汽車制造
數(shù)控機床是制造業(yè)的“工作母機”，是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的戰(zhàn)略物資。在我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，機床市場需求發(fā)生重大變化的新常態(tài)下，我國機床行業(yè)面臨巨大的轉(zhuǎn)型升級壓力。
數(shù)控機床已從數(shù)字化機床（Numerical Control Machine Tools）向智能化機床（Smart Machine Tools，SMT）方向發(fā)展。但智能化機床尚處于起步階段，還未取得實質(zhì)性的研究進展和顯著的應用成效。究其原因，主要是智能機床在自感知和自學習技術(shù)方面，未取得革命性的突破，最終導致機床智能化功能的適用性和有效性不夠。
近年來，大數(shù)據(jù)、云計算和新一代人工智能技術(shù)取得了群體性、革命性的突破。新一代人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合所形成的新一代智能制造技術(shù)，成為了新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。
新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控機床的融合，形成新一代智能機床（Intelligent Machine Tools，iMT），將為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。這將是中國機床行業(yè)“換道超車”，最終實現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的重大機遇。
在中國工程院、工信部的指導和支持下，華中數(shù)控、寶雞機床、華中科技大學提出了新一代智能機床（iMT）的新理念，開展了智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC，intelligent NC）和智能機床（iNC-MT，intelligent NC Machine Tools）的探索：
?★自主感知：通過獨創(chuàng)的“指令域”大數(shù)據(jù)匯聚方法，按毫秒級采樣周期匯集數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電控數(shù)據(jù)、插補數(shù)據(jù)，以及溫度、振動、視覺等外部傳感器數(shù)據(jù)，形成數(shù)控加工指令域“心電圖”和“色譜圖”。伺服驅(qū)動系統(tǒng)既是“執(zhí)行器”，又是“感知器”。實現(xiàn)了數(shù)控加工過程的狀態(tài)信息和工況信息的自主感知，建立了數(shù)控機床的全生命周期“數(shù)字雙胞胎”（Digital Twins）和“人-信息-物理系統(tǒng)”（Human-Cyber-Physical Systems, HCPS）。
★自主學習：在大數(shù)據(jù)、云計算和新一代人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了大數(shù)據(jù)智能（可視化、大數(shù)據(jù)分析和深度學習）的開放式技術(shù)平臺，形成智能機床共創(chuàng)、共享、共用的研發(fā)模式和商業(yè)模式的生態(tài)圈。從大數(shù)據(jù)中隱含的“關(guān)聯(lián)關(guān)系”中，應用大數(shù)據(jù)智能技術(shù)，進行自主學習，獲得數(shù)控加工智能化控制知識，通過開放的技術(shù)平臺，實現(xiàn)智能控制策略、知識的積累和共享。?
★自主決策：根據(jù)數(shù)控加工的實時工況和狀態(tài)信息，利用自主學習所獲得的智能控制策略和知識，形成多目標優(yōu)化加工的智能控制“i-代碼”。
★自主執(zhí)行：通過獨創(chuàng)的“雙碼聯(lián)控”控制技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)數(shù)控加工的“G-代碼”（第一代碼）和多目標優(yōu)化加工的智能控制“i-代碼”（第二代碼）的同步運行，達到數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、安全和低耗的目的。
在以上技術(shù)基礎(chǔ)上，華中數(shù)控與寶雞機床率先研制了基于新一代人工智能技術(shù)的智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）和智能機床（iNC-MT）概念機，開發(fā)了一批質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障和生產(chǎn)運行的智能化功能模塊。
智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）概念機?
?
一、展會基本情況
1、展覽名稱：中國數(shù)控機床展覽會（CCMT2018）
2、時間：2018年4月9日-13日
3、地點：上海新國際展覽中心
4、主辦單位：中國機床工具工業(yè)協(xié)會
5、華中數(shù)控展位：N5館?N5-B201?
