔技术及装备,排9,2021087J-R09。
  5. 姓名:魏江
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点1、4做出了实质性贡献。参与了机床主轴动力学建模、故障机理分析、多源信息高信噪比获取技术开发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作。授权项目核心发明专利4项(附件29-32)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:薛莹
    排名:6
    行政职务:工会副主席(兼)
    技术职称:技师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点2、4做出了实质性贡献。参与了机床主轴早期故障敏感指标构建、自适应预警技术开发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利3项(附件2,26,27)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:黄孟虎
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:主任技师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点2、4做出了实质性贡献。参与了机床主轴加工状态动态监测及故障预警技术开发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利2项(附件2,28)。
    曾获国家科技奖励情况:1. 陕西省国防科学技术进步奖一等奖,大型机翼壁板数控钻铆系统研制,排7,200810107。
  8. 姓名:牛博雅
    排名:8
    行政职务:副总工艺师
    技术职称:研究员级高工
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点1、4做出了实质性贡献。参与了传感器敏感测点布局及多源信息高信噪比获取技术研发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作及工程应用(附件35,36)。
    曾获国家科技奖励情况:1. 航空工业科学技术进步奖一等奖,J型飞机,排10,2023065J-R10。 2. 航空工业科学技术进步奖三等奖,大尺寸多环绕深筋异形蒙皮刚柔合控形技术及应用,排4,2023059J-R04。 3. 航空工业科学技术进步奖三等奖,多族类复杂航空结构件柔性精准加工技术,排6,2023061J-R06。
  9. 姓名:王军
    排名:9
    行政职务:副单元长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点4做出了实质性贡献。参与了机床主轴运行健康状态的自适应预警阈值技术研发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作及工程应用(附件36)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:刘佳宁
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:北京化工大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,对创新点3、4做出了实质性贡献。参与了主轴故障特征提取、故障智能诊断技术开发,参与了高端数控机床主轴在线智能监测诊断系统研制工作。授权项目核心发明专利1项(附件3)。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学是整个项目的组织与实施单位,全面负责项目管理、实施与保障。提供项目开发的主要人力资源与物质条件,提供开发场地和试验设备。项目在国家重点研发计划、国家自然基金、陕西省国防科技工业“揭榜挂帅”项目等资助下,研发了高端数控机床主轴在线智能监测诊断技术及系统,形成了系列化产品,通过了工信部电子第五研究所以及陕西软件测评中心测试考核。西安交通大学机械学科为本项目核心技术研发提供了重要基础,保证本项目成果实施的基础理论与核心技术攻关。西安交通大学长期派遣教师和学生深入中航西安飞机工业集团股份有限公司开展项目攻关工作。在项目完成基础研发之际,西安交通大学科研院等多个职能部门为帮助项目产业化做出了大量工作。

  2. 单位名称:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    单位贡献:中航西安飞机工业集团股份有限公司长期与西安交通大学开展高端数控机床主轴在线智能监测诊断技术及系列化应用方面的合作,联合开展了主轴故障机理分析与多源信息完备获取、多源多域综合指标构建与自适应预警、物理先验驱动的故障迁移诊断等关键技术攻关,结合自身在硬件开发、测试系统等方面的优势,为该项目的监测硬件系统研制做出了重要贡献。中航西安飞机工业集团股份有限公司研究团队负责产品的推广及应用,组织开展了大量的产品调试与试验工作。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处