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基于实时数据驱动的数字孪生车间研究及实现 被引量:64
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作者 魏一雄 郭磊 +4 位作者 陈亮希 张红旗 胡祥涛 周红桥 李广 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期352-363,共12页
为满足智能车间生产状态实时可视化监控、健康管理、故障诊断等需求,提出一种基于实时数据驱动的数字孪生车间体系架构与技术路线。通过搭建面向真实物理行为高保真映射的虚拟仿真环境,采用面向事件响应的数据管理方法构建模块化、通用... 为满足智能车间生产状态实时可视化监控、健康管理、故障诊断等需求,提出一种基于实时数据驱动的数字孪生车间体系架构与技术路线。通过搭建面向真实物理行为高保真映射的虚拟仿真环境,采用面向事件响应的数据管理方法构建模块化、通用化的数字孪生车间系统。在此基础上,详细阐述了异构多源数据的采集与管理、真实物理行为的虚拟仿真环境、面向事件响应的数据实时驱动方法等关键技术。设计了原型系统,并通过车载防撞雷达组装生产线成功验证其可行性,为数字孪生技术在智能制造领域的应用提供了关键支撑。 展开更多
关键词 数字孪生 数据驱动 高保真映射 事件响应 智能车间
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智能制造技术在工业自动化中的应用研究 被引量:37
2
作者 夏端武 薛小凤 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第2期206-209,共4页
工业是我国国民经济发展的主导产业,是衡量我国经济实力的重要指标,特别是在工业革命之后,我国工业得到了快速的发展。但是和发达国家相比,我国工业制造技术发展还比较落后。智能制造作为最新制造模式,是一个融合了自动化技术、制造技... 工业是我国国民经济发展的主导产业,是衡量我国经济实力的重要指标,特别是在工业革命之后,我国工业得到了快速的发展。但是和发达国家相比,我国工业制造技术发展还比较落后。智能制造作为最新制造模式,是一个融合了自动化技术、制造技术、人工智能等多种学科知识的复杂化、特殊化的信息处理系统。在该系统中,各类信息、原料等都是开放的,为我国工业制造业发展提供了重要的支持。文章在阐述智能制造系统理论、相关技术的基础上,结合工程实际分析智能制造系统的体系结构以及其在工业自动化领域的应用。 展开更多
关键词 工业自动化 智能制造 技术应用 制造业产业 遗传算法 车间管理
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数字化车间及航空智能制造实践 被引量:22
3
作者 隋少春 牟文平 +2 位作者 龚清洪 黎小华 陈尚宇 《航空制造技术》 2017年第7期46-50,共5页
智能制造作为一种新的制造模式已经成为制造业未来的发展方向。世界各国纷纷采取措施,推进本国智能制造技术发展。在航空制造领域,智能制造也成为未来的发展趋势。在现有数字化车间基础上,提出了涵盖基础物理层、中间管理层及顶端智能... 智能制造作为一种新的制造模式已经成为制造业未来的发展方向。世界各国纷纷采取措施,推进本国智能制造技术发展。在航空制造领域,智能制造也成为未来的发展趋势。在现有数字化车间基础上,提出了涵盖基础物理层、中间管理层及顶端智能管控层的飞机结构件智能数字化车间架构,并对智能工艺、智能装备、智能管控等飞机结构件智能制造关键技术进行了研究,以为智能制造在航空工业领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 飞机结构件 智能制造 数字化车间
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面向军工装备制造企业的生产现场数据采集与智能监控系统 被引量:18
4
作者 吴宏超 刘治红 吴跃 《兵工自动化》 2017年第1期22-27,共6页
为防止数字化车间建设过程中出现数字化信息链断点的问题,保证生产过程的连续性,针对军工制造企业的特点,设计一种生产现场物联化数据采集与智能监控系统(data acquisition and intelligent control system,DAICS)。提出了系统的体系架... 为防止数字化车间建设过程中出现数字化信息链断点的问题,保证生产过程的连续性,针对军工制造企业的特点,设计一种生产现场物联化数据采集与智能监控系统(data acquisition and intelligent control system,DAICS)。提出了系统的体系架构,包括设备联网管理、数据采集、数据中心建立、产线控制、智能监控、与外部系统集成等,重点介绍了数据采集和智能监控模块的实现方案,并提供应用推广方向。研究结果表明:该系统能够实现机加装配车间的数据采集和智能监控,为军工企业实施数字化车间的建立提供借鉴,同时为装备制造企业的生产现场数据采集与智能监控系统研究提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 军工制造企业 物联化 数据采集 智能监控 数字化车间
