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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

更新时间:2019-05-16 09:00

  

  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。
数控机床智能化的需求
 

云端数控系统的概念

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


  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。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。

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

 

 

 

 

 

  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。

  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。

  1.数控系统智能化要求

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

 

  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)。

  3.互联网数控系统及其生态系统

 

 

  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。

  (原标题:智能数控系统未来展望)

 


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

 

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