คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับสายการผลิตการผลิตอัจฉริยะ

สายการผลิตอัตโนมัติจะค่อยๆ พัฒนาบนพื้นฐานของสายการประกอบ เป็นระบบการผลิตที่เชื่อมต่อกลุ่มเครื่องมือกล CNC และอุปกรณ์เสริมตามลำดับกระบวนการผ่านระบบลำเลียงชิ้นงานและระบบควบคุม และดำเนินการกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดหรือบางส่วนให้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ ในสายการผลิตอัตโนมัติทั้งหมด องค์ประกอบเฉพาะประกอบด้วยทั้งหมด 13 ส่วน ส่วนใหญ่รวมถึงไซต์การทำงานต่างๆ โมดูลการทำงานที่แตกต่างกัน เซ็นเซอร์ โซลินอยด์วาล์ว และอินเทอร์เฟซการนำเข้าและส่งออก ในบรรดาสถานที่เหล่านั้น ไซต์งานส่วนใหญ่ประกอบด้วยสถานีวัสดุ สถานีแปรรูป สถานีประกอบและขนถ่าย และสถานีคัดแยกผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ในบรรดาโมดูลต่างๆ มีทั้งหมด 5 ประเภท ได้แก่ โมดูลตัวแปลงความถี่ โมดูลกำลัง โมดูล PLC และโมดูลปุ่ม และโมดูลขับเคลื่อนมอเตอร์ บนพื้นฐานของการรวมชิ้นส่วนเหล่านี้เข้าด้วยกัน สายการผลิตอัตโนมัติไม่เพียงแต่สามารถทำการขนถ่ายและดำเนินการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการประกอบ การคัดแยก และการลำเลียงเนื้อหาที่เกี่ยวข้องให้เสร็จสมบูรณ์อีกด้วย
เนื่องจากผลิตภัณฑ์เครื่องจักรเดี่ยว เครื่องกลึงและเครื่องกลึงอัจฉริยะจึงสามารถตอบสนองการผลิตและการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและเรียบง่ายทั่วไปได้ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปลี่ยนแปลงและการอัปเกรดโหมดการผลิตทางอุตสาหกรรมไปสู่ระบบอัตโนมัติและความยืดหยุ่น การปฏิบัติงานในสายการประกอบแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการการผลิตที่มีอยู่ซึ่งมีความแม่นยำสูง ประสิทธิภาพสูง และมีความยืดหยุ่นสูงได้อีกต่อไป ดังนั้น สายการผลิตการกลึงอัจฉริยะที่ใช้หุ่นยนต์อัจฉริยะ เครื่องกลึงอัจฉริยะ และเครื่องกลึงอัจฉริยะจึงได้รับการพัฒนา ซึ่งจะกลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของระบบอัตโนมัติในการผลิต สายการผลิตการกลึงอัจฉริยะเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น การควบคุมสายการผลิต การตรวจสอบคุณภาพ หุ่นยนต์ควบคุม เครื่องจักรกล สายการขนส่งลอจิสติกส์ การจัดการการผลิต และคลังสินค้าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป อุปกรณ์แต่ละชิ้นเป็นส่วนประกอบสำคัญของสายการผลิตการกลึงอัจฉริยะ ด้วยการบูรณาการระบบเพิ่มเติม สายการผลิตอัจฉริยะหลายสายจะสามารถสร้างเวิร์กช็อปดิจิทัลและโรงงานดิจิทัลได้ ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติและความชาญฉลาดของโรงงานทั้งหมด
1 เค้าโครงโดยรวมของสายการผลิตอัจฉริยะ
รูปที่ 1 แสดงสายการผลิตการกลึงอัจฉริยะทั่วไป ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการแปรรูปอัตโนมัติแบบผสมและการผลิตชิ้นส่วนตั้งแต่ผลิตภัณฑ์หยาบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป สายการผลิตการกลึงประกอบด้วยระบบควบคุมสายการผลิต หน่วยตรวจจับออนไลน์ หน่วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม หน่วยเครื่องจักร หน่วยจัดเก็บวัตถุดิบ หน่วยจัดเก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป และหน่วยโลจิสติกส์รถยนต์ RGV อุปกรณ์การประมวลผลใช้เครื่องมือกลอัจฉริยะซีรีส์ CK ที่ผลิตโดย Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. ซึ่งติดตั้งระบบ CNC อัจฉริยะ Baoji B80

