數(shù)控系統(tǒng)作為制造技術(shù)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及“智能制造”的發(fā)展對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了新要求，萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)為數(shù)控系統(tǒng)智能化提供了新方向。
 

　　在開放式數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、數(shù)字孿生、人工智能等新一代信息技術(shù)融入數(shù)控系統(tǒng)，開展基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，在確保加工控制要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)加工過(guò)程的泛在感知及智能控制，以增強(qiáng)系統(tǒng)加工處理能力；并通過(guò)智能編程、智能故障診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及設(shè)備故障的預(yù)測(cè)診斷等功能，提升數(shù)控機(jī)床的性能和可靠性，提高復(fù)雜零件的加工效率和質(zhì)量，在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
 

　　本文通過(guò)分析智能制造與新一代信息技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生的新要求，提出了基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)的多維度需求框架，建立了可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)、基于信息終端的工藝鏈集成以及基于工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)品生命周期管理體系結(jié)構(gòu)，研制了“藍(lán)天數(shù)控”系統(tǒng)，并通過(guò)航空制造領(lǐng)域關(guān)鍵零件的加工控制應(yīng)用，探索了實(shí)現(xiàn)基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)路徑。
 

　　一、數(shù)控系統(tǒng)的新需求
 

　　作為制造技術(shù)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，數(shù)控系統(tǒng)伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展而不斷演化。傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)為滿足其對(duì)功能與性能安全、可靠的要求，通常采用封閉式結(jié)構(gòu)。PC技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)從封閉走向開放，并促使其使用成本的降低。
 

　　開放式數(shù)控技術(shù)不僅使數(shù)控系統(tǒng)在制造車間得到普及，也為融入新的技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。近年來(lái)，信息與通信技術(shù)的發(fā)展，特別是傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及邊緣計(jì)算的發(fā)展，為研制智能化數(shù)控系統(tǒng)創(chuàng)造了條件，并對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出了新的需求：
 

　　(1)將邊緣智能應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)，以滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性及隱私性要求；
 

　　(2)將智能控制技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)融合數(shù)控系統(tǒng)，以提高加工的精度、質(zhì)量和效率；
 

　　(3)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的感知及與智能工廠的融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)字化車間的互聯(lián)互通；
 

　　(4)通過(guò)數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件設(shè)計(jì)與編程、機(jī)床配套調(diào)試的優(yōu)化、加工過(guò)程仿真等工序鏈的一體化；
 

　　(5)通過(guò)互操作技術(shù)將數(shù)控系統(tǒng)與車間工藝與企業(yè)信息系統(tǒng)整合在一起，為數(shù)字化和無(wú)紙化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)智能工廠奠定基礎(chǔ)。
 

　　另一方面，近年來(lái)智能制造在航空航天領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用，也使數(shù)控機(jī)床不再是單純的加工設(shè)備，而是智能工廠/數(shù)字化車間的重要組成部分。智能制造的批量客戶化的制造需求，要求將加工現(xiàn)場(chǎng)的感知、大數(shù)據(jù)處理、數(shù)字化建模、智能決策等新功能集成到數(shù)控系統(tǒng)中，形成制造過(guò)程的閉環(huán)。研制基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)(見圖1)，建立系統(tǒng)在不確定環(huán)境中的智能行為，應(yīng)對(duì)不確定的市場(chǎng)環(huán)境，是數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的新的方向。
 

圖1  開放式、智能化數(shù)控系統(tǒng)
 

　　二、基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)
 

　　針對(duì)新一代信息技術(shù)發(fā)展以及航空航天等領(lǐng)域的智能制造需求，本文基于開放式“藍(lán)天數(shù)控”產(chǎn)品，提出了一種多維度的基于邊緣智能的開放式數(shù)控系統(tǒng)框架，由功能/性能、工藝鏈、產(chǎn)品生命周期三個(gè)維度要求組成：
 