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服装企业智能制造创新工程研究初探 被引量:16
5
作者 张志斌 李鹏 陈上 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2016年第5期62-65,共4页
从设计、生产、管理等3个方面,阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。在设计环节,实施设计数字化,引入PLM模式。在生产环节,采用基于物联网技术的MES系统对生产过程进行实时监控,促进企业充分利用各种生产资源、合理安排生产... 从设计、生产、管理等3个方面,阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。在设计环节,实施设计数字化,引入PLM模式。在生产环节,采用基于物联网技术的MES系统对生产过程进行实时监控,促进企业充分利用各种生产资源、合理安排生产。在管理环节,通过ERP、PLM、MES系统融合,实现协同制造、集成管控,实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成,使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量及使用等方面的信息情况,为高层管理人员经营决策提供科学依据,有效提高企业的核心竞争力。 展开更多
关键词 服装智能制造 服装设计数字化 生产智能化 管理信息化 智能工厂 数字化车间
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集成自动导引车路径规划的智能制造数字化车间设备布局优化方法 被引量:16
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作者 葛华辉 冯毅雄 +2 位作者 密尚华 谭建荣 王云 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1655-1664,共10页
智能制造数字化车间具有自动导引车(AGV)、加工设备高度集成的特点。针对智能制造数字化车间布局和AGV路径规划分开优化,使得某区域的物料搬运过于集中,导致该区域AGV搬运工作量繁重,影响AGV路径规划的问题,建立了以物流运输量最小,物... 智能制造数字化车间具有自动导引车(AGV)、加工设备高度集成的特点。针对智能制造数字化车间布局和AGV路径规划分开优化,使得某区域的物料搬运过于集中,导致该区域AGV搬运工作量繁重,影响AGV路径规划的问题,建立了以物流运输量最小,物料搬运时长最短以及AGV数量最少为目标的智能制造数字化车间布局和AGV路径规划集成优化模型。提出一种改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法,采用系统化布置设计法来生成部分初始种群,增加初始种群分布,防止陷入局部最优;将不等长的双链染色体与疫苗接种策略引入非支配排序遗传算法,提高了算法的寻优速度和精度;最后求解得到一组Pareto解集,供决策者优中选优。通过实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 智能制造 车间布局 自动导引车路径规划 改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法 疫苗接种策略
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基于改进遗传算法的自动导航小车路径规划调度 被引量:12
7
作者 于佳乔 李岩 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期16-20,共5页
为解决智能车间物料运输AGV小车调度问题,以AGV补料任务行走总距离最短为目标,结合路径选择及任务排序双重标准,提出双层编码方式;同时为避免染色体上的基因聚集到小的邻域内,提出一种改进的遗传算法,算法增加了多种变异过程,相较于传... 为解决智能车间物料运输AGV小车调度问题,以AGV补料任务行走总距离最短为目标,结合路径选择及任务排序双重标准,提出双层编码方式;同时为避免染色体上的基因聚集到小的邻域内,提出一种改进的遗传算法,算法增加了多种变异过程,相较于传统遗传算法扩大了解的空间,防止局部最优解的产生。最后通过MATLAB对环境进行建模、仿真,并与基本遗传算法进行对比。实验结果表明:所提出的改进算法能高效且可靠地解决AGV在多任务目标情况下的路径规划问题。 展开更多
关键词 AGV小车 智能车间 双层编码方式 遗传算法 路径规划
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高端装备制造业智能工厂建设思路和构想 被引量:13
8
作者 李利民 侯轩 毕晋燕 《科技创新与生产力》 2016年第4期16-19,共4页