รูปที่ 1 สายการผลิตการกลึงอัจฉริยะ (1)
1) ระบบควบคุมหลักและหน่วยตรวจจับ
รูปที่ 2 แสดงระบบควบคุมทั่วไปที่ออกแบบโดย Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. ซึ่งประกอบด้วยอาคารผู้โดยสารภายในอาคารและอาคารผู้โดยสารนอกสถานที่ หน้าจอแสดงค่าน้ำหนักในอาคารประกอบด้วยจอแสดงผลและฐานข้อมูลหลายจอ ซึ่งมีหน้าที่รับข้อมูลขนาดใหญ่ด้านการผลิตและการผลิตที่ส่งจากเวิร์กช็อปการผลิตทั้งหมด จอแสดงผลใช้เพื่อแสดงสถานะต่างๆ บนไซต์เวิร์กช็อปของผู้ใช้ รวมถึงสถานะการทำงานของอุปกรณ์ สถานะการประมวลผลชิ้นส่วน สถานการณ์ด้านลอจิสติกส์ สถานะบุคลากร และข้อมูลสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิและความชื้นบนไซต์เวิร์กช็อปของผู้ใช้ ผู้บริหารระดับสูงสามารถเข้าถึงเครื่องภายในอาคารได้อย่างง่ายดาย มองเห็นเงื่อนไขต่างๆ ในสถานที่ปฏิบัติงานได้อย่างชัดเจนและชัดเจน ในเวิร์กช็อปการผลิตของผู้ใช้ เทอร์มินัลในสถานที่ได้รับการติดตั้งเพื่อควบคุมการทำงานในสถานที่ของสายการผลิตทั้งหมด การรวบรวม การวิเคราะห์ การจัดการข้อมูลพื้นฐานของอุปกรณ์ทั้งในพื้นที่และระยะไกล การแสดงข้อมูลแบบไดนามิก และการดำเนินการอื่น ๆ หน้าจอแสดงสินค้าในสถานที่มีจอแสดงผลซึ่งสามารถดูสถานะต่างๆ ของเวิร์กช็อปของผู้ใช้ได้อย่างชัดเจนและสะดวก รวมถึงการตรวจสอบอุปกรณ์ สถิติการผลิต สถิติข้อผิดพลาด การกระจายอุปกรณ์ การวิเคราะห์สัญญาณเตือน ฐานความรู้กระบวนการ ฯลฯ สถานีปลายทางสามารถเพิ่มแดชบอร์ดการจัดการการผลิต อัพโหลดและดาวน์โหลดโปรแกรมประมวลผล ระบุบุคลากรด้วยการรูดการ์ด และดำเนินการสถิติความคืบหน้าและการวิเคราะห์งานการผลิต สามารถรวบรวมและส่งข้อมูลในสถานที่ผ่านวิธีการเข้าถึงที่หลากหลาย เช่น แบบมีสาย, Wi Fi, 2G/3G/4G/5G เป็นต้น ข้อมูลขนาดใหญ่ด้านการผลิตที่รวบรวมไว้สามารถส่งไปยังฐานข้อมูล SQLServer ของเครื่องเทอร์มินัลภายในอาคารของผู้ใช้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต , การโต้ตอบข้อมูลกับเทอร์มินัลภายในผ่านคอมพิวเตอร์เทอร์มินัล

รูปที่ 2 ระบบควบคุมทั่วไป [2]
รูปที่ 3 แสดงหน่วยตรวจจับออนไลน์ทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เอนด์เอฟเฟกต์ และเซ็นเซอร์หลายแหล่ง หลังจากที่ระบบโลจิสติกส์ขนส่งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไปยังตำแหน่งที่กำหนด หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะย้ายหน่วยตรวจจับทั้งหมดไปยังสถานีงานที่กำหนด และใช้กล้องถ่ายภาพเพื่อถ่ายภาพ จดจำ และระบุตำแหน่งชิ้นส่วนที่จะทดสอบ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะปรับตำแหน่งอีกครั้งเพื่อจัดตำแหน่งหน่วยตรวจจับทั้งหมดให้ตรงกับชิ้นส่วนที่จะทดสอบ

รูปที่ 3 หน่วยตรวจจับออนไลน์
หลังจากที่การจดจำและการวางตำแหน่งเสร็จสิ้นแล้ว เอฟเฟกต์สุดท้ายจะมีหน้าที่จับชิ้นส่วนที่จะทดสอบ ชิ้นส่วนจะถูกถ่ายโอนไปยังตำแหน่งที่กำหนดบนแท่นทดสอบผ่านหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ตัวบ่งชี้ความแม่นยำของชิ้นส่วนที่จะทดสอบ เช่น รูรับแสง ความลึก ความโค้ง ความหยาบ และความเรียบ ตรวจพบทางออนไลน์โดยเซ็นเซอร์หลายแหล่งที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าบนแพลตฟอร์มการทดสอบ อัลกอริธึมอัจฉริยะยังสามารถใช้เพื่อวัดและจำแนกชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติ ถ่ายโอนส่วนประกอบประเภทต่างๆ ไปยังสายการขนส่งที่แตกต่างกัน และดำเนินการจำแนกชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติ หน่วยตรวจจับสามารถส่งคืนผลการตรวจจับไปยังระบบควบคุมหลักผ่านทางอินเทอร์เน็ต และผู้ปฏิบัติงานสามารถดูผลการตรวจจับของชิ้นส่วนได้โดยตรงผ่านคอมพิวเตอร์เทอร์มินัล และการแสดงผลของระบบควบคุมหลักในร่มหรือในสถานที่ หากเป็นไปตามข้อกำหนดในการตรวจจับ ก็จะสามารถดำเนินการไปยังเวิร์กสเตชันถัดไปได้โดยตรง หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ระบบจะแสดงการแจ้งเตือนความไม่สอดคล้องบนจอแสดงผล และผู้ปฏิบัติงานจะตัดสินและตัดสินใจตามระดับความไม่สอดคล้องของชิ้นส่วน หลังจากการตรวจจับเสร็จสิ้น เอนด์เอฟเฟกต์จะคว้าชิ้นส่วนที่ตรวจพบ และหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะถ่ายโอนชิ้นส่วนที่ตรวจพบไปยังระบบลอจิสติกส์ จากนั้นจึงขนส่งชิ้นส่วนเหล่านั้นไปยังเวิร์กสเตชันถัดไปเพื่อดำเนินการ
2) หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและเครื่องกลึง
โมดูลการประมวลผลที่ออกแบบและผลิตโดย Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. แสดงในรูปที่ 4 ซึ่งประกอบด้วยสองส่วน: หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและเครื่องกลึง หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนย้ายและการหยิบจับชิ้นส่วนที่จะแปรรูป และเครื่องกลึงเป็นเครื่องจักรอัจฉริยะที่ให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง

รูปที่ 4 โมดูลการประมวลผล
หลังจากที่ระบบกระจายสินค้าลอจิสติกส์ขนส่งชิ้นส่วนดิบหรือกึ่งสำเร็จรูปไปยังสถานีงานที่กำหนด หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะคว้าชิ้นส่วนดิบหรือกึ่งสำเร็จรูปแล้ววางลงในเครื่องกลึงอัจฉริยะ เพื่อช่วยให้เครื่องจักรทำงานจับยึดชิ้นส่วนให้เสร็จสิ้น ได้รับการประมวลผล สำหรับเครื่องกลึงแบบสถานีคู่ หลังจากที่เครื่องกลึงอัจฉริยะเครื่องหนึ่งทำงานกลึงเสร็จสิ้น หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะถ่ายโอนชิ้นส่วนกึ่งสำเร็จรูปไปยังเครื่องกลึงอัจฉริยะอีกเครื่องหนึ่งเพื่อดำเนินการประมวลผลของสถานีถัดไปให้เสร็จสิ้น หลังจากงานประมวลผลทั้งหมดเสร็จสิ้น หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะหยิบและถ่ายโอนชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วไปยังระบบลอจิสติกส์ ซึ่งจะถ่ายโอนชิ้นส่วนไปยังเวิร์กสเตชันถัดไป
เครื่องกลึงมีฟังก์ชั่นการปกป้องสุขภาพอัจฉริยะ ฟังก์ชั่นการชดเชยอุณหภูมิความร้อน ฟังก์ชั่นการตรวจจับการแตกหักของเครื่องมืออัจฉริยะ ฟังก์ชั่นการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการอัจฉริยะ ฟังก์ชั่นการวินิจฉัยโดยผู้เชี่ยวชาญ การวิเคราะห์สมดุลไดนามิกของแกนหมุน และฟังก์ชั่นการจัดการสุขภาพอัจฉริยะ ฟังก์ชั่นการหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนของแกนหมุน และอัจฉริยะ ฟังก์ชั่นคลาวด์บัตเลอร์ [3] หน้าที่หลักของเครื่องมือกลอัจฉริยะคือการร่วมมือกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเพื่อดำเนินการขั้นตอนต่างๆ ของการแปรรูปและการผลิตให้เสร็จสมบูรณ์ ขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพและความแม่นยำของการแปรรูปและการผลิตชิ้นส่วน ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนเครื่องมือกลอัจฉริยะด้วยเครื่องมือกลเกรดต่างๆ ได้ตามความต้องการของโรงงานการผลิต เช่น เครื่องกลึงความเร็วสูง เครื่องกลึงที่มีความแม่นยำ และแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ พวกเขายังสามารถเพิ่มหรือลดฟังก์ชันอัจฉริยะที่เกี่ยวข้องได้ตามความต้องการของตนเอง เพื่อสร้างสายการผลิตการกลึงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการการผลิตระดับองค์กร