　　(1)個(gè)性化功能/性能需求。客戶化制造模式要求系統(tǒng)滿足可擴(kuò)展、互操作、可移植、可伸縮；
 

　　(2)工藝鏈集成需求。在網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下，數(shù)控機(jī)床不再是孤立的結(jié)點(diǎn)，而是整個(gè)制造系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)互通及互操作技術(shù)的發(fā)展，為促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、加工的一體化，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程閉環(huán)提供了支撐；
 

　　(3)生命周期管理需求。物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，為開展故障診斷、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備健康管理等提供了技術(shù)支撐。
 

　　針對(duì)個(gè)性化功能/性能需求，系統(tǒng)在硬件上采用M︰N的可重構(gòu)方式，軟件上采用基于中間件的二次開發(fā)平臺(tái)，建立可重構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)；針對(duì)工藝鏈集成需求，通過(guò)研制基于信息終端的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，以支持制造過(guò)程工藝鏈的集成；針對(duì)生命周期管理需求，通過(guò)構(gòu)建包含制造、用戶、運(yùn)行、診斷的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，開發(fā)相關(guān)支持工具，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控產(chǎn)品生命周期的管理。
 

　　1. 可重構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)
 

　　可重構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)由軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)組成。如圖2所示，硬件平臺(tái)包含人機(jī)接口單元(HMU)和控制單元(NCU)，采用M︰N的可重構(gòu)方式，即根據(jù)客戶需求，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)人機(jī)接口單元對(duì)應(yīng)多個(gè)控制單元。每個(gè)控制單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器、I/O單元、傳感器網(wǎng)關(guān)的控制。傳感器網(wǎng)關(guān)支持有線/無(wú)線傳感器介入。無(wú)線方式包括WiFi、RFID等無(wú)線射頻方式。傳感器通過(guò)廣播同步與總線同步相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集與控制信息的同步。
 

圖2  可重構(gòu)硬件平臺(tái)
 

　　軟件平臺(tái)采用基于中間件的層次化結(jié)構(gòu)，以支持用戶個(gè)性化功能的開發(fā)(見圖3)。其中，智能化中間件具有支持運(yùn)算、插補(bǔ)、控制、I/O、工藝及人機(jī)交互的組件庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)及人機(jī)界面的控制；數(shù)據(jù)共享區(qū)為組件庫(kù)提供數(shù)據(jù)源；基于Web服務(wù)模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與其他單元的數(shù)據(jù)交互，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集與云端應(yīng)用。二次開發(fā)接口包含由基于QT跨平臺(tái)圖形引擎、Android SDK等形成數(shù)控系統(tǒng)二次開發(fā)平臺(tái)的開發(fā)工具鏈，基于圖形顯示、組件操作、工藝編程、任務(wù)管理、狀態(tài)監(jiān)控的二次開發(fā)接口庫(kù)，基于移動(dòng)終端智能APP軟件的應(yīng)用管理器，任務(wù)管理、機(jī)床監(jiān)控及診斷等個(gè)性化功能的二次開發(fā)以及跨平臺(tái)APP應(yīng)用的開發(fā)和管理。
 

圖3  基于中間件的二次開發(fā)平臺(tái)
 

　　但隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)的進(jìn)步與人工智能應(yīng)用的不斷加深，也引出數(shù)據(jù)量過(guò)大導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲大、數(shù)據(jù)傳輸代價(jià)高以及計(jì)算安全和隱私風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，無(wú)法有效滿足用戶對(duì)計(jì)算服務(wù)即時(shí)響應(yīng)的需求。
 

　　在此基礎(chǔ)上，由邊緣計(jì)算與人工智能融合而成的邊緣智能范式為解決上述問(wèn)題提供了有效保障。邊緣計(jì)算將計(jì)算資源和服務(wù)從遠(yuǎn)離用戶的云端下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，從而有效降低網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬消耗；在更靠近用戶和數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)利用Docker、Kubernetes等容器化服務(wù)部署架構(gòu)訓(xùn)練和深度學(xué)習(xí)模型，從而改善AI應(yīng)用的性能和成本。
 

