技術(shù)概述
新一代人工智能技術(shù)與數(shù)控機(jī)床的融合，形成新一代智能機(jī)床（Intelligent Machine Tools，iMT），將為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)帶來新的變革。這將是中國機(jī)床行業(yè)“換道超車”，最終實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“”的重大機(jī)遇。華中數(shù)控研制的*搭載AI芯片的華中數(shù)控新一代人工智能數(shù)控系統(tǒng)工業(yè)樣機(jī)，更好的實(shí)現(xiàn)了“感知與互聯(lián)”、“學(xué)習(xí)與建模”、“優(yōu)化與決策”、“控制與執(zhí)行”，集中展示一批應(yīng)用新一代人工智能技術(shù)的智能應(yīng)用APP和智能化功能。技術(shù)特點(diǎn)：更精、更強(qiáng)、更開放！1、*搭載AI芯片的智能數(shù)控系統(tǒng)，毫秒級實(shí)時預(yù)測與推理；2、支持客制化人工智能應(yīng)用App運(yùn)行與開發(fā)的開放平臺；3、動態(tài)響應(yīng)仿真功能：動力學(xué)建模因果，大數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，自生長式的在機(jī)床上長出數(shù)字雙胞胎。
技術(shù)原理
★感知與互聯(lián)：通過的“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(bǔ)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(shí)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。
★學(xué)習(xí)與建模：從機(jī)床和工件模型建立指令與響應(yīng)的“因果關(guān)系”，從指令域大數(shù)據(jù)中分析“關(guān)聯(lián)關(guān)系”，兩者結(jié)合，應(yīng)用新一代人工智能技術(shù)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，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(shí)現(xiàn)智能控制策略、知識的積累和共享，建立了數(shù)控機(jī)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）。
★優(yōu)化與決策：新的加工任務(wù)和工藝，先在機(jī)床的數(shù)字雙胞胎模型中仿真、優(yōu)化，形成與本機(jī)床響應(yīng)特性關(guān)聯(lián)的前饋和補(bǔ)償指令，實(shí)現(xiàn)自主優(yōu)化與決策，形成多目標(biāo)優(yōu)化加工的智能控制“i-代碼”。
★控制與執(zhí)行：加工程序（G代碼）和與本機(jī)床響應(yīng)特性及特定優(yōu)化目標(biāo)關(guān)聯(lián)的優(yōu)化、補(bǔ)償代碼（i代碼）同時執(zhí)行，雙碼聯(lián)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、安全和低耗。
應(yīng)用新一代人工智能技術(shù)的智能應(yīng)用APP1、Cyber-Milling：自生長切削加工工藝知識庫與工藝參數(shù)優(yōu)化
● 切削加工工藝參數(shù)提取功能
● 機(jī)床加工過程指令域大數(shù)據(jù)可視化功能
● 切削加工穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)樣本提取功能
● 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)床工藝系統(tǒng)響應(yīng)建模功能
● 切削加工工藝知識庫自生長功能
● 機(jī)床工藝系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測功能
● 切削加工工藝參數(shù)優(yōu)化功能
應(yīng)用案例
Cyber-Feeding：自生長機(jī)床數(shù)字雙胞胎與動態(tài)響應(yīng)優(yōu)化
● 機(jī)床三維幾何模型及參數(shù)導(dǎo)入功能
● 機(jī)床運(yùn)動過程指令域大數(shù)據(jù)分析
● 進(jìn)給系統(tǒng)的動力學(xué)模型及大數(shù)據(jù)模型建模
● 深度學(xué)習(xí)參數(shù)辨識功能
● 幾何層面的干涉檢查、防碰撞及三維加工可視化
● 物理層面的虛擬動態(tài)響應(yīng)仿真、及空間輪廓誤差分析功能
● 大數(shù)據(jù)分析的輪廓誤差補(bǔ)償功能
● 機(jī)床數(shù)字雙胞胎模型自生長
應(yīng)用案例
斷刀視覺監(jiān)測
● 生成對抗網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充斷刀樣本功能
● 深度學(xué)習(xí)模型自動提取斷刀特征功能
● 機(jī)器視覺辨識斷刀狀態(tài)功能
● 斷刀狀態(tài)信息實(shí)時反饋功能
● 斷刀檢測增量學(xué)習(xí)功能