3) หน่วยโลจิสติกส์และคลังสินค้าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
รูปที่ 5 แสดงหน่วยลอจิสติกส์ทั่วไปที่ออกแบบและผลิตโดย Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. ประกอบด้วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม อุปกรณ์ปลายแขน รถเข็น RGV อุปกรณ์ติดตั้งในการขนส่งชิ้นส่วน และรางเดิน โดยส่วนใหญ่ตระหนักถึงการขนย้ายและขนส่งเครื่องมือกล ชิ้นส่วนที่ประมวลผล ในเวิร์กช็อปของผู้ใช้ สายการผลิตอัจฉริยะสามารถติดตั้งสายการผลิตลอจิสติกส์เดี่ยวหรือหลายสายได้ตามความต้องการของงานการผลิต สายการผลิตการกลึงอัจฉริยะที่มีเครื่องมือเครื่องจักรน้อยลงหรืองานการประมวลผลที่ง่ายกว่า สามารถใช้โหมดการปรับปรุงประสิทธิภาพของวัตถุเดี่ยวเพื่อดำเนินการให้เสร็จสิ้น เช่น การบรรทุก การขนย้าย และการขนถ่าย ในสถานการณ์ที่มีงานเกี่ยวกับเครื่องมือกลจำนวนมากหรืองานตัดเฉือนที่ซับซ้อน เพื่อหลีกเลี่ยงความซับซ้อนและความขัดแย้งของงานระบบโลจิสติกส์ สามารถติดตั้งสายการผลิตลอจิสติกส์ตั้งแต่สองสายขึ้นไปได้ สายการผลิตหนึ่งใช้สำหรับการโหลดชิ้นส่วนดิบหรือกึ่งสำเร็จรูป อีกหนึ่งสายการผลิตใช้สำหรับการขนส่งกระบวนการขั้นกลาง และอีกสายการผลิตใช้สำหรับตัดชิ้นส่วนสำเร็จรูป สำหรับสายการผลิตการกลึงอัจฉริยะที่มีสถานการณ์การประมวลผลที่ค่อนข้างง่าย หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถแก้ไขได้และสามารถทำการจับยึดและดึงชิ้นส่วนได้สำเร็จ สำหรับสายการผลิตการกลึงอัจฉริยะที่ซับซ้อนมากขึ้น หุ่นยนต์เคลื่อนที่สามารถติดตั้งแยกกันเพื่อกระจาย หยิบ และปล่อยชิ้นส่วนบนเส้นทางเดิน การถ่ายโอนชิ้นส่วนระหว่างเวิร์กสเตชันต่างๆ เสร็จสิ้นด้วยรถยนต์ RGV ด้วยการตั้งโปรแกรมอัตโนมัติ รถ RGV สามารถเข้าถึงตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้อย่างแม่นยำภายในเวลาที่กำหนด ช่วยให้มั่นใจได้ว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถจดจำและจับชิ้นส่วนได้อย่างราบรื่น รถ RGV ได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งสำหรับการขนส่งชิ้นส่วน และศูนย์บริการของผู้ใช้สามารถติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งต่างๆ ตามขนาดและขนาดของชิ้นส่วนที่แปรรูปได้ หลังจากที่ฟิกซ์เจอร์เต็มไปด้วยชิ้นส่วนดิบหรือชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วในแต่ละตำแหน่งแล้ว รถ RGV จะวิ่งไปทำงานในการขนถ่าย การขนส่ง และการขนถ่ายที่เกี่ยวข้องให้เสร็จสมบูรณ์

รูปที่ 5 หน่วยโลจิสติกส์ รูปที่ 6 หน่วยจัดเก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
รูปที่ 6 แสดงหน่วยจัดเก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปทั่วไปที่ออกแบบและผลิตโดย Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. ซึ่งประกอบด้วยตู้เก็บของ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม อุปกรณ์ปลายแขน และรางเดิน หลังจากที่ชิ้นส่วนได้รับการประมวลผล ชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกส่งไปยังพื้นที่ตัดโดยรถ RGV และหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเคลื่อนไปยังพื้นที่ตัด เอฟเฟกต์ส่วนปลายจะจับชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วตามหมายเลข จากนั้นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะถ่ายโอนชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วไปยังตำแหน่งที่กำหนดในตู้เก็บของ เอฟเฟกต์ส่วนปลายต้องมีการออกแบบพิเศษโดยผู้ใช้แต่ละหน่วย ขึ้นอยู่กับรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนที่ผ่านการแปรรูปเพื่อให้ตรงตามงานจับยึดของชิ้นส่วนต่างๆ ตู้เก็บของประกอบด้วยตู้ขนาดเล็กอิสระที่มีขนาดเท่ากัน ซึ่งสามารถประกอบและถอดประกอบระหว่างตู้แต่ละตู้ได้อย่างรวดเร็ว สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบอยู่กับที่ โรงปฏิบัติงานของผู้ใช้ควรปรับความยาวและความสูงของตู้เก็บของที่ออกแบบตามความสูงและช่วงการทำงานสูงสุดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่มีรางเดินสามารถออกแบบให้ใช้กับตู้เก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีขนาดยาวขึ้นได้ หุ่นยนต์สามารถเพิ่มขอบเขตการทำงานด้วยการเดินบนรางรถไฟ ซึ่งสามารถกำหนดเป็นทางตรงหรือเป็นวงกลมได้ตามความต้องการ สำหรับเวิร์กช็อปของผู้ใช้ที่มีตู้เก็บของหลายตู้ หรือตู้เก็บของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีการจำแนกประเภทชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน หน่วยผู้ใช้ยังสามารถปรับความยาวและรูปร่างของรางเดินได้ ตัวอย่างเช่น รางวงกลมสามารถทำให้หุ่นยนต์ตัวหนึ่งสอดคล้องกับตู้เก็บผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลายตู้ บรรลุบริการที่หลากหลายสำหรับหุ่นยนต์ตัวเดียว และปรับปรุงการใช้งานหุ่นยนต์ เมื่อมีตู้เก็บของโลจิสติกส์สำเร็จรูปจำนวนมาก ควรเพิ่มความยาวของรางเดิน หรือควรติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสองตัวขึ้นไปเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของการขนส่ง ควรสังเกตว่าการออกแบบความยาวทางเดินเท้าควรคำนึงถึงเวลาในการเดินของหุ่นยนต์และไม่ควรออกแบบให้ยาวเกินไป หากระยะเวลาเดินของหุ่นยนต์นานเกินไปอาจทำให้ประสิทธิภาพในการกระจายลอจิสติกส์ต่ำ ทำให้เกิดการสะสมของชิ้นส่วนสำเร็จรูปในพื้นที่ตัด ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุ เช่น การชนกันของชิ้นส่วน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงในการผลิตและลดประสิทธิภาพในการทำงาน
2 ควบคุมลำดับชั้นของตัวควบคุมเครื่องมือกล
การผสมผสานระหว่างปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้ส่งเสริมระดับสติปัญญาของระบบ CNC อย่างมาก โดยส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านต่างๆ ของระบบ CNC:
(1) การประยุกต์ใช้การควบคุมไปข้างหน้าอย่างชาญฉลาด การระบุตัวตนออนไลน์ และการปรับพารามิเตอร์การควบคุมด้วยตนเองเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการขับขี่
(2) การใช้เทคโนโลยีการควบคุมแบบปรับตัวเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและคุณภาพการประมวลผลอัจฉริยะ
(3) การใช้เทคโนโลยีอัจฉริยะ เช่น ระบบผู้เชี่ยวชาญเพื่อให้ได้รับการวินิจฉัยข้อผิดพลาดอัจฉริยะ การตรวจสอบอัจฉริยะ และด้านอื่น ๆ ของการควบคุมกระบวนการตัดเฉือน
ในระหว่างกระบวนการผลิต ระดับการควบคุมของตัวควบคุมเครื่องมือกลสามารถแบ่งได้เป็น 3 ระดับ ดังแสดงในรูปที่ 7 ได้แก่ ระดับการควบคุมมอเตอร์ ระดับการควบคุมกระบวนการ และระดับการควบคุมดูแล ระดับการควบคุมมอเตอร์สามารถตรวจสอบตำแหน่งและความเร็วของเครื่องมือกลผ่านอุปกรณ์ตรวจจับเครื่องจักร เช่น ตะแกรงและตัวเข้ารหัสพัลส์ ลำดับชั้นการควบคุมกระบวนการส่วนใหญ่ประกอบด้วยการตรวจสอบแรงตัด ความร้อนในการตัด การสึกหรอของเครื่องมือ ฯลฯ ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน และการปรับพารามิเตอร์กระบวนการตัดเฉือน ลำดับชั้นการควบคุมดูแลและควบคุมจะใช้ความแม่นยำของมิติ ความหยาบของพื้นผิว และพารามิเตอร์อื่นๆ ของผลิตภัณฑ์แปรรูปเป็นวัตถุประสงค์ในการควบคุมเพื่อปรับปรุงคุณภาพการประมวลผลของผลิตภัณฑ์