2015年5月,《中国制造2025》正式发布,在此战略规划中,把"推进信息化与工业化深度融合"作为九大战略任务和重点之一,提出要加快推动新一代信息技术与制造技术的融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,推进制造过程... 2015年5月,《中国制造2025》正式发布,在此战略规划中,把"推进信息化与工业化深度融合"作为九大战略任务和重点之一,提出要加快推动新一代信息技术与制造技术的融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间。本文结合汾西重工"十二五"两化融合建设的基础上,提出了以"中国制造2025"为核心思想的智能工厂/数字化车间建设目标和思路,为高端装备制造业实现创新驱动发展提供了强有力的支撑。 展开更多
关键词 智能工厂 数字化车间 工业化与信息化 系统工程 MBSE
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面向智能制造的飞机结构件数字化车间构建关键技术 被引量:13
9
作者 宋智勇 李杰 刘大炜 《航空制造技术》 2019年第7期26-31,共6页
智能制造是引领制造业发展,推动下一次工业革命的重要引擎。飞机结构件加工是典型的小批量、大柔性离散型制造,在实现智能制造转型过程中存在诸多难点。介绍了智能制造的背景、特征和内涵,在此基础上分析了飞机结构件智能制造转型面临... 智能制造是引领制造业发展,推动下一次工业革命的重要引擎。飞机结构件加工是典型的小批量、大柔性离散型制造,在实现智能制造转型过程中存在诸多难点。介绍了智能制造的背景、特征和内涵,在此基础上分析了飞机结构件智能制造转型面临的现况,提出了面向智能制造的飞机结构件数字化车间构建关键技术,为建立飞机结构件智能制造范式奠定基础。 展开更多
关键词 智能制造 飞机结构件 离散型制造 数字化车间 信息技术
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基于OPC UA的纺织智能染整车间信息模型研究与实现 被引量:12
10
作者 李锋 张坤 原丽娜 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期149-154,共6页
为建立纺织染整行业智能染整车间系统,提出了一种基于OPC UA的信息系统建模方案。以平幅连续生产车间为例,在分析重点设备的物理模型的基础上,抽象出“染整设备类型”和“监控单元类型”,用于设备和监控单元公共的属性及控制方法的定义... 为建立纺织染整行业智能染整车间系统,提出了一种基于OPC UA的信息系统建模方案。以平幅连续生产车间为例,在分析重点设备的物理模型的基础上,抽象出“染整设备类型”和“监控单元类型”,用于设备和监控单元公共的属性及控制方法的定义,同时通过各类设备的私有属性定义其特有的性质。模型定义符合OPC UA国际标准,设备能对外提供规范的服务,呈现统一接口和通信规范,实现了设备和系统间的互联互通。在建立设备模型的基础上,搭建了纺织智能染整车间的逻辑模型和整体架构,采用OPC UA通信规范,实现了设备端与制造执行系统的数据通信。该模型和车间架构在实际生产中的应用,为OPC UA技术在纺织行业的应用进行了探索和实践。 展开更多
关键词 OPC UA 智能化 染整车间 通信规范 信息模型
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面向航空数字化车间的新型工业数据处理架构及多场景应用 被引量:11
11
作者 王伟 范磊 +1 位作者 黄璞 李海 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1021-1031,共11页
在数据驱动的智能制造车间生产环境下,数据的处理、存储及挖掘变得愈发重要。传统单一流向的数据处理架构延时严重、缺乏实时控制、调用效率低,无法适应航空加工多、快又好的制造特点。鉴于此,基于航空制造的环境特点,提出一种结合边缘... 在数据驱动的智能制造车间生产环境下,数据的处理、存储及挖掘变得愈发重要。传统单一流向的数据处理架构延时严重、缺乏实时控制、调用效率低,无法适应航空加工多、快又好的制造特点。鉴于此,基于航空制造的环境特点,提出一种结合边缘计算和反馈控制的新型Phi数据处理架构。通过融合数据流处理和批处理,满足信息的实时监控和历史数据追溯功能;通过布置在设备层和中继层的边缘计算单元,满足生产现场数据的流量监控、快速反馈等需求;更进一步,借助Hadoop生态技术和微服务开发模式,使数据处理平台更适应于海量工业数据的存储、访问及不同场景下的柔性调用。最后,在实验室搭建的模拟车间进行了验证,结果表明新型Phi架构在数据监控、温度补偿和低延时控制等场景中均得到了有效应用,并提升了系统的稳定性和扩展性,为推动航空制造数字化车间向高质量、高效率和高稳定性发展提供了重要的平台支撑。 展开更多
关键词 智能制造 数字化车间 多场景应用 数据处理架构 边缘计算 航空数字化车间
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数字孪生制造单元多维多尺度建模与边—云协同配置 被引量:7
12
