智能机床——机床的移动互联网时代

沈阳机床股份有限公司 刘 峰

随着移动互联网时代的到来，智能化已逐渐成为各个行业发展的重要环节，只有紧随移动互联网时代的步伐，才能真正做到与时俱进的发展。机床作为目前工业设备加工制造上最基础的设备，也正在不断向智能化迈进。智能机床便是机床技术发展的前景和目标。

智能机床及其发展的意义

智能机床是搭载智能系统，基于信息驱动技术，以互联网为载体，以给客户提供轻松制造为核心，将人、机、物有效互联的新品类机床，是数控机床将在现有技术基础上，由机械运动的自动化向信息控制的智能化方向发展。

首先，智能机床能够对制造过程做出决定，有效地减少了人力在管理和操作方面的工作量。智能机床了解制造的整个过程，能够监控、诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差，在不受人的干预下，对变化了的情况作出“聪明的决策”，且能为生产的最优化提供相对可行的方案。

其次，智能机床具有网络智能功能。智能机床能将工业化、信息化、网络化及智能化有效集成，能够收容大量信息，对各种信息进行储存、分析、处理、判断、调节、优化及控制，为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。它还具有重要功能，如：工夹具数据库、对话型编程、刀具路径检验、工序加工时间分析、开工时间状况解析、实际加工负荷监视、加工导航、调节、优化以及适应控制等。

最后，智能机床可以大大提高机床的加工精度和效率。智能机床利用其具有的重要功能，通过自动抑制振动、减少热变形、防止干涉、自动调节润滑油量及减少噪声等，使机床的加工精度和效率提高。

当前，智能机床的研究与应用已取得一些成就，Mazak、Okuma、Mikron等机床制造企业研发的主动振动控制——将振动减至最小，智能热屏障——热位移控制，智能安全屏障——防止部件碰撞，马扎克语音提示——语音信息系统等关键技术实现了机床由机械运动向自动化方面的突破。未来，智能机床的研究和应用还需要在智能化、网络化、集成化后的可靠性、稳定性和耐用性等方面深入研究，从而将机床发展成移动互联网的智能制 造终端。

沈阳机床在智能机床方面的研发现状

沈阳机床在基于移动互联网的智能制造领域进行大量投入与研究，通过i5系统、WIS（Workshop Information System）车间管理系统、i平台层次的智能化架构布局，将制造过程由点到线，由线到面相互联接，让制造不再是一台台冰冷的机器，而是赋予它智能，让它学会分享和互联。

1.i5系统——加工单元的智能化

i5系统是指工业化、信息化、网络化、智能化及集成化的有效集成，是系统研发团队成功攻克了CNC运动控制技术、数字伺服驱动技术、实时数字总线技术等运动控制领域的核心底层技术，彻底突破和掌握了运动控制底层技术，并于2012年诞生了具有网络智能功能的数控系统。该系统误差补偿技术领先，控制精度达到纳米级，产品精度更是达到世界精度最高，具体特点如下：

首先，i5系统使机床实现指尖操作。i5系统机床不但有互联网的概念，而且是移动互联网，用户能接收搭载i5系统加工中心的运行情况，不论身在哪里，一机在手即可对设备进行操作、管理、监控，实时传递和交换机床的加工信息；通过移动电话的短信形式，用户就能知道机床的操作和程序执行状态，手机就可以控制机床，实现了“指尖上的操作”。

其次，i5系统使数控机床会“思想”。 搭载i5系统的i5系列数控机床依托互联网，能做到智能校正、智能诊断、智能控制、智能管理，在工作时，i5系列数控机床会自动根据加工部件尺寸要求进行校正，实现加工的高精度；一旦出现故障，机床本身能够自动报警，让机床实现自身主动控制，完成高效、低耗能和精准控制，防止设备停机给用户带来经济损失。

总之，i5系统使机床成为透明的智能加工单元，带来加工单元的智能化。

2.i平台——有效的智能平台

i平台是沈阳机床构建的集“云制造”和“智能制造”概念于一体的信息集成平台，融合了在线培训、在线工厂、诊断助手、移动客服、交互式电子手册、制造数据管理系统及在线知识库等功能，并将机床的设计、销售、制造、安装调试、客户的使用、售后服务及产品的回收再制造等串在一起，形成一个产品全生命周期的闭环回路。

基于i平台，用户可在全国各地可实时查询其工厂的产量信息，各生产线的订单生产执行情况，耗材资源库等信息，为企业决策提供可靠、及时的数据信息，成为服务于整个制造领域的智能引擎；同时i平台中智能制造的运用可以极大提高故障解决速度，大大降低售后服务成本，从而保障用户的正常生产计划。

目前i平台技术已经实现“在线工厂”和“机床档案”两大应用功能，可以向更多用户提供在线解决方案，为客户带来更多方便。

3.WIS车间管理系统——车间和企业制造管理的智能化

WIS车间管理系统是基于沈阳机床i平台的车间信息系统，是一种面向生产车间，基于MES和各种智能终端，利用数据库、网络技术、物联网技术等现代化信息技术，实现车间管理层和车间执行层之间的数据和信息通信及控制管理。依托沈阳机床（集团）i云制造集成平台，WIS车间管理系统可实现基于internet的生产任务的下达、传递、反馈和处理模式、基于云端的车间管理以及协同制造。

WIS车间管理系统具备7大功能：可视化工厂、生产调度、资源配置、生产过程控制、设备实时监控、产品数据管理以及绩效分析等。这7大功能的使用可使制造企业发生5大转变：①无纸化、可视化的管理过程的转变。②随时溯源的生产模式转变。③高度实时协同化生产的转变。④生产现场及时反馈的转变。⑤决策以生产数据为依据的转变。

同时，WIS车间管理系统也带来了车间和企业制造管理的智能化，实现了如下功能：①可方便采集系统信息。②集成状态监控、程序管理、生产调度及成本核算。③集成统计分析和故障诊断。④实现车间级的智能化和信息化管理。⑤与i平台无缝对接。

基于操作的智能化，WIS车间制造系统在实施过程中给企业带来了很多收益，如减少或消除了数据输入时间，减少了在制品数量，缩短了产品交付周期，减少或消除了作业转换中的文书工作，以及减少了次品的发生率等，使企业的发展实现了有效升级。

目前，搭载i5数控系统的桁架自动化加工单元已经全部运抵重庆，安装调试工作正在客户现场有序进行中。先期完成调试的几套设备目前已投入使用，“稳定性和效率方面都很出色”，这是客户对这项技术客户发出的由衷赞叹，也是客观评价。

结语

总之，沈阳机床智能化系统与智能机床的产业化实施，使企业实现了由目前单一提供数控机床，向为用户提供智能加工单元和智能化应用的转变，同时向工业自动化、机器人等领域延伸，最终实现由传统制造商向工业服务商的转型升级。智能化是机床行业基于时代特点的发展方向，沈阳机床会继续研发相关技术，实现已有技术的成熟和未知领域的突破，为我国整个机床行业的智能化发展发挥应有的作用。