　　基于人工智能的邊緣計(jì)算解決方案需要實(shí)現(xiàn)云端、邊緣與終端設(shè)備三者間的協(xié)同作用(見圖4)。邊緣端通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)從數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)采集高頻數(shù)據(jù)，在邊緣網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)過(guò)濾、時(shí)序匹配、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)緩存以及數(shù)據(jù)打包等數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)；邊緣服務(wù)器利用有限的計(jì)算資源完成具有實(shí)時(shí)性要求或數(shù)據(jù)敏感的智能應(yīng)用，并將應(yīng)用反饋的決策信息反饋給數(shù)控系統(tǒng)；對(duì)于邊緣難以完成的任務(wù)，邊緣端將預(yù)處理得到的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)發(fā)送至云端完成，從而實(shí)現(xiàn)云邊端在計(jì)算、存儲(chǔ)等資源上的協(xié)同。
 

圖4  基于人工智能的邊緣計(jì)算解決方案
 

　　2. 基于信息終端的工藝鏈集成平臺(tái)
 

　　圍繞工藝鏈集成需求，基于“藍(lán)天數(shù)控”的開放式體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了基于信息終端的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)(見圖5)。通過(guò)信息終端，建立智能設(shè)備、生產(chǎn)單元、車間的信息通道，支持設(shè)備間的互聯(lián)互通及互操作，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程中工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、業(yè)務(wù)流程等數(shù)據(jù)、多媒體信息以及制造過(guò)程信息間的交互，從而確保“編程仿真→工藝輔助→加工準(zhǔn)備→加工過(guò)程→工件測(cè)量”制造過(guò)程工藝鏈的集成與閉環(huán)控制。
 

圖5  基于信息終端的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
 

　　信息終端由支持多平臺(tái)的顯示終端與多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器組成，其中代理服務(wù)器通過(guò)融合不同廠商的通訊協(xié)議，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)信息終端與藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)、第三方數(shù)控系統(tǒng)，以及相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互聯(lián)互通及互操作，并為工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、MES系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)與中央管控平臺(tái)提供數(shù)據(jù)共享接口，實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)控系統(tǒng)與車間智能設(shè)備和制造執(zhí)行系統(tǒng)的信息集成。
 

　　3. 基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)品生命周期管理平臺(tái)
 

　　基于采用信息終端的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，通過(guò)解決工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理與挖掘等關(guān)鍵技術(shù)，研制了匯聚生產(chǎn)工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等工業(yè)大數(shù)據(jù)的信息平臺(tái)，為開展產(chǎn)品生命周期的管理奠定基礎(chǔ)。基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品制造信息、用戶檔案、產(chǎn)品跟蹤、調(diào)試維護(hù)、參數(shù)導(dǎo)航、故障診斷等數(shù)據(jù)信息的采集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理，具體包括生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、診斷維護(hù)、改進(jìn)升級(jí)等管理。
 

　　生產(chǎn)制造管理根據(jù)產(chǎn)品制造過(guò)程中的生產(chǎn)、組裝、測(cè)試等信息，建立產(chǎn)品的生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)庫(kù)。產(chǎn)品安裝調(diào)試管理按照客戶的個(gè)性化需求建立用戶檔案，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床廠進(jìn)行配套后，可將產(chǎn)品與機(jī)床的匹配參數(shù)上傳到產(chǎn)品用戶數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的跟蹤管理。當(dāng)數(shù)控機(jī)床到終用戶進(jìn)行加工應(yīng)用時(shí)，產(chǎn)品用戶數(shù)據(jù)庫(kù)可以根據(jù)機(jī)床的具體加工對(duì)象，對(duì)數(shù)控產(chǎn)品的初始參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航設(shè)置。當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)，設(shè)備的故障類型、故障原因、維修記錄等信息上傳到故障維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)，故障維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)利用大數(shù)據(jù)以及專家系統(tǒng)，綜合設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障類型、故障原因、故障維修記錄等信息，給出設(shè)備故障的原因分析與維修建議，以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品生命周期的管理。
 