作者 张超 周光辉 +2 位作者 肖佳诚 秦天宇 周雅光 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期355-371,共17页
为了解决离散型智能车间多维、多尺度、高保真建模及其软硬件配置与协同问题,以离散型智能车间的基本实现单元——数字孪生制造单元为对象,从数据—知识混合驱动的角度,探明新一代信息技术赋能下数字孪生制造单元的构成要素与关键特征,... 为了解决离散型智能车间多维、多尺度、高保真建模及其软硬件配置与协同问题,以离散型智能车间的基本实现单元——数字孪生制造单元为对象,从数据—知识混合驱动的角度,探明新一代信息技术赋能下数字孪生制造单元的构成要素与关键特征,提出数字孪生制造单元的多维多尺度智能空间模型及其高保真建模方法。进一步从边—云协同的角度构建软硬件集成的数字孪生制造单元配置模型,建立了基于智能合约的数字孪生制造单元边—云协同运行与智能化管控机制。采用Java Web技术开发了数字孪生制造单元原型系统,并以航空发动机整体叶轮加工过程为案例,验证了所提模型与方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 制造单元 多维多尺度建模 边—云协同 智能车间
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船舶管子加工智能车间研究与应用 被引量:10
13
作者 饶靖 于航 +1 位作者 周同明 陈好楠 《造船技术》 2020年第1期81-87,共7页
主要针对船舶碳钢管加工智能车间进行研究,简要概述管子加工智能车间的概念、总体架构及数据流通机制。应用中间产品分类成组、中间产品流程重组技术,对管子加工智能车间总体布局进行设计。重点介绍管子智能加工生产线和生产线管控系统... 主要针对船舶碳钢管加工智能车间进行研究,简要概述管子加工智能车间的概念、总体架构及数据流通机制。应用中间产品分类成组、中间产品流程重组技术,对管子加工智能车间总体布局进行设计。重点介绍管子智能加工生产线和生产线管控系统。展示管子加工智能车间的特点及优势,为提高船舶及海洋工程管子加工效率及质量提供有效支撑。 展开更多
关键词 管子加工 智能车间 布局设计 生产线
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基于虚拟现实技术的机械虚拟智能车间实训系统 被引量:9
14
作者 胡彦超 陈清奎 +1 位作者 魏鑫鑫 张言科 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第4期17-19,共3页
通过大量实践研究,设计开发了基于虚拟现实技术的机械虚拟智能车间实训系统。该系统为实训者提供了一个虚拟可视化的实训基地,极大地提高了实训者机械制造的应用技能,同时也为制造业的相关领域带来深刻变革。
关键词 虚拟现实 智能车间 机械制造
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智能车间质量数据集成及可视化分析平台设计 被引量:8
15
作者 陈亮 吴梦婷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1641-1649,共9页
为充分利用车间产生的质量数据,解决车间综合质量管理问题,建立了智能车间质量数据集成及可视化分析平台。首先针对平台的整体建设目标设计了系统功能架构;其次,利用基于模板的自然语言生成技术为传统的可视化图表添加文本描述,并在文... 为充分利用车间产生的质量数据,解决车间综合质量管理问题,建立了智能车间质量数据集成及可视化分析平台。首先针对平台的整体建设目标设计了系统功能架构;其次,利用基于模板的自然语言生成技术为传统的可视化图表添加文本描述,并在文本中嵌入可视化图表,通过文本与图表之间的交互帮助用户进行数据的可视化探索,减少用户在两者之间频繁切换的问题;最后以某企业制造车间工程质量管理为例,对智能车间质量数据集成及可视化分析平台进行应用验证,结果表明该平台实现了以质量为核心的智能制造,且文本和可视化彼此丰富增强了可视化效果。 展开更多
关键词 数据分析 数据可视化 质量数据 智能车间 智能制造
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智能制造标准化研究 被引量:4
16
作者 韩丽 何宏宏 李瑞琪 《中国标准化》 2023年第6期38-41,共4页
智能制造标准是智能制造发展的重要技术支撑。本文系统地总结了智能制造标准化现状,分析了三版国家智能制造标准体系的演进路线,明确行业智能制造标准体系搭建的原则,最后阐述了智能制造国内外标准研制进展。
关键词 智能制造 标准体系 数字化车间 智能工厂
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智能制造技术在航天大型构件中的应用 被引量:7
17
作者 何建利 高嘉爽 《上海航天(中英文)》 CSCD 2021年第3期147-156,共10页
