机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (15): 142-153.doi: 10.3901/JME.260825
• 特邀专栏:大模型时代的智能设计与制造 • 上一篇
吕锐婵1,2, 徐涵1,2, 訾斌1,2, 张培榑1,2, 李宇吉1,2, 黄进1,2
LÜ Ruichan1,2, XU Han1,2, ZI Bin1,2, ZHANG Peifu1,2, LI Yuji1,2, HUANG Jing1,2
摘要: 高性能电子装备集成制造(Integrated manufacturing, IM)技术是智能制造的核心关键。IM制造过程的稳定性和可靠性依赖于离线检测,往往导致构件缺陷发现不及时、故障过程不能实时监控,使得人机物浪费及停工停产带来的潜在损失。智能故障监测技术迫在眉睫,然而传统的多模态故障诊断算法缺乏物理信息融合以及上下文建模能力,难以充分挖掘信号的空间和非线性动力学特征。为了解决以上问题,提出了多模态物理信息融合网络(Multimodal physical information fusion network, MPIF-Net)用于选区激光熔融IM-SLM集成制造的在线故障监测。首先,通过多传感器部署进行多模态声发射数据采集;在保留原始的时序模态的同时将其转换为带有空间和非线性动力学特征的融合图像。其次,设计了双注意力卷积和Mamba block来捕获融合图像的局部和全局信息。与此同时,引入了BiLSTM架构来深入分析原始声发射信号的时序特征。特别的,构建了一个物理信息神经网络PINN来生成高保真的温度模态信号以提升故障监测的准确率。最后,通过通道拼接的融合策略实现了物理信息和数据的多模态融合。试验结果表明,MPIF-Net在多项监测指标上显著优于现有方法,F1指标较传统多模态算法提升1.48%。研究表明,该方法不仅有效提升了故障监测的准确性和可靠性,而且为未来集成制造领域的智能监测提供了可推广的解决方案。
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