機床被稱為萬械之基、工業(yè)母機，直接影響著一個國家制造業(yè)的水平。進入數(shù)控時代后，由于核心技術(shù)缺乏，產(chǎn)品附加值低，市場競爭激烈，大而不強成為中國機床行業(yè)發(fā)展無法回避，必須破解的現(xiàn)實難題。
中國擁有世界最大的機床市場，2016年底全國機床產(chǎn)量達到270000臺，并每年高速的成長，預(yù)計到2020年機床年產(chǎn)量將會達到304000臺。但是國內(nèi)機床市占率不高，主要也就沈陽、秦川、上海等大的機床廠。汽車制造業(yè)是機床的需求大戶，約占機床總消費的40%左右。汽車制造業(yè)需要大批高效、高性能、專用數(shù)控機床和柔性生產(chǎn)線，但國內(nèi)很多機床設(shè)備老舊，兼容性也存在問題，跟不上生產(chǎn)發(fā)展的需要。
如何推進機床智能化，實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)抓取數(shù)據(jù)成為機床產(chǎn)業(yè)的重要議題之一。
靄葳科技：如何實時掌握設(shè)備數(shù)據(jù)
靄葳是一家以自動化為主，為金屬數(shù)控機床設(shè)備的客戶提供電控系統(tǒng)軟硬件集成方案的系統(tǒng)集成商，他們的業(yè)務(wù)主要是提供針對單機的控制系統(tǒng)方案。近幾年，他們越來越多地收到客戶要實時掌握各個生產(chǎn)節(jié)點數(shù)據(jù)的新需求，使得靄葳需要尋找到一款可以實時抓取數(shù)據(jù)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以此來提升機床的附加價值。但就在整合系統(tǒng)的過程中，他們也遇到不少問題。
首先，對于一些程序量要求相對較少的數(shù)控機床，過去一直是采用最原始的手工鍵盤輸入方式，這種方法效率低、耗時長，且易出錯。
其次，臺灣的金屬加工業(yè)，以少量多樣的訂單為主，每生產(chǎn)一個零部件就需要換一個程序，為了使程序號與零件圖號相互對應(yīng)，必須有專人負責對程序進行記錄管理，此項工作繁雜、易出錯，嚴重影響數(shù)控加工的生產(chǎn)效率。
因此迫切需要改善數(shù)控機床現(xiàn)狀，對其進行系統(tǒng)化的管理。但是，機床控制器的封閉性和較高的技術(shù)門檻，致使讀取機床數(shù)據(jù)、整合工廠系統(tǒng)成為一個大難題。
靄葳科技負責人指出：“目前市場上可以實現(xiàn)CNC機床設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的軟件比較少，我們需要的是界面操作簡單，便于針對客戶需要，做二次開發(fā)達到快速導(dǎo)入目的的軟件?！?/FONT>
為了整合工廠多元化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，符合設(shè)備連網(wǎng)需求，研華特別開發(fā)與數(shù)控系統(tǒng)溝通的控制器，發(fā)揮WebAccess在智能工廠物聯(lián)網(wǎng)整合應(yīng)用軟件平臺所扮演的地位。研華提供的WebAccess CNC數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)軟件，可以幫忙用戶實現(xiàn)機床的數(shù)據(jù)采集與程序的遠程上傳下載，以及對程序版本的管理;WebAccess CNC具備I/O設(shè)備監(jiān)控能力，因此支持CNC信息管理與狀態(tài)可視化。用戶可通過IE瀏覽器瀏覽SCADA網(wǎng)頁并實時捕捉CNC生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
通過機床信息的聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)營管理者可以通過數(shù)據(jù)直觀地了解到每一臺機床設(shè)備的運作使用情況。此外，配合刀具或設(shè)備維護管理時，協(xié)同機床產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以對其進行分析，提早備料或進行設(shè)備維護，降低必要的庫存壓力。
上海理工智能診斷：如何實現(xiàn)效率和成本的雙贏