? ? ? 展品：智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）概念機
? ? ? ? ? ? ? ? ?華中8型 2.0智能化升級版軟件
? ? ? ? ? ? ? ? ?智能高速鉆攻中心HSC-430
? ? ? ? ? ? ? ? ?智能立式加工中心VM903
6、寶雞機床展位：W2館B201
? ? ? 展品：智能立式加工中心BM8-H
? ? ? ? ? ? ? ? ? 智能數(shù)控車床BL5-C
7、主題：更精??更快??更智能????
8、技術(shù)交流講座時間：2018年4月10日上午9:30-12:00? ? 地點：上海新國際博覽中心 ? N5-M49會議室
9、?新一代智能機床和智能數(shù)控系統(tǒng)研討會時間：2018年4月10日下午15:00-18:30 ?地點：上海浦東嘉里大酒店上海廳
二、展品預告
1、智能數(shù)控系統(tǒng)(iNC)概念機
在華中8型數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）提供了機床指令域大數(shù)據(jù)匯聚訪問接口、機床全生命周期“數(shù)字雙胞胎”的數(shù)據(jù)管理接口和大數(shù)據(jù)智能（可視化、大數(shù)據(jù)分析和深度學習）的算法庫，為打造智能機床共創(chuàng)、共享、共用的研發(fā)模式和商業(yè)模式的生態(tài)圈提供開放式的技術(shù)平臺，為機床廠家、行業(yè)用戶及科研機構(gòu)創(chuàng)新研制智能機床產(chǎn)品和開展智能化技術(shù)研究提供技術(shù)支撐。
在此基礎(chǔ)上，智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）已初步實現(xiàn)了質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障和生產(chǎn)運行一批智能化功能，使得數(shù)控加工“更精，更快，更智能”。
此外，智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）采用了多點觸控虛擬鍵盤，替代了傳統(tǒng)的數(shù)控機床鍵盤；采用機器視覺人臉識別，對操作者身份認證。
?
?iNC智能模塊：
1）質(zhì)量提升：提高加工精度和表面質(zhì)量
-
基于溫度傳感器的熱誤差補償
-
基于能耗大數(shù)據(jù)的熱誤差補償
-
數(shù)控機床空間誤差補償
-
五軸RTCP幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)測量與補償
-
基于數(shù)控加工“心電圖”智能斷刀檢測
-
基于能耗大數(shù)據(jù)的刀具壽命智能管理
-
主軸振動主動避讓
2）工藝優(yōu)化：提高加工效率
-
加工G代碼的光順性評估和平滑擬合
-
基于主軸負載的加工工藝參數(shù)評估
-
基于主軸負載的加工工藝參數(shù)優(yōu)化
-
加工振動和視覺的指令域示波器
-
三維曲面"雙碼聯(lián)控"高速加工
-
自生長、自學習加工工藝數(shù)據(jù)庫
-
虛擬加工仿真
-
“一腦雙控”自動上下料智能控制
3）健康保障：保障設備完好、安全
-
機床運行“行車記錄儀”
-
機床“鐵人三項”健康自檢和健康評估
-
主軸動平衡分析和智能健康管理
-
進給軸全生命周期負荷圖
-
基于二維碼的設備調(diào)試檔案管理
-
基于二維碼設備維修案例管理與搜索
-
數(shù)控機床機電聯(lián)調(diào)工具集
-
可靠性MTBF統(tǒng)計分析
-
加工過程視覺智能監(jiān)控
4）生產(chǎn)管理：提高管理和使用效率
-
操作者身份人臉識別和權(quán)限管理
-
iNC-Cloud智能云管家移動端APP
-
遠程狀態(tài)監(jiān)控
-
工藝文件瀏覽與管理
-
生產(chǎn)效率統(tǒng)計分析
-
作業(yè)計劃管理
2、智能機床（iNC-MT）
傳統(tǒng)數(shù)控機床只是通過G代碼、M指令來控制刀具、工件的運動軌跡，而對機床實際加工狀態(tài)，如切削力、慣性力、摩擦力、振動、力/熱變形，以及環(huán)境變化等，少有感知和反饋，導致刀具的實際路徑偏離理論路徑，降低了加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算的基礎(chǔ)上，新一代人工智能技術(shù)和先進制造技術(shù)深度融合，智能機床（iNC-MT）是一個基于HCPS的閉環(huán)加工系統(tǒng)。
以匯集數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部指令域電控實時數(shù)據(jù)為大數(shù)據(jù)的主要來源，并適度增加溫度、振動、視覺等傳感器監(jiān)測機床工作狀態(tài)和環(huán)境的變化，建立數(shù)控機床的“數(shù)字雙胞胎”；通過大數(shù)據(jù)的可視化、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)深度學習和理論建模仿真，形成智能控制的策略、知識，并能積累和共享；通過“雙碼聯(lián)控”技術(shù)，實現(xiàn)質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障、生產(chǎn)管理的智能化，達到提高數(shù)控機床優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、安全和低耗的目的。
?