รูปที่ 7 ลำดับชั้นการควบคุมของตัวควบคุมเครื่องมือกล
1) แนวโน้มการพัฒนาการควบคุมการประมวลผลอัจฉริยะในต่างประเทศ
(1) การวิจัยเกี่ยวกับกลยุทธ์การควบคุมอัจฉริยะ: ในด้านการควบคุมเครื่องจักรด้วยโครงข่ายประสาทเทียม ผู้เชี่ยวชาญได้เสนออัลกอริธึมการค้นหาฝูงปลาที่ขับเคลื่อนด้วยฝูงอนุภาค เพื่อปรับพารามิเตอร์การตัดเฉือนของเครื่องมือกล CNC ให้เหมาะสม มีการเสนอวิธีไฮบริดที่ใช้โครงข่ายประสาทเทียมและอัลกอริธึมทางพันธุกรรมเพื่อลดความซับซ้อนในการคำนวณและการใช้เวลาของโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งต้องมีการวนซ้ำและการบรรจบกันของกระบวนการเนื่องจากอิทธิพลของความซับซ้อนของเครือข่าย การทดลองจำลองจะดำเนินการเกี่ยวกับการรับรู้คุณลักษณะในการตัดเฉือนระนาบเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ มีคนเสนอแบบจำลองตามอัลกอริทึมทางพันธุกรรมที่เหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหาการทำนายแรงตัดขนาดเล็ก ซึ่งสามารถบรรลุการทำนายแรงตัดและการปรับพารามิเตอร์การตัดให้เหมาะสม
(2) การใช้การตรวจสอบกระบวนการตัดเฉือน: ติดตามและติดตามปรากฏการณ์ที่ผิดปกติในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน จากนั้นใช้มาตรการเพื่อหยุดกระบวนการตัดเฉือนและปรับพารามิเตอร์กระบวนการตัดเฉือน (เช่น ความเร็วแกนหมุน) เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของเครื่องมือกล ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติระหว่างกระบวนการตัดเฉือนอาจค่อยๆ เกิดขึ้น เช่น การสึกหรอของเครื่องมือ นอกจากนี้ยังอาจเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน เช่น เครื่องมือเสียหาย หรือสามารถป้องกันได้ เช่น แรงสั่นสะเทือนหรือแรงสั่นสะเทือน
2) แนวโน้มการพัฒนาในประเทศของการควบคุมเครื่องจักรอัจฉริยะ
ภายใต้การควบคุมอัจฉริยะ ระบบอัตโนมัติสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในเชิงรุกได้ เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อเครื่องจักรทั้งหมดผ่านภาษาคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างขั้นตอนการสมัคร และสร้างระบบประมวลผลที่เชื่อมโยงกัน จากเซ็นเซอร์ วิธีการควบคุม และวัตถุประสงค์การควบคุมต่างๆ ที่ใช้ การวิจัยเกี่ยวกับการตรวจสอบกระบวนการตัดเฉือนมุ่งเน้นไปที่ประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก:
(1) โดยการศึกษาการสึกหรอของเครื่องมือ ทำให้สามารถติดตามสถานะการตัดเฉือนได้
(2) ด้วยการศึกษาแรงตัดที่ได้รับทางอ้อมผ่านเครื่องมือวัดแรงหรือกระแสของมอเตอร์ สถานะกระบวนการตัดเฉือนสามารถปรับปรุงได้
(3) การวิจัยเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ออฟไลน์ในสาขา CAM
(4) การวิจัยการจำลองเกี่ยวกับอัลกอริธึมควบคุมเครื่องจักรอัจฉริยะ ฯลฯ
3 แพลตฟอร์มบริการการจัดการวงจรชีวิตเครื่องมือเครื่อง CNC เต็มรูปแบบ
การผลิตอัจฉริยะเป็นแนวทางการผลิตที่อิงข้อมูลซึ่งมุ่งเป้าไปที่วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมด เพื่อให้บรรลุเงื่อนไขการรับรู้ที่แพร่หลาย ข้อมูลและข้อมูลคือ "เลือด" ที่หลั่งไหลในการผลิตอัจฉริยะ การแปลงข้อมูลเป็นดิจิทัลแปลงข้อมูลเป็นข้อมูล สร้างมูลค่าที่เป็นประโยชน์ผ่านการตัดสินใจที่ชาญฉลาดและเครือข่าย ดังนั้นการผลิตผลิตภัณฑ์อัจฉริยะจึงขับเคลื่อนด้วยข้อมูล การยื่นวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน
(1) ขั้นตอนการผลิตส่วนประกอบ: ข้อมูลกระบวนการจัดซื้อจัดจ้าง ข้อมูลกระบวนการผลิต การทดสอบและบันทึกคลังสินค้า
(2) สนับสนุนขั้นตอนคลังสินค้าผลิตภัณฑ์: สนับสนุนบันทึกการตรวจสอบคลังสินค้าสนับสนุนข้อมูลคำสั่งซื้อผลิตภัณฑ์
(3) ขั้นตอนการดีบักเครื่องมือเครื่องจักร: ข้อมูลกระบวนการผลิตเครื่องมือเครื่องจักร ข้อมูลการทดสอบและการปรับแต่งโรงงานเครื่องมือกล บันทึกโรงงานเครื่องมือกล
(4) ขั้นตอนการส่งมอบเครื่องมือเครื่องจักร: การเริ่มต้นผู้ใช้ การบันทึกข้อมูลการปรับเครื่องจักร การบำรุงรักษาด้วยตนเอง การซ่อมแซมคีย์เดียว บันทึกการบำรุงรักษาผู้ใช้ และข้อมูลขั้นตอนการใช้งานของผู้ใช้
แพลตฟอร์มบริการการจัดการวงจรชีวิตเครื่องมือเครื่อง CNC เต็มรูปแบบใช้เทคโนโลยีหลัก เช่น อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง บริการคลาวด์ และข้อมูลขนาดใหญ่ เพื่อรวบรวมข้อมูลวงจรชีวิตเต็มรูปแบบของเครื่องมือเครื่อง CNC ตั้งแต่การออกแบบ การประมวลผล การดีบักเครื่องมือกล และการส่งมอบและการใช้งานของผู้ใช้ . โดยจะสร้างฐานข้อมูลการเก็บถาวรเครื่องมือกล ดำเนินการตรวจสอบย้อนกลับข้อมูลตลอดอายุการใช้งาน และช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบอุปกรณ์จากระยะไกล การจัดการสถิติการผลิต การทำงานของอุปกรณ์ และบริการบำรุงรักษา รูปที่ 8 แสดงสถาปัตยกรรมเทคโนโลยี BOCHICLOUD ของ Shaanxi Baoji Machine Tool Group Co., Ltd. จุดเด่นหลักของ Baoji Cloud คือฟังก์ชันการทำงานและการบริการบำรุงรักษา:
(1) ฐานความรู้กรณีข้อผิดพลาด: การให้แนวทางแก้ไขข้อบกพร่องแก่ผู้ใช้
(2) การซ่อมแซมข้อบกพร่อง: การซ่อมแซมข้อบกพร่องของอุปกรณ์ทางออนไลน์ การส่งคำสั่งซ่อมตามกำหนดเวลา และการติดตามผลอย่างรวดเร็วโดยวิศวกร
(3) การบำรุงรักษาตามปกติ: ติดตามการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ตลอดวงจรการใช้งานและจัดทำแผนการบำรุงรักษาแบบกำหนดเอง
(4) การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์: คาดการณ์ความเสี่ยงที่อาจเกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์และจัดหาอะไหล่ให้ตรงเวลา

รูปที่ 8 สถาปัตยกรรมทางเทคนิค BOCHICLUD [4]
4 การบูรณาการระบบสายการผลิตดิจิทัล
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีระบบควบคุมแบบรวม สายการผลิตอัตโนมัติกำลังก้าวไปสู่ระบบอัตโนมัติและการบูรณาการในระดับที่สูงขึ้น การควบคุมสายการผลิตแบบครบวงจรคือการสร้างเครือข่ายของอุปกรณ์อัจฉริยะที่จำเป็นต้องเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายบางเครือข่าย ทำให้อุปกรณ์เหล่านั้นกลายเป็นทั้งหมด บูรณาการและโต้ตอบข้อมูลภายในเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์การควบคุม การควบคุมแบบรวมสำหรับสายการผลิตมีสองประเภท: การรวมอุปกรณ์และการรวมข้อมูล การรวมอุปกรณ์คือการรวมอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีฟังก์ชันการควบคุมอิสระเข้าไว้ด้วยกันผ่านเครือข่าย ทั้งหมดนี้เป็นระบบควบคุมแบบรวมที่เป็นอิสระและเกี่ยวข้องกัน และสามารถกำหนดค่าได้ตามความต้องการในการผลิตที่แตกต่างกัน การบูรณาการข้อมูลคือการประยุกต์ใช้แนวคิดการออกแบบโมดูลาร์เชิงฟังก์ชันเพื่อให้บรรลุการจัดสรรทรัพยากรแบบไดนามิก การตรวจสอบอุปกรณ์ การรวบรวมและประมวลผลข้อมูล การควบคุมคุณภาพ และฟังก์ชันอื่นๆ สร้างโมดูลการทำงานพื้นฐาน รวมถึงการควบคุมอิสระและฟังก์ชันการประมวลผลอื่นๆ โมดูลการทำงานแต่ละโมดูลตระหนักถึงการเชื่อมต่อโครงข่ายที่เป็นมาตรฐาน และใช้โหมดการควบคุมเฉพาะและกลยุทธ์การจัดตารางเวลาเพื่อสร้างหน่วยการทำงานเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่คาดหวัง จึงบรรลุการควบคุมแบบบูรณาการ
