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三分钟看懂智能数控系统未来展望

2018年05月30日 15:41 次阅读

在工业4.0及“互联网+”的背景下,数控系统的未来发展与竞争出现了新的变化,在中国更多的竞争将会聚焦在如何利用互联网的优势,让数控系统的计算能力获得无限扩展,并且通过对分享经济等新兴商业模式的理解,合理打造与之相适应的功能成为未来的重要趋势。

1.数控系统智能化要求

三分钟看懂智能数控系统未来展望

数控机床智能化的需求

从制造技术本身来看,数控系统的智能化在如图4的四个方面进行:操作智能化、加工智能化、维护智能化和管理智能化。

机床在加工过程中通过采用各种传感器,借助实时监控和补偿技术,进一步提高机床的性能。日本马扎克、大隈等公司在智能化方面提供了许多先进的技术,如主轴抑振、智能防碰撞等功能。沈阳机床i5数控提供了基于特征的编程和图形化诊断等功能。

2.基于云平台的数控系统

在云计算的基础上德国斯图加特大学提出“全球本地化(glocalized)”云端数控系统,其概念如图5所示,从图中可见,传统数控系统的人机界面、数控核心和PLC都移至云端,本地仅保留机床的伺服驱动和安全控制,在云端增加通信模块、中间件和以太网接口,通过路由器与本地数控系统通信。这样一来,在云端有每一台机床的“数字孪生(Digital Twin)”,在云端就可进行机床的配置、优化和维护,极大方便了机床的使用。实现所谓的控制器即服务CaaS(Control as a Service)。

三分钟看懂智能数控系统未来展望

云端数控系统的概念

数字孪生是指特定物理对象的数字镜像,包括描述其几何、材料、组件和行为的设计规范和工程模型以及其所代表实体特有的生产和运营数据,成为形影不离的“伴侣”,是物理对象属性及状态的最新和准确的实时镜像,包括形状、位置、状态和运动。机床的数字孪生可在多个信息域同时存在,有多个“化身”,在产品设计阶段承担方案论证、结构和功能验证以及性能参数优化的作用;在构建工厂的规划阶段参与完成布局规划、系统优化模拟仿真等工作;在运行阶段进行加工状态判断和预测,实现机床的智能控制和预防性维护,直到产品报废终结,甚至在其后还存在。

3.互联网数控系统及其生态系统

在互联网条件下,数控系统必须要成为一个能够产生数据的透明的智能终端,让制造过程及其全生命周期“数据透明”。通过智能终端的“透明”,实现制造过程的透明,不仅仅方便加工零件,同时产生服务于管理、财务、生产、销售的实时数据,实现设备、生产计划、设计、制造、供应链、人力、财务、销售、库存等一系列生产和管理环节的资源整合与信息互联。

沈阳机床集团围绕i5智能机床在世界上领先建立起了机床生态系统,图6是i5智能机床关于数据产生和应用的示意图,通过“透明”的i5智能系统,i5智能机床可以实时在线,为上述管理过程提供精准的数据依据,成为新制造业态的基础。

三分钟看懂智能数控系统未来展望

i5智能机床的数据产生及应用

三分钟看懂智能数控系统未来展望

基于iSESOL实现的智能机床互联网应用框架

iSESOL(i-Smart Engineering & Services Online,是沈阳机床旗下的公司研发的云制造平台,例如云端产能分享平台,用户可以将闲置产能公示于iSESOL产能平台,有产能需求的用户无需购买设备即可快速获得制造能力,通过这种方式产能提供方可以利用闲置产能获得收益,产能需求方可以以较低的成本获得制造能力,双方通过分享获得利益最大化。无疑,这种模式将会成为制造业互联网+的一个重要形式。

上图为基于iSESOL平台的智能机床互联网应用框架。所有的i5智能设备通过iPort协议接入iSESOL网络,非i5的设备(如OPC UA终端或者MTConnect终端)可以通过iPort网关接入iSESOL网络。类似ERP、MES、远程看板等云端的APP应用通过iSESOL聚合的实时数据和访问接口实现对远程设备的统一访问。iSESOL提供针对不同设备的数据字典映射统一不同设备的访问方式,云端APP只需通过标准的服务或者参数命名即可订阅各类事件和数据信息,实现统一的设备访问。最终用户可以通过不同的终端安装APP实现对设备的各类互联网应用。在这个平台下建立的产能协同生态系统目前已接入机床几千台,目前日常联机接入二千五百台左右。

机床数控系统的智能化与网络化是大势所趋,基于CPS的理念引导智能数控系统发展,通过网络、平台从整个系统的视角实现数控机床的智能化。

智能化的发展是一个循序渐进的过程,目前对智能化还有不同的理解,也没有普遍适用的解决方案。数控机床商业模式的创新和真正落地运营就一定依赖于数控系统的智能化与网络化。未来的数控系统将会越来越多地将互联网的影响渗透到制造环节,通过数据的累积、传输和挖掘,将会诞生越来越多的智能化制造能力,透明和分享化将会为制造业带来翻天覆地的变革。

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发表于 2018-05-07 08:23 432次阅读
数码工具资料库改善为机械加工业转型铺路

英特尔认为智能工厂道路很难走 极少数是实际改变营...