智能制造是制造技术、系统工程、人工智能与网络技术等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术,可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案,特别适应航天多品种、小批量生产的需要。本文分析了航天大型构件的生产制造现状,并列举了... 智能制造是制造技术、系统工程、人工智能与网络技术等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术,可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案,特别适应航天多品种、小批量生产的需要。本文分析了航天大型构件的生产制造现状,并列举了智能制造在航天构件领域应用的情况,分别从体系构架、工艺技术、制造装备、生产管理方面阐述了智能制造的实践应用。结合企业近年来的工作,从数字化的航天产品工艺设计和管理、面向航天复杂构件的智能化装备升级、全过程透明化的智能运营管控、航天智能焊接车间建设探索、数字孪生技术实现虚实融合等几个方面展开论述。 展开更多
关键词 智能制造 航天构件 工艺设计 智能管控 智能车间
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智能车间及智能车床的研究 被引量:7
18
作者 刘坤华 钟佩思 +2 位作者 李珊珊 张晓东 陈丽 《机床与液压》 北大核心 2017年第16期20-24,共5页
制造业转型升级是世界范围内的工业革命,发达国家纷纷针对各国制造业的特点提出了智能制造的战略规划。分析国际上著名的战略规划,结合我国制造业特点的基础,提出我国智能工厂的工作原理,并建立智能车间的体系结构。以智能车床为例对智... 制造业转型升级是世界范围内的工业革命,发达国家纷纷针对各国制造业的特点提出了智能制造的战略规划。分析国际上著名的战略规划,结合我国制造业特点的基础,提出我国智能工厂的工作原理,并建立智能车间的体系结构。以智能车床为例对智能机床的设计进行了探讨,研究智能车床的生产过程,最后探讨智能车床关键技术。 展开更多
关键词 智能制造 智能工厂 云服务 智能车间 智能车床
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基于Plant Simulation的发动机主轴智能锻造生产车间设计及仿真优化 被引量:7
19
作者 黄亚星 袁秀志 +1 位作者 于克勤 甘志超 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期53-58,94,共7页
随着智能化的发展,当前智能车间的改造与实施已经成为制造业推动智能制造转型的重要途径。为了探索智能化车间对提高航空发动机主轴锻造生产水平的益处,以某型号航空发动机低压涡轮轴为对象,研究主轴自由锻过程中的工艺,设计发动机主轴... 随着智能化的发展,当前智能车间的改造与实施已经成为制造业推动智能制造转型的重要途径。为了探索智能化车间对提高航空发动机主轴锻造生产水平的益处,以某型号航空发动机低压涡轮轴为对象,研究主轴自由锻过程中的工艺,设计发动机主轴智能锻造生产车间。基于Plant Simulation构建锻造设备布局模型,对车间的生产情况进行仿真分析,优化生产系统的瓶颈和节拍干涉。根据仿真优化的有效性,对现有产线进行智能化升级,使得工艺等待时间降低了30%,生产效率提高了20%,锻件合格率提高了15%。 展开更多
关键词 智能车间 低压涡轮轴 自由锻 节拍 Plant Simulation
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智能车间动态调度的研究与发展趋势分析 被引量:3
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作者 李新宇 黄江平 +2 位作者 李嘉航 李育鑫 高亮 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1016-1030,共15页
智能制造是制造业发展的必然趋势,智能车间是智能制造的主要载体,决定着制造的效率.生产过程是永恒的动态过程,会不断发生各类突发事件,频繁干扰车间系统的正常运行.因此,如何针对智能车间中频发的动态事件进行快速响应与合理调度是提... 智能制造是制造业发展的必然趋势,智能车间是智能制造的主要载体,决定着制造的效率.生产过程是永恒的动态过程,会不断发生各类突发事件,频繁干扰车间系统的正常运行.因此,如何针对智能车间中频发的动态事件进行快速响应与合理调度是提高生产效率的关键之一.本文首先描述了智能车间调度问题,指出问题的复杂性;其次,阐述了智能车间动态调度方法的研究现状;接着,针对强化学习在动态调度中的应用进行了系统分析与分类讨论;然后,对动态调度决策模式的相关研究进行了详细的阐述,分析了经典调度模式和主动调度模式的异同;最后,根据研究现状和制造业智能化发展的需求,对智能车间动态调度未来的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 智能车间 智能制造 动态调度 主动调度 强化学习
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