如何將先進智能制造技術應用于人才培養

據中國機床網Machine35.com報道 日前，華中數控支持建設的華中科技大學工程實踐創新中心一期項目順利建成，項目是國內領先的智能制造工程訓練實踐教學平臺，項目包括智能制造綜合實踐區、工業機器人區實踐區、高檔數控機床區、中央控制區(大數據中心)四個區域，項目使用了華中數控多項智能制造、高速高精及智能化關鍵技術。

建設理念

華中數控相關科研成果已經在國家智能制造示范工程以及企業智能制造中得到廣泛應用，并且獲得國家科技進步二等獎，代表國際領先水平。平臺將這些最新科研成果應用于實踐教學引領高校制造學科發展，使學生享受使用最新科研成果的獲得感。

核心技術

平臺技術方案源自東莞勁勝智能和蘇州勝利精密等國家級智能制造示范工廠，將其核心技術濃縮，結合華中科技大學工程創新實踐中心的實際情況，引領全國智能制造。平臺建設體現了“三國六化一核心”技術特點，是制造強國戰略的具體體現。

三國六化一核心

技術特點

智能制造單元在整體架構上采用智能設備層、智能傳感層、智能執行層(業務)和智能決策層。通過智能設備層與傳感層構建了智能化生產協同柔性自動化生產線。通過智能執行層與智能決策層構建了生產智能制造的管控平臺。

智能制造實踐區采用了數控機床的CPS和數字雙胞胎、數控系統在線檢測與補償、大數據實時采集與工藝參數優化等多種智能化技術。

高檔數控機床實訓區使用了數控機床健康保障、刀具壽命智能管理、故障數據記錄統計數據庫、智優曲面功能、五軸聯動RTCP、五軸加工質量分析及動態特性評定等技術特點。

1、數控機床的CPS和數字雙胞胎

2、基于邊緣計算的視頻斷刀檢測

邊緣計算是在靠近對象或者數據源的網絡邊緣側，融合計算、存儲、網絡、應用等核心能力。

邊緣側做到“即插即用”的靈活部署，能夠為制造系統提供實時、智能、安全的數據處理能力。

3、數控系統在線檢測

在線檢測就是通過生產線上的檢測設備，利用軟測量技術實時檢測、實時反饋，以便更好地指導生產。

產線總控系統能夠實時的讀取檢測設備的數值，通過對加工工藝的分析，將需要補償的數值告訴給對應的數控加工設備，從而能夠讓對應的數控加工設備調整刀補數值，保證產品的加工質量。

4、大數據實時采集工藝參數優化

利用數控系統內部的指令域電控數據，挖掘工藝參數潛力，在均衡刀具負載的同時，有效、安全地提升加工效率。

通過建立主軸指令域電控數據、材料去除率和程序行間的對應關系，對進給速度進行智能優化。

5、機床健康保障

通過對機床的自檢，得到機床的心電圖，檢查機床健康指數的變化情況，對機床健康狀況進行評估。根據評估情況對機床進行及時的維護，保障了機床健康運行。同時根據相同配套的機床的健康狀況橫向比較，保證裝配以及調試的一致性。

6、進給軸絲杠負荷圖的應用

統計絲杠全生命周期產生的數控系統內部電控大數據，分析絲杠全行程負荷分布情況，根據可視化的統計數據可對絲杠的狀態進行評估，高效合理的利用絲杠健康區域，延長絲杠運行精度和壽命。

7、刀具壽命智能管理

智能刀具壽命管理功能提供了“刀具安裝次數”、“切削時間”、“切削里程”、“切削能耗”和 “主軸轉速”五種刀具壽命評價方法。根據需要，可以使用其中一種和幾種聯合使用按權重進行刀具壽命管理。多種刀具壽命管理方式，提高刀具壽命智能管理的合理性與準確性，有效延長刀具使用壽命。

8、故障數據記錄儀

利用數控系統可以存儲故障發生前10s內的關鍵數據的功能，通過10s關鍵故障數據的回放，能夠有效地幫助工程師定位故障原因，提高故障維護效率。保障設備的高效運轉。

9、二維碼訪問功能

通過二維碼功能，可以獲取機床的加工狀態、工件統計、報警歷史、故障診斷、鐵人三項健康保障等數據，并上傳到云端數據中心，實現對機床的全生命周期管理。二維碼功能可以解決沒有聯網機床或已聯網的機床網絡通訊不佳等問題，通過手機載體實現數據上傳到云端。

10、智優曲面功能

iSurfine基于插補點云信號色譜圖實現曲面加工軌跡和加工速度全局優化，減小高速加工過程中的速度波動，確保加工速度平滑與相鄰刀路軌跡速度的一致性，提高三維曲面加工表面質量與效率，建立優質的產品質量觀。

11、五軸聯動RTCP

采用統一五軸運動學模型，實現雙轉臺、雙擺頭和轉臺擺頭RTCP功能。

12、多軸多通道控制功能

HNC-848多通道控制功能，滿足數控機床的復雜加工工藝及控制要求,解決了復合加工機床、柔性生產線等的多軸協同控制難題。

13、運動鏈結構尺寸自動標定

采用觸發式測頭和標準球，通過測量宏程序，采集數據點擬合五軸機床結構參數，提高測量精度和測量效率，不需要專業操作人員，即可完成參數標定。適用于任意結構型式的五軸機床。

14、五軸定向加工

將三軸加工路徑變換到定向平面上，實現五軸定向多面體加工。

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