通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)抓取數(shù)據(jù)，整合系統(tǒng)只是工廠智能化轉(zhuǎn)型的第一步，用戶在操作過程中還會遇到很多問題，比如在加工過程中，如果某臺機床突然出現(xiàn)故障，就會造成難以彌補的損失。企業(yè)不僅要承擔停機帶來的損失，還要支付高額的維修保養(yǎng)費用。
傳統(tǒng)的人工故障診斷模式無法滿足所需，自動化、智能化的機床故障診斷系統(tǒng)已成為必然趨勢。
上海理工開發(fā)了一套獨特的智能診斷算法，其考慮的是去除現(xiàn)場干擾，克服機床生產(chǎn)現(xiàn)場嘈雜狀況對于信號采集準確度的影響。舉例來說，檢測機床振動特性的傳統(tǒng)方式是錘擊法，檢測準確度與機床操作人員的經(jīng)驗密切相關(guān)，因此穩(wěn)定性難以保證。而上海理工的這套算法，能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)振動測試變得簡單，無論操作人員是否有經(jīng)驗，都可以輕松檢測，并且結(jié)果穩(wěn)定，此優(yōu)勢已經(jīng)在幾十臺不同機床上得到了驗證，也獲得了國內(nèi)龍頭機床企業(yè)的普遍認可。
智能機床故障診斷系統(tǒng)需要的是從傳感層到采集層，提供基于設(shè)備云的智能機床預(yù)測性維護與遠程管理的運維方案。研華考慮到了用戶對于成本及采樣效率的需求。這套檢測系統(tǒng)的特點之一是開放性，無論總線還是接口都是開放型的，采樣頻率非常高，不但能夠接收振動信號，還能接收音頻信號，從而更加準確地檢測機床故障。第二點是便宜，研華嚴格控制硬件成本，相對于進口設(shè)備來說在價位上具有相當大的優(yōu)勢。第三點就是采集通道非常多，集成了硬件采樣、傳感、音頻采集等系統(tǒng)，滿足了機床行業(yè)多樣化數(shù)據(jù)采集的需求，能有效完成在線診斷檢測?！?/FONT>
目前，智能機床故障診斷系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于多家機床企業(yè)。一家在亞洲占據(jù)領(lǐng)軍地位的帶鋸機企業(yè)在采用診斷系統(tǒng)后，在效率和成本上實現(xiàn)了雙贏。舉例來說，帶鋸機切削時刀具等零部件會磨損，為了保證加工精度，以前的方式是在固定時間周期內(nèi)更換帶鋸機的配件，不僅成本不易控制，也可能造成刀具的浪費。而現(xiàn)在，通過測量振動并分析數(shù)據(jù)，管理者可以在線監(jiān)測，對有可能出現(xiàn)的故障問題作出預(yù)判并預(yù)警，避免機床故障造成停工。這樣能夠有效節(jié)省維修維護成本，最大化零部件的使用壽命，保障加工品質(zhì)。另外，根據(jù)帶鋸機的磨損程度，可以將其加工不同精度的工件，也就是說，新的帶鋸機用來加工高精部件，而已經(jīng)磨損的帶鋸機可以用于粗加工，這一方式讓本身已經(jīng)廢棄的設(shè)備再度煥發(fā)生機，大大節(jié)省了客戶成本，延長了設(shè)備使用壽命。
降低系統(tǒng)成本，加速應(yīng)用落地
歐美專業(yè)的診斷系統(tǒng)早已進入中國，之所以沒有普及開來。一方面是由于系統(tǒng)本身比較封閉，完全依托自有的知識庫來開發(fā)，開放性不足，客戶不能添加自己所需的技術(shù)和功能。另一方面，專業(yè)系統(tǒng)相當昂貴，往往只有高端機床設(shè)備企業(yè)才予以考慮，對于中小型機床廠商來說唯有望洋興嘆。
靄葳通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)實時抓取節(jié)點數(shù)據(jù)，但這只是轉(zhuǎn)型的第一步。之后，靄葳要考慮地就是導(dǎo)入機床診斷系統(tǒng)，類似上海理工的智能機床故障診斷系統(tǒng)，其考慮到了系統(tǒng)的開放性，客戶可以添加自己的技術(shù)或技能。同時，相比歐美的專業(yè)系統(tǒng)，國內(nèi)的智能診斷系統(tǒng)又大大降低了硬件成本，性價比更高，能夠覆蓋高、中、低端客戶群。越來越多的像靄葳一樣的企業(yè)可以借此進行改造升級，加速應(yīng)用落地，打造智能生產(chǎn)的新模式。
（轉(zhuǎn)載）