華中數(shù)控展臺：
1、智能高速鉆攻中心HSC-430自動化單元
? ? ??機床制造：蘇州富強科技有限公司
? ? ? 數(shù)控系統(tǒng)：HNC-848D
? ? ? 機器人：華數(shù)HSR-612機器人
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個，振動傳感器2個，光柵尺3個，視覺傳感器1個
?2、智能立式加工中心VM903
? ? ?機床制造：紐威數(shù)控裝備（蘇州）有限公司
? ? ?數(shù)控系統(tǒng)：HNC-848D
? ? ?新增傳感器：溫度傳感器6個，振動傳感器1個，視覺傳感器1個?
寶雞機床展臺：
1、智能立式加工中心BM8-H
? ? ? 數(shù)控系統(tǒng)：寶雞數(shù)控系統(tǒng) B-800M
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個，振動傳感器2個，光柵尺3個，視覺傳感器1個?
2、智能數(shù)控車床BL5-C
? ? ? 數(shù)控系統(tǒng)：寶雞數(shù)控系統(tǒng) B-800T
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個，振動傳感器2個，光柵尺：2根，視覺傳感器1個
機床主要特色：
??高精：采用全閉環(huán)高精度光柵尺反饋；根據(jù)實際需要，在機床的主軸、各進給軸上新增溫度傳感器若干個、振動傳感器若干個。具有智能熱誤差補償、空間誤差補償、主軸自動避振等智能化功能。
?智能機床溫度、振動傳感器布局圖
?
精密加工手機外殼達到鏡面效果
?高效：高速鉆攻中心的主軸轉(zhuǎn)速24000轉(zhuǎn)/分；快移速度60米/分，加速度1G；具有加工工藝參數(shù)評估、三維曲面雙碼聯(lián)控高速加工等智能化功能。
3C零件高速加工視頻?
三維曲面“雙碼聯(lián)控”高速加工視頻
?自動化：HNC-848D的多通道功能，實現(xiàn)對數(shù)控機床和華數(shù)機器人的“一腦雙控”，大幅降低數(shù)控機床實現(xiàn)自動上下料控制的硬件成本。
“一腦雙控”實現(xiàn)機器人自動上下料
??智能化：具有加工工藝參數(shù)優(yōu)化、智能斷刀檢測、智能刀具壽命管理、加工工程視覺智能監(jiān)控、自生長自學習加工工藝數(shù)據(jù)庫、機床健康狀態(tài)預測性維護、主軸動平衡分析和智能健康管理、進給軸全生命周期負荷圖、基于二維碼的維修案例管理與搜索、iNC-Cloud智能云管家移動端APP、遠程監(jiān)控、生產(chǎn)效率統(tǒng)計分析等全面智能化功能。
基于主軸負載數(shù)據(jù)的加工工藝參數(shù)智能優(yōu)化
?
基于數(shù)控加工“心電圖”智能斷刀檢測
?
振動信號分析
?
視覺圖像監(jiān)控
2018年中國數(shù)控機床展覽會開展在即。智能數(shù)控系統(tǒng)（iNC）和智能機床（iNC-MT）的展出，是我們初步的探索和實踐。智能機床的研發(fā)，需要打造共創(chuàng)、共享、共用的生態(tài)圈，讓我們共同探索新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控機床的深度融合，搶抓機遇，實現(xiàn)中國機床行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級！
華中數(shù)控展位：N5館B201
?寶雞機床展位：W2館B201