　　三、“藍(lán)天數(shù)控”及應(yīng)用實(shí)踐
 

　　基于邊緣智能的開放式“藍(lán)天數(shù)控”系統(tǒng)，由車間網(wǎng)絡(luò)層、控制層和設(shè)備層三個(gè)層次組成。車間網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)車間設(shè)備與數(shù)控機(jī)床的互聯(lián)互通，通過(guò)信息終端實(shí)現(xiàn)工藝鏈的集成與互操作；控制層采用M:N的可重構(gòu)方式，通過(guò)基于中間件的二次開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)客戶化個(gè)性化功能的開發(fā)；設(shè)備層通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)傳感器的介入以及智能應(yīng)用的部署，支持加工現(xiàn)場(chǎng)的感知和產(chǎn)品生命周期的管理。
 

　　基于邊緣智能的開放式“藍(lán)天數(shù)控”系統(tǒng)，針對(duì)航空制造領(lǐng)域飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等關(guān)鍵部件的制造需求，開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)，以對(duì)系統(tǒng)的個(gè)性化功能/性能、工藝鏈集成以及產(chǎn)品生命周期管理進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
 

　　其中，動(dòng)梁橋式龍門雙閉環(huán)反饋同步控制，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制層面的個(gè)性化功能/性能需求進(jìn)行了驗(yàn)證；雙通道11軸激光微孔冷加工數(shù)控機(jī)床、雙通道14軸數(shù)控砂帶磨削中心，對(duì)系統(tǒng)工藝層面與運(yùn)動(dòng)控制層面的個(gè)性化功能/性能需求進(jìn)行了驗(yàn)證；航空制造領(lǐng)域數(shù)字化車間驗(yàn)證了基于信息終端的工藝鏈集成與數(shù)控設(shè)備生命周期管理需求。
 

　　1. 動(dòng)梁橋式龍門雙閉環(huán)反饋同步控制
 

　　針對(duì)GMC2060U五軸動(dòng)梁橋式龍門加工中心(見圖6)及GMC3060/GMC2060高速龍門銑床的特點(diǎn)，6米長(zhǎng)的龍門軸X軸要求采用4個(gè)電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)，同時(shí)完成消隙任務(wù)，并在雙驅(qū)龍門兩側(cè)同時(shí)安裝了海德漢的距離編碼格式的光柵尺作為位置檢測(cè)反饋系統(tǒng)。要求系統(tǒng)既要保證4個(gè)電機(jī)的同步驅(qū)動(dòng)控制及扭曲量誤差控制，又要保證靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的間隙消除，同時(shí)還要完成雙尺的全閉環(huán)檢測(cè)實(shí)時(shí)反饋的任務(wù)。
 

圖6  GMC2060u類設(shè)備動(dòng)梁橋式龍門結(jié)構(gòu)
 

　　針對(duì)上述控制要求，“藍(lán)天數(shù)控”系統(tǒng)采用EtherCAT高速總線通訊技術(shù)，由上位數(shù)控系統(tǒng)主機(jī)作為主站，與作為從站的各電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行時(shí)間輪詢的實(shí)時(shí)通訊，通過(guò)數(shù)據(jù)給定、全站點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、速度、位置、電流等三環(huán)采集、雙尺位置及誤差扭曲數(shù)據(jù)反饋、報(bào)警機(jī)制實(shí)時(shí)處理，并通過(guò)系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)、調(diào)整及自整定，以及驅(qū)動(dòng)側(cè)的工藝調(diào)節(jié)器的配合、優(yōu)化等一系列核心算法，實(shí)現(xiàn)了配套應(yīng)用。
 

　　2. 雙通道11軸激光微孔冷加工數(shù)控機(jī)床
 

　　雙通道11軸激光葉片微孔冷加工機(jī)床(見圖7)是集光、機(jī)、電、檢測(cè)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，其控制對(duì)象包括：機(jī)床軸運(yùn)動(dòng)控制、激光器功率監(jiān)測(cè)與控制、復(fù)合光束掃描模塊控制、光束指向監(jiān)測(cè)與調(diào)整控制、光學(xué)掃描頭切換伺服控制、終端監(jiān)測(cè)控制、恒重疊率螺旋掃描控制和非圓形面掃描加工控制，以及三維檢測(cè)輔助定位控制等。
 

