智能机床柔性生产 大数据技术成为新据点

时间:2015-02-07 21:11发布人:星之球科技 点击:
每一次科技革命都会给工业制造带来巨大的颠覆,从蒸汽机的出现到电力化时代,无数的协助提高生产力的机器不断涌现,从单一的生产设备到半自动化制造再而发展到全自动化无人作业,越

关键字:机床制造,科技革命

  •        每一次科技革命都会给工业制造带来巨大的颠覆,从蒸汽机的出现到电力化时代,无数的协助提高生产力的机器不断涌现,从单一的生产设备到半自动化制造再而发展到全自动化无人作业,越来越先进的自动化机器逐步解放了人力劳动。

      过去的制造业逼于成本而不得不大规模生产产品,稍有不慎就会陷入产能过剩的危机,甚至落下倒闭跑路的结果,而全自动化生产带来了高效率低成本的制造,未来工厂联网后将进入定制化生产时代,这也就是时下唱得正热的“工业4.0”--互联网制造。

      “工业4.0”最早由德国政府提出,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现,涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。目前多国政府已经意识到互联制造的重要性并纷纷出台政策大力扶持相关产业,中德双方针对“工业4.0”签署了《中德合作行动纲要》,我国将研究出台互联网与工业融合创新指导意见,将互联网技术融入到工业领域更大的机器设备中,制造业很快就会进入工业4.0时代!

      为了帮助业内人士更好地了解认识“工业4.0”概念及其对自动化行业带来的机遇挑战,本站收集多方资料编制了《工业4.0时代:自动化的机遇》专题。自动化技术为生产制造业服务而生,多年来帮助工厂提升生产力,减轻制造成本做出巨大的贡献,现在“工业4.0”的出现又将会带来哪些机遇?

      工业4.0时代又可以叫做智能制造时代、工业互联时代、大数据时代,它通过通讯技术、虚拟实现技术、和现实工厂、机器设备相结合,实现制造业的智能化转变。

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      智能机床柔性生产

      新一代智能机床可以与互联网连接,能够监控,诊断和修正在生产过程中的错误,智能机床还能计算出所使用的切削刀具,主轴,轴承和导轨的剩余寿命,让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。2014年沈阳机床集团发布了i5系列智能机床,这台机床的神奇之处在于,无论管理人员在办公室还是外地出差,手持平板电脑,指尖轻轻滑动,就可以将一条条指令通过无线互联网络,传达给正在车间里忙碌的i5智能机床。

      i5数控系统的技术开发,不仅攻克了数字伺服驱动技术、实时数字总线技术等运动控制领域的核心底层技术,同时融合了移动互联、大数据中心等时尚技术,使得特征编程、加工仿真、实时监控、智能诊断、远程控制等网络智能制造以及工厂分布式、分级式布局得以实现。据初步测算,目前仅凭i5系列等智能机床每年的销量将达到4000至5000台/套,从而为沈阳机床带来10亿元至15亿元的营业收入。

      随着机器人技术的发展,越来越多的机床商把机器人引入到机床产业中,结合机床形成新一代先进的高效制造设备。目前机器人与机床的结构关系分为机器人安装于机床外部和与机床构成一体两种形式,与机床共同完成加工工艺过程,组成柔性生产线。

      1月17号,国内首个ARSMA机器人智能感知加工系统正式发布,该系统还具备离线编程系统和高频振动辅助加工系统,同时拥有了视觉、力觉,能为机器人加工参数在线调整提供感知信息。这项世界尖端技术填补了我国机器人在大型复杂曲面加工以及对难加工材料进行加工等领域的空白。智能机床正在成来机床业发展的新方向,随着技术的突破,互联网定制造化时代也将越来越接近。

      数字化技术实现虚拟制造

      数字化制造是通过计算机辅助设计,计算机辅助制造,计算机集成制造系统、产品数据库管理等系统,对产品的设计到生产制造全过程进行监控管理,制造商可利用数字化制造系统对整个生产线进行三维仿真、分析,从而有效降低制造成本。随着智能制造的出现,未来工业制造中将会通过先进的数字化技术,实现供货合同、设计、生产、试验、储运等问题,都可以一并解决。

      数字化制造的实现过程可以分为四大步骤,首先,要建立企业网和工程数据库初步实现CAD、CAPP、CAM功能;第二,进行信息集成,推行PDM技术,特征建模技术,形成CAD、CAPP、CAM的集成系统;第三,在设计、工艺、制造部门建立统一的产品模型。初步实现并行工程,进一步将MIS、MRPII与CAD/CAM系统进行集成,实现整个企业内部的信息集成,全面实现并行工程;第四,在上述工作的基础上,对企业内的生产、经营等多方面的活动进行建模、仿真,实现虚拟制造。

      目前这项技术已经应用到汽车制造业中,借助虚拟现实技术建立的3维汽车模型,可显示汽车的悬挂、底盘、内饰直至每一个焊接点,设计者可确定每个部件的质量,了解各个部件的运行性能。这种三维模型准确性很高,汽车制造商可按得到的计算机数据直接进行大规模生产。

      像美国通用、福特汽车公司都已经在应用这项技术,在福特汽车公司中产品设计师运用虚拟现实软件可以看到虚拟汽车车门及发动机罩的铰接,可以设想在驾驶室的座位上来解决人机工程和视野问题。也可以观察到汽车在乡村公路上奔跑的情景。同时,动力系统的工程师借助更换一个虚拟机油滤清器来模拟发动机的维护。

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