องค์กรระบบอัตโนมัติแบบดั้งเดิมมุ่งเน้นไปที่การใช้งานระบบอัตโนมัติในระดับอุปกรณ์ แต่ไม่คุ้นเคยกับระบบระดับบน เช่น SCADAMES/ERP ซึ่งนำไปสู่การละเลยการได้มาซึ่งข้อมูลสายการผลิตแบบดิจิทัล และการไหลในแนวนอนและแนวตั้งของข้อมูลการผลิต MES/ERP และองค์กรระบบซอฟต์แวร์อื่นๆ มุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์ข้อมูลและการควบคุมการใช้งานในระดับระบบด้านบน เป็นเรื่องยากที่จะเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และวิธีการควบคุมกับอุปกรณ์ดำเนินการและตัวควบคุมรุ่นต่างๆ ที่ระดับต่ำกว่า ซึ่งส่งผลต่อการไหลในแนวตั้งของข้อมูล ด้วยการวัดแบบดิจิทัล การรับและการหมุนเวียนข้อมูลการผลิตแบบดิจิทัล (พารามิเตอร์หลัก) สามารถทำได้ ซึ่งสามารถทำลายอุปสรรคระหว่างระบบด้านบนและสายการผลิตระดับล่าง ปลดปล่อยผลผลิตคุณภาพสูงที่มีอยู่ และเร่งกระบวนการพัฒนาของจีน อุตสาหกรรมการผลิต. ด้วยการบูรณาการการออกแบบเครื่องมือ การผลิต และเทคโนโลยีการจัดการ การสร้างสายการผลิตดิจิทัลสำหรับเครื่องมือ และบรรลุการไหลเวียนของข้อมูลที่ราบรื่นในทุกขั้นตอนของกระบวนการพัฒนาเครื่องมือ บทบาทของเทคโนโลยีดิจิทัลในกระบวนการพัฒนาเครื่องมือจึงสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ ซึ่งจะช่วยปรับปรุง ความแม่นยำและประสิทธิภาพของการผลิตเครื่องมือ ลดวงจรการพัฒนาให้สั้นลง และลดต้นทุนการพัฒนา
การควบคุมสายการผลิตแบบรวมเป็นองค์รวมที่ผสมผสานเทคโนโลยีการสื่อสาร คอมพิวเตอร์ และระบบอัตโนมัติเข้าด้วยกัน เพื่อประสานงานการทำงานของอุปกรณ์และระบบย่อยต่างๆ ในสายการผลิต ระบบจะใช้ PLC และโมดูล I/O ระยะไกลแบบกระจาย เพื่อให้เกิดการจัดการแบบรวมศูนย์และการควบคุมแบบกระจายอำนาจของหน่วยการผลิต ในเวลาเดียวกัน PLC ได้รับการจัดการจากระบบ MES ด้านบน รวมถึงการตรวจสอบข้อมูลผู้ปฏิบัติงาน การควบคุมผลิตภัณฑ์ การจัดการวัสดุ และข้อมูลอื่นๆ โครงสร้างของระบบควบคุมสายการผลิตแสดงในรูปที่ 9 และเนื้อหาการสื่อสารประกอบด้วยการระบุผู้ปฏิบัติงาน สถานะตัวถังสายการผลิต ข้อมูลหุ่นยนต์ ข้อมูลการประมวลผลชิ้นงาน สถานะการทำงานของเครื่องมือกล และข้อมูลข้อบกพร่องต่างๆ

รูปที่ 9 แผนผังโครงสร้างระบบควบคุมสายการผลิต
การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของระบบควบคุมแสดงในรูปที่ 10 ซึ่งใช้เครือข่าย PROFINET เพื่อสื่อสารกับอุปกรณ์ IO ฟิลด์พื้นฐาน อุปกรณ์ IO ประกอบด้วยโมดูลที่มีฟังก์ชันการทำงานของอีเทอร์เน็ต เช่น โมดูลฟิลด์ IM151-3PN, โมดูลอินพุต/เอาต์พุต ET200ecoPN, โมดูลการสื่อสาร RF180C เป็นต้น เพื่อแบ่งปันข้อมูลกับระบบ PLC อื่นๆ ในเวิร์กช็อป ระบบควบคุมยังถูกรวมไว้ด้วย มาพร้อมกับข้อต่อ PN/PN เกรดอุตสาหกรรม ผ่านสะพานนี้ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสายการผลิตอัตโนมัติและระบบ PLC อื่นๆ ในโรงงานสามารถทำได้ ในเวลาเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการผลิต การเชื่อมต่อเครือข่ายวงแหวนใยแก้วนำแสงจะถูกใช้ระหว่างตัวควบคุมของแต่ละยูนิต เมื่อระบบ MES ขัดข้อง ระบบควบคุมก็สามารถทำงานได้ตามปกติโดยไม่ต้องใช้ระบบ MES