什么是智能机床?

什么定义智能机床?

世界上第一台数控机床是一种结合了机床、计算机和控制技术的机械设备。然而，一旦数控机床开始广泛应用于机械加工行业，机床厂就把重点放在机床的机械参数和控制参数的开发上，如结构刚度、主轴转速、进给速度、差动计算精度、轮廓精度等。软件技术提高了机器的性能和生产力。

从1990年到2000年，由于五轴机床和车床、铣床的普及，机床的功能变得更加复杂，用户很难充分利用机床的能力。这时，机床行业开始重视软件在机床中的重要性。国际主要制造商开始提出所谓的“智能机床”的概念，并开始开发独特的软件，以协助用户在机床的操作性能。目前，智能机床的开发仍更多地侧重于开发单机功能，如升级和监控各种运行安全特性和加工流程等功能。

到2015年，几乎所有的主要机床厂商都投入了大量的资源在软件技术的开发上，并声称自己的产品是智能机床。然而，智能机床最重要的要素如下:

1. 虚拟与真实集成系统:
   信息物理系统(CPS)为制造系统的不同方面建立虚拟模型，并在虚拟和真实物理系统之间建立交互接口。生产过程的数据可以从机器上的传感器提供的信息，数控控制器的参数，以及用户的操作历史。构建一个云数据库来存储异构数据。然后开发创新的方法来分析目标数据和建立基于云的增值服务。
2. 物联网
   物联网是由各种对象组成的网络，这些对象之间有一个信息共享系统。通过在对象之间共享信息，并将信息连接到数据中心进行后台分析，实现对对象的管理和控制，实现智能环境。在物联网中，行业可以通过分析大量的相关信息，利用软件直接调整产品的参数，提供更完善的售后服务。
3. 大数据
   CPS和物联网都需要数据勘探技术，根据数据生成速度、源异构性和数量的不同，会采用不同的处理方法。由于机床的工作环境和工艺要求的复杂性，采集数据的速度和数量可能会达到一个巨大的水平。海量数据工具提供数据管理、分布式计算、数据探索、自动执行等相关模块，帮助用户专注于解决数据分析问题，为客户提供更好的服务质量。
   应用信号传感、数据处理、智能决策和动作控制等技术来发展智能自动化是虚拟与真实集成系统的一种常见应用。每个元件都有一个传感器和一个可编程参数接口，如智能主轴，将运行过程中的温度、加速度、变形、电流等传感信号传输到集成平台。这些传感器信号与机器参数、操作日志一起传输到云数据仓库。智能app分析当前处理响应，对比当前实际情况，设置参数，判断处理是否异常，如果异常，是否可以通过修改主轴或控制器的参数来纠正。它还可以确定主轴何时应该接受维修，甚至对加工产品进行虚拟的全面检查。
   全球制造业的产业升级4.0趋势主要是朝着智能技术发展，将物联网与人工智能相结合，实现智能制造。由政府和智能机械行业共同推动的“五加二”计划的主要目的之一，就是将精密机械升级为智能机械。智能机械是指将机械与各种智能技术元素相结合，使其具有故障预测、精度补偿、自动参数设置、自动调度等智能功能。智能机械提供整体解决方案，创造差异化竞争优势。智能制造是指将智能机械引入行业。智能生产线的建立需要高效率、高质量、高灵活性(定制)。智能生产线与物联网相结合，形成制造服务体系，提供多种定制产品。精密机械与智能技术、人工智能、物联网、大数据、传感器、智能机械相结合，为智能生产线带来差异化竞争优势。

如何将精密机械升级为智能机械?

智能机械与人类经验相结合，升级智能制造。目前制造业的供应趋势逐渐趋向于定制订单。中小企业技术升级能力有限。另外，生产方法和质量依赖于经验的传承，所以向智能生产线升级需要一个循序渐进的过程。如果赋予制造机械设备智能化，就可以大大降低人为误差和损失率。制造机械设备应如何赋予自检能力或智能化?将机器升级为智能机器最简单的方法就是在机器上添加一个监控模块，并利用人类的经验来调整参数和操作程序。然后添加一些自动化设备，如机械臂。通过物联网，可以根据市场订单需求逐步调整和打造智能生产线。

1. 智慧:
   制造系统中的智能技术包括机器人、物联网、大数据、CPS、精益管理、3D打印、传感技术等。通过数字化的方法，将数据转化为信息，再将信息转化为适当的行动。
2. 优化:
   在智能制造中，优化过程应该包括两个层次。首先，将基于经验的过程与基于模型的参数相结合，发现、验证并将数据转化为最优的制造过程。这种智能、优化的制造信息将在数字虚拟环境中被复制。通过不断添加现场制造数据，以及机器、市场和物流数据，人工智能算法优化生产。将新的智慧传递回现实环境中的机械设备和机器人，实现实时、优化、智能制造。

智能制造不仅仅是为制造业增添智慧。智能制造优化了产品线、制造方法、供应链、物流链、客户、市场和产品开发的规划和选择。智能制造的核心价值在于将制造、信息、通信技术相结合，引入优化的领域知识和智能技术，连接整个制造系统，从供应链到销售点，提高产业效率和技术竞争力。