e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAM

浅论基于云制造数控加工

2017/1/24    来源:互联网    作者:黄浩      
关键字:云制造  数控加工  云服务  
云制造是基于网络化、敏捷化,面向服务的高效低耗制造技术,传统的数控加工大多是单一厂家完成,采用云 制造能综合多厂家制造源优势,提高效率.通过对云制造技术优势的剖析,设想将云制造资源有效应用于数控加 工技术,构建了基于云制造技术的数控加工云服务平台.

    随着科技不断进步,云制造作为信息技术、智能制造、物联网技术的综合产物,成为行业研究的热点和难点,尤其是理论和技术引起国内外学术界的广泛关注,使我国机械制造模式发生巨变,即由过去单一厂家完成变成由多个厂商共同完成,可以随时增减制造源,提高了运行效率,有利于促进我国制造业快速发展,推进制造业向服务型发展,同时打造出绿色环保的理念,更是结合中国创造的新型制造模式与技术手段,全面推动制造业迅速壮大。从单一的制造业模式转变为制造业与服务业相结合的综合模式,云制造提出了较为先进的“制造即服务”这一全新理念,把各式各样的制造业资源同制造能力虚拟化、服务化组成一个新式的服务平台,使得资源能够共享,然后对其进行严格的管理,当然这种管理要有统一、集中及智能的特点,从而打造一个可以实现产品由简单的设计、生产发展成为销售的按照需要分配使用、安全性能高、可靠性强及物美价廉的制造业的全生命周期服务。

    从最初的云计算的简单概念发展到如今的云制造,制造业在不断推新,由信息化技术转化成网络与智能及服务共同组合的制造业新模式。这种模式主要是通过管理经营制造资源,从而得到一种制造服务活动,包括上段内容中所描述的制造全生命周期过程的一系列内容。云制造引入云计算的理念,同时得以发展推新,结合已有的先进技术,表现出一种以服务为主的制造理论,促进了制造业的资源共享,并达到生产效率高的效果。

一、云制造与数控加工

    从广义的范围上来讲,云制造主要是体现在以下各个方面:

    设计、仿真、工艺、加工/装配、检测、物流、供应链和维护/维修、甚至报废等产品全生命周期。在此基础上,把所有环节中所包含的所有资源具体表现出来,对应基本的知识后虚拟化封装,从而产生一种制造云服务,即云服务。

    依据一定的规则,众多云服务相互聚集起来,转化为一个巨大的云服务资源地,这种资源就被称为制造云。

    制造云可以给用户提供透明化、开放式的按照需求分配的云端服务。

    柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CCIMS)共同构成了数控加工,这些关键部分推进了效率高、自动化的云制造发展,特别是在种类等多方面的因素上,突出其样式多变、批量小、形状复杂、高精度零件特点,并体现出其无法代替的作用。云制造的发展促进了制造业的不断推进,并已经发展成为当前机械制造企业产品生产的关键因素,由此可见,要想以云制造的思维模式为基础,并施行各行业内数控加工的云制造,从而推动服务的分析与探讨,必须要经过多方面的考虑并不断实践不断改进。

    要想有效地实现数控加工云制造的目的,就要共同分享与数控加工相关联的制造资源。这些制造资源主要包含与制造相关的各类资料,比如系统中的设备和生产硬件及制造过程中所涉及的主要技术资料及生产相关的软件应用等。另外因为各个企业生产类型和生产计划的区别,同时工艺设备和技术等方面的保密性约束,加上之前就存在的资源分析手段技术还很稚嫩,使得当前的制造资源无法在真正意义上实现资源共享。这些困难仍然是难以跨越的横沟,限制了数控加工云制造的真正实现。

二、数控加工云服务的基本原理

    按照云制造的基础理念,数控加工是在数控机床的基础上加以运用并能够实现零件加工的一种工艺技术。在此过程中,只要把与数控相关的资源和能力纳入云制造系统,就可以形成数控加工云服务。

    如图1所示,我们可以把数控加工云服务视为制造云中的一个云朵,“接出”的目的是提供各种数控加工服务。它与其他云朵(如设计服务、仿真服务等)共同组成制造云,从而向制造全生命周期应用提供各种服务。在云制造环境下,数控加工的资源提供者、云运营者和资源使用者三种用户在知识库的支持下构成一个有机的整体。在此当中,由运营者来负责服务平台的整体划分,同时建立一个开放性的服务运营模式,在这个模式下根据服务平台使资源提供者按照本身制造资源的制造能力的不用来区分云服务,然后接受与之相对应的的数控加工服务,资源使用者则通过按需付费的方式取得数控加工服务。举例来说,一旦出现一个用户需求加工某种产品的情况时,就应该先向云服务平台提出申请,然后支付与之相关的费用,这种需要被运营方了解后,再把云服务中的相关资源调整及改造制造能力,然后将其传递给用户。

图1 数控加工云服务

图1 数控加工云服务

三、数控加工云服务平台运行机理

    把数控的相关加工资源、需要具体运用的工具、最基本的数据资料以及管理控制下的服务结合在一起,形成共同的整体,这就是所谓的云服务系统,这种服务系统所提供的服务是专业性极强且足够平稳的。实际上,这种系统不仅可以将制造能力集结起来以达到控制全面的数控加工,还可以合理有效地运用数控加工程序中的资源材料,从而服务于划分在不同区域的用户。如图2所示,用户在说明加工的要求之后,及时完成了相应的数控加工任务这一系列的完整服务程序。在服务管理方面看,把这一程序可以分成服务匹配与服务监控两个阶段。一旦用户要求加工时,就需要先进行分析调整运用工具,随后一步一步分解进行任务匹配的工作,提出一个完整全面的整体服务方案,在这一过程中反映出加工任务的目的。再次,以调度、优化、组合和控制等方式结合起来,完成实际过程中的生产活动,从而推进服务方案转变成为产品。在这之中,不同的资源提供方和服务方承担工艺设计、刀轨计算、工装方案设计等任务。

图2 云服务管理系统

图2 云服务管理系统

四、结束语

    设立云服务平台,是基于上述数控加工等方面阐述,如何制造资源的云服务化目的及工艺服务要求来实现。这种平台聚集了最基本的数据资料与运用范围之内的工具,同时结合了相应的服务管理,给全程化服务提供支撑,从而产生更加专业的服务,使其凝聚力增强,服务于各个方面。

责任编辑:马倩
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