圖7 激光微孔冷加工數(shù)控機(jī)床
 

　　“藍(lán)天數(shù)控”系統(tǒng)通過(guò)采用多通道控制、RTCP、高速程序預(yù)處理、焦距測(cè)量、三維測(cè)量、光路切換、四光楔掃描，以及功率檢測(cè)等功能，實(shí)現(xiàn)一個(gè)通道5軸聯(lián)動(dòng)用于葉片工件姿態(tài)轉(zhuǎn)換，一個(gè)通道6軸聯(lián)動(dòng)用于激光設(shè)備光束指向調(diào)整和打孔檢測(cè)。該設(shè)備適用于各類金屬、非金屬材料表面的微結(jié)構(gòu)處理，進(jìn)行微腔、型腔、盲孔、通孔、異形孔、異形槽、復(fù)雜形貌微結(jié)構(gòu)的切割加工。
 

　　3. 雙通道14軸數(shù)控砂帶磨削中心
 

　　針對(duì)航發(fā)精鍛葉片自適應(yīng)砂帶磨削中心(見圖8)的特點(diǎn)，采用雙工位14軸的機(jī)床設(shè)計(jì)，其中7軸5聯(lián)動(dòng)數(shù)控砂帶邊緣磨削工位實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面的磨削加工，7軸6聯(lián)動(dòng)圓角磨削工位實(shí)現(xiàn)根部轉(zhuǎn)角、阻尼臺(tái)或葉尖等易干涉部位的磨削加工，磨削中心具備在機(jī)檢測(cè)、快速模型重構(gòu)、快速裝夾、自適應(yīng)磨削功能。
 

圖8  砂帶磨削中心
 

　　圍繞機(jī)床的控制要求：雙通道、耦合軸、五軸聯(lián)動(dòng)、全閉環(huán)反饋、砂帶張緊力控制等，通過(guò)開展多通道多軸聯(lián)動(dòng)砂帶磨削運(yùn)動(dòng)控制方法、加工過(guò)程干涉檢測(cè)技術(shù)、磨削軌跡優(yōu)化技術(shù)、收放卷自適應(yīng)磨削技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)與砂帶磨削中心控制系統(tǒng)集成技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究，研制面向航發(fā)精鍛葉片自適應(yīng)砂帶磨削中心的數(shù)控產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了一次裝夾完成多種尺寸和規(guī)格的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片葉尖、型面、進(jìn)/排氣邊、葉根圓角和凸臺(tái)過(guò)渡區(qū)部位的磨削集成加工。
 

　　4.支持工藝鏈集成與設(shè)備管理的數(shù)字化車間
 

　　圍繞航空制造領(lǐng)域數(shù)字化車間對(duì)工藝鏈集成的需求，通過(guò)開展設(shè)備互聯(lián)互通、邊緣智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)管理、數(shù)字孿生與3D數(shù)字可視化等關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，解決了從設(shè)備控制到車間管理的數(shù)字化車間關(guān)鍵技術(shù)，建立了從設(shè)備層到車間層及企業(yè)層的數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)了機(jī)加設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、后處理設(shè)備、物流設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互聯(lián)互通，形成了基于邊緣智能的數(shù)字化車間成套解決方案(見圖9)，包括基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備互聯(lián)互通平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、3D數(shù)字可視化平臺(tái)、故障預(yù)測(cè)與健康管理平臺(tái)、能耗監(jiān)控管理平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控平臺(tái)等。
 

圖9  支持工藝鏈集成的數(shù)字化車間
 

　　基于數(shù)字化車間提供的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，進(jìn)行了智能故障診斷與遠(yuǎn)程監(jiān)控的開發(fā)(見圖10)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)對(duì)加工過(guò)程的全面感知及智能控制，提高了設(shè)備故障的預(yù)測(cè)診斷能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的處理能力，提升了數(shù)控機(jī)床的性能和可靠性。
 

圖10  設(shè)備的維護(hù)與可視化管理