模具CNC单工序加工工时智能数据完成浙江知识产权登记 支撑制造生产全链路数字化升级

作为高端制造业的核心基础支撑产业，模具行业的生产效率直接影响汽车、消费电子、航空航天等下游领域的供应链稳定性。长期以来，国内多数模具企业依赖一线技术人员经验估算加工工时、排配生产计划，普遍存在工时估算偏差大、产能利用率不足、订单交期管控难等痛点，数字化转型的底层数据支撑缺口显著。与此同时，随着全国数据要素市场化配置改革的持续推进，数据知识产权登记作为数据资产确权、合规流通的核心前提，正在成为产业数字化领域的重要基础设施。

2026年10月31日，中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司研发的模具CNC单工序加工工时智能数据集，正式在浙江省数据知识产权登记平台完成登记。作为浙江省面向数据要素流通打造的公共服务平台，浙江省数据知识产权登记平台可为登记主体提供数据存证、权属公示、交易背书等服务，有效保障数据资产的知识产权权益，为后续数据的合规共享、商业化应用扫清权属障碍。

本次登记的模具CNC单工序加工工时智能预测数据集，主要应用于模具车间生产计划与排程管理场景，可覆盖从工时预估到工艺优化的全链路生产管理需求：可开展单工序工时精准预估，结合刀具几何、切削参数与轨迹规模特征，预测每道工序的实际加工时长，为生产计划编制提供量化依据，改变传统依靠经验估算工时的粗放模式；可支撑整模加工周期预测，通过累加单工序工时预测值，实现对整套模具从开粗到精光的全流程加工周期预估，辅助企业合理排布设备资源、安排交付节点，提升订单交期承诺的准确性；可服务于设备产能利用率评估，将预测工时与实际工时对比，识别设备负载不均、瓶颈工序，为生产调度优化提供数据支撑。此外，该数据集还可用于工时异常预警，当实际工时显著偏离预测区间时，提示工艺或设备可能存在异常，辅助管理人员及时排查；同时可用于多方案排程对比，针对同一模具不同工艺方案的预测工时进行横向比较，辅助选择加工效率更优的方案。依托真实切削参数与轨迹数据构建的工时预测能力，能够支撑企业排程系统的数字化升级，为智能排产、产能规划提供可量化的底层数据，整体提升模具车间生产管理的精细化与计划可控性。

为保障数据集的精准性与适配性，该数据集的构建形成了严格的标准流程：
1.加工前原始数据：取自企业内部生产采集的工序原始数据表，全部模型训练输入均采用业务原生字段，涵盖刀具几何参数、NC切削参数、切削轨迹特征、单工序运行时间等信息，包含NC刀具直径（mm）、NC刀尖圆角（mm）、NC转速（rpm）、NC主进给（mm/min）、切削Z层数、切削行数等工况记录；原始数据仅留存现场实际加工记录，未完成数据清洗编码、工时机理特征提取、预测值残差补偿与置信度评估，无法直接用于单工序工时预估与车间智能排程。
2.数据处理原则：采用生产排程专项LoRA微调大模型，搭配梯度提升回归、轨迹规模联合回归协同推演。
第一步对刀具直径、转速、切削行数等数值字段做清洗剔除越界、缺失异常样本，完成刀具形状文本枚举标准化编码，将工序信息序列化为模型可读上下文，生成工序清洗编码标记（0/1，1代表清洗编码通过）；
第二步送入LoRA-Mistral-7B微调大模型，挖掘工时相关业务机理，隐式推演生成融合轨迹工作量、刀具切削能力、运动模式的高维特征表征向量，输出工时高维隐表征向量（多维编码字符串）；
第三步将工时高维隐表征向量输入梯度提升回归，选用Huber损失降低异常样本干扰，长时重切削工况样本权重1.8、普通工况权重1.0，以真实单工序运行时间作为真值开展拟合训练，生成梯度提升回归工时中间值（单位：秒，大于0）；
第四步通过轨迹规模联合回归开展残差补偿校正，修正复杂曲面工况下的预测偏移，生成残差补偿校正工时值（单位：秒，大于0）；
第五步将工况信息、两步工时预测中间结果回传大模型开展排程业务逻辑校验，识别违背机加工工时常识的异常样本，生成工时逻辑合理性标记（0/1，1代表校验通过）；
第六步比对校正后工时预测值与真实工时的残差偏差，统计计算得到工时预测置信度（取值区间0-1）；
3.数据内容描述：全部有效样本采用分层随机方式，按8:2划分训练集、测试集，分层抽样均衡兼顾不同刀具规格、简单平面、普通型腔、复杂曲面的样本占比，规避样本类别倾斜。依托工时预测置信度做三级分级，生成工时置信等级（枚举值：一级高置信、二级中等置信、三级低置信）：一级高置信（工时预测置信度≥0.85），参数轨迹规律清晰，可直接用于排程；二级中等置信（0.6≤工时预测置信度＜0.85），工况有波动，仅作排程参考；三级低置信（工时预测置信度＜0.6），属于非常规复杂工况，需要人工复核后使用。

本次数据知识产权登记的完成，不仅为该数据集后续的商业化推广、跨主体共享提供了权属保障，也为装备制造领域的工业数据资产化探索提供了可参考的样本。对于模具行业而言，该类标准化工业数据集的合规流通，有望降低中小模具企业的数字化转型门槛——无需投入大量资源自主研发工时预测模型，即可通过授权使用的方式获得精准的工时计算能力，快速实现生产排程的数字化升级，进而提升全行业的生产精细化水平。

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登记内容：