面向智能制造的数控机床互联网技术研究

余新军

摘要：随着工业4.0时代的到来，当前在数控技术研究方面，不仅要注重自动化系统的引入，更要从效率优化、成本优化、质量控制等方面升级配置，以智能制造技术加强装备的自感知、自分析、自决策和自控制执行，这成为当前智能制造领域需要突破和研究的重点。面向智能化制造发展的崭新阶段，加强数控技术控制成为“中国制造2025”目标实现的关键。

关键词：智能制造;数控机床;互联网技术

智能制造技术的核心就是要实现物理加工流程与信息处理的深度融合，在传统加工制造基础之上，从大数据融入的角度提升设备自身制造效率和加工程度。依托对智能制造的优化，实现人机互动、机机协调、人人对话的三重交互模式。其数控机床的生产过程，建立数字模型，形成CPS信息物理融合系统，这将成为今后一段时间内数控机床制造技术进一步升级，以及智慧城市搭建的一个智能化新节点。

一、CPS的内涵解读

CPS是物理加工与环境检测反馈一体化系统，其定义为：信息物理系统通过集成先进的信息通信和自动控制等技术，构建了物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统，实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。

CPS进入智能制造领域具有多元化意义。首先通过CPS系统，可以对于数控加工过程的各项数据进行直观的状态感知。依托系统内部的传感器以及外部世界的一些物质状态，可以对数控机床工作状态进行有效分析，为后续工作奠定良好基础。其次，互联网技术与数控机床的结合可以通过工业软件实现数据、信息、知识三方面的不断循环和即时转化，将数据背后蕴藏的价值有效挖掘和释放，从而更好地为科学产能助力。通过大数据平台实现异构系统内数据的流动分析，从而可以更好地为数控机床的机械加工提供科学决策，接着再通过控制器、执行器等一些机械硬件实现目标策略的精准执行。这很好的预防了机床加工过程中一些不确定问题的发生。通过联合执行闭环闭环赋能体系，實现了资源配置的优化升级，从而可以实现CPS智能服务平台的螺旋式上升。

二、面向智能制造的数控机床互联网技术分析

打造与该功能相适应的智能化控制系统需要以坚实的技术做基础，主要涵盖以下几个方面。

1.数控系统智能化技术

对于数控机床而言，数控系统的智能化基础要涵盖操作智能化、加工智能化、维护智能化、管理智能化等多个方面。机床作为一种现代化设备，基本是内置多种传感器操作，智能化的实现可以通过简便快捷的操作，高效率进行图形创编，工件定位检测等过程。提升机床加工性能，提升至床机床操作体验。加工智能化则涵盖了防止碰撞，自适应控制，切削参数优化，震动抑制等多方面的功能，旨在更好地保证加工产品的质量。维护智能化主要是指基于状态的维护过程，故障诊断，专家维护等智能化维护的实现。可以更好地延长机床使用寿命，降低生产管理成本。管理智能化涵盖了生产过程控制，生产准备，工具管理等多个方面，是指机床智能化加工过程中一系列管过程的综合智能化。

2.云平台数控系统

面向智能制造的数控机床互联网技术需要以云平台数控基础做有效支撑，这样才可以将一些本地数据、中间件、基础通信设施、机床内部通讯、分步式执行系统等在一个大平台上有效整合，实现多服务器之间的高速通联。例如，在对机床加工过程中的一些材料组建或行为进行规划的过程中，如果没有基础信息做支撑，那后续的策略制定就是空中楼阁。只有将多方面的数据汇集在一起，才可以更好地进行方案论证、结构设计和功能检验以及性能优化方面的工作。从这一方面来讲，云端控制系统是智能化制造的大平台，是维持整个数控生态系统有序运行的重要温床。

3.互联网数据控制技术

目前，我国不断在加强对智能数控机床的理论研究和技术讨论，这是因为智能控制系统是推动智能制造进一步升级的基本单位，也是信息安全保障的重要一环。智能数控机床的研究需要更好地加强技术创新，尤其是整个生态链资源整合层面，智能设备需要以强而有效的控制技术更好地提升用户使用体验，优化访问终端设计，这样才可以建立起产能协同、生态稳定的数控生态大空间。

总之，智能制造、数控机床、互联网技术的研究，不仅要能够与国际发展相同步，更重要的是互联网技术的融入可以最大程度降低工人工作的危险性，减轻现场反复确认工作强度，更能够带动企业效益再上新台阶。加强互联网技术研究，推动数控机床智能制造再上新台阶，以智能制造翻开数控机床研究新篇章。

参考文献

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