英特尔(Intel)市场创新总监Irene Petrick和物联网(IoT)事业首席工程师Faith...

发表于 2018-05-07 08:06 83次阅读
英特尔认为智能工厂道路很难走 极少数是实际改变营...

在“万物互联”时代,工业4.0拥有巨大的潜力

目前工业的数字化转型正在全面展开。几乎每个人都在使用(工业)物联网、智能工厂或信息物理(生产)系统这...

发表于 2018-05-05 11:18 1243次阅读
在“万物互联”时代,工业4.0拥有巨大的潜力

工业4.0踏上新台阶 物联网安全再惹热议

若要论目前物联网(IoT)领域最热门的话题,安全性可说当之无愧;在本周于德国举行的年度Hannove...

发表于 2018-05-04 14:46 201次阅读
工业4.0踏上新台阶 物联网安全再惹热议

制造业大变革将至 智能机器人是通往工业4.0突破...

传统的制造业正在发生一场大变革,工业4.0时代的到来,将自动化流水线生产制造模式逐渐向互联自动化智能...

发表于 2018-05-04 11:49 142次阅读
制造业大变革将至 智能机器人是通往工业4.0突破...

3D打印比工业4.0更能称得上是革命

最近7年间“工业4.0”这个词被广为流传。实际上是联邦政府在2011年创造的词汇,意思是“第四次工业...

发表于 2018-05-04 10:42 90次阅读
3D打印比工业4.0更能称得上是革命

德国人工智能研究中心波尔特:人工智能与工业4.0...

中美两国都将人工智能视为确保未来经济和军事优势的关键技术,并投入了巨资,这场科技竞赛不亚于当年美苏两...

发表于 2018-05-04 09:54 1187次阅读
德国人工智能研究中心波尔特:人工智能与工业4.0...

5G对于工业4.0意味着什么?5G如何驱动工业4...

自2008年全球金融危机爆发后,欧美传统强国经济受到重创,促使他们重新认识到制造业的重要性,纷纷提出...

发表于 2018-05-03 14:53 536次阅读
5G对于工业4.0意味着什么?5G如何驱动工业4...

人工智能与工业4.0相辅相成,齐头并进

2013年德国政府提出的“工业4.0”战略就涵盖了人工智能。“工业4.0”战略着重在制造业等领域相互...

发表于 2018-05-03 09:10 433次阅读
人工智能与工业4.0相辅相成,齐头并进

数字技术、物联网技术、网络信息技术对国家安全与发...

“工业4.0”概念的主体是“物联网”思想。这并非传统理解上的互联网,而是要为物品配置内置技术,实现(...

发表于 2018-05-01 17:32 1176次阅读
数字技术、物联网技术、网络信息技术对国家安全与发...

为何中国互联网业普遍有工匠精神?

中国的市场从封闭到逐步开放的过程中,一部分市场和价格充分竞争,另一部分市场和价格还处于垄断,这个巨大...

发表于 2018-04-26 14:27 1055次阅读
为何中国互联网业普遍有工匠精神?

3D打印为企业转型升级提供强大助力

2018年,中国第一套全流程数字化仿真系统、中国第一部超精密加工数控系统、全球最大的砂芯3D打印机诞...

发表于 2018-04-26 10:07 224次阅读
3D打印为企业转型升级提供强大助力

大陆智能制造超车进军全球 数码化程度台湾不如大陆

尽管大陆制造目前仍难以与西方工业抗衡,两者间仍有一定差距,但其追赶的脚步正在加快。业界就观察,大陆现...

发表于 2018-04-25 08:53 178次阅读
大陆智能制造超车进军全球 数码化程度台湾不如大陆

从传感器节点开始经云端,了解工业4.0

目前工业的数字化转型正在全面展开。几乎每个人都在使用(工业)物联网、智能工厂或信息物理(生产)系统这...

发表于 2018-04-25 08:50 1995次阅读
从传感器节点开始经云端,了解工业4.0

制造业全面拥抱工业4.0 成本远比想象中低

当前科技几已改变人们生活的方方面面,工业也不例外。从自动化到3D打印、人工智能(AI)到虚拟实境(V...

发表于 2018-04-25 08:35 152次阅读
制造业全面拥抱工业4.0 成本远比想象中低

人、机器和信息技术如何进一步融合协作

据介绍,今年的工博会首次设立工业安全专题展区,展示和探讨数字工厂里的信息安全解决方案。工业物联网的标...

发表于 2018-04-24 15:21 385次阅读
人、机器和信息技术如何进一步融合协作

自动化程度最高的行业之一——汽车制造

汽车被誉为改变世界的机器、推动社会进步的车轮,发展至今,汽车早已经成为我们生活不可或缺的一部分。然而...

发表于 2018-04-24 15:18 1009次阅读
自动化程度最高的行业之一——汽车制造

致力数控系统发展,打造百年企业和技术强国

一起看看他们是如何打造出众多优秀系统集成方案,又是怎样为中国数控机床发展添砖加瓦?

发表于 2018-04-24 10:51 523次阅读
致力数控系统发展,打造百年企业和技术强国