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習近平總書(shū)記強調，中小企業(yè)聯(lián)系千家萬(wàn)戶(hù)，是推動(dòng)創(chuàng )新、促進(jìn)就業(yè)、改善民生的重要力量。希望專(zhuān)精特新中小企業(yè)聚焦主業(yè)，精耕細作，在提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩定性、推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。

武漢華中數控股份有限公司作為國內高端數控系統龍頭企業(yè)， 旗下?lián)碛袊壹?、省市級數十家“?zhuān)精特新”企業(yè)。

01

針對3C領(lǐng)域薄壁結構件的數控拋光加工工藝，以手機結構件為主要加工對象，建立手機外殼薄壁結構件的拋光加工生產(chǎn)線(xiàn)。由3臺宇環(huán)8590五軸多工位拋光加工中心、1套由分料盤(pán)工作站及AGV（自動(dòng)導航小車(chē)）物料配送單元、1六關(guān)節物料機械手組成數控柔性?huà)伖馍a(chǎn)線(xiàn)。

該項目集高速高精數控加工、工業(yè)機器人、基于NC-Link的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)于一體，是典型的先進(jìn)制造技術(shù)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)的深度融合，目前該項目已交付，應用情況良好，該項目對我國3C制造行業(yè)的發(fā)展具有較好的推動(dòng)作用。

該生產(chǎn)線(xiàn)主要有以下功能：

1、關(guān)燈加工生產(chǎn)模式：具有生產(chǎn)線(xiàn)的物料緩存庫管理，對物料的RFID識別，生產(chǎn)線(xiàn)與數控機床的物料自動(dòng)化管理與配送，數控機床的加工代碼程序及參數的自動(dòng)下達，達到拋光加工過(guò)程的無(wú)人化管控加工生產(chǎn)；

2、混流并行柔性化加工生產(chǎn)管控能力：具有多任務(wù)混流并行加工能力，適合多種拋光工藝，多品種、變批量的混流加工要求，既適合加工多品種小批量的產(chǎn)品、也適合加工少品種多批量的產(chǎn)品；

3、具有生產(chǎn)過(guò)程故障的容錯并聯(lián)管控功能：生產(chǎn)線(xiàn)上的數控機床具有聯(lián)線(xiàn)和脫線(xiàn)加工的能力，數控機床在故障狀態(tài)或單機打樣加工狀態(tài)（人工控制）下，數控機床自動(dòng)脫線(xiàn)，生產(chǎn)線(xiàn)管控系統暫停對其排產(chǎn)（生產(chǎn)線(xiàn)管控系統依舊保持數據采集和監控）加工規劃；數控機床連線(xiàn)后，生產(chǎn)線(xiàn)管控系統恢復排產(chǎn)加工規劃；

4、生產(chǎn)線(xiàn)大數據庫功能：擁有生產(chǎn)線(xiàn)大數據管理庫，實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)設備的大數據實(shí)時(shí)采集和控制指令實(shí)時(shí)下發(fā)功能（雙向數據交換），為生產(chǎn)管理和智能化應用的二次開(kāi)發(fā)提供基礎；

5、智能排產(chǎn)調度功能：根據生產(chǎn)計劃的要求和設備資源的狀況，自動(dòng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)安排加工生產(chǎn)計劃和加工生產(chǎn)過(guò)程管控；

6、生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化生產(chǎn)管理功能：生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化控制及管理、生產(chǎn)線(xiàn)設備的可視化監控管理、數控機床的控制及可視化監控管理；

7、生產(chǎn)線(xiàn)的智能化功能：基于大數據的數控系統指令域示波器及數控加工的可視化工具、加工工藝優(yōu)化功能、設備健康監控保障功能、拋光片壽命管理功能、多種傳感器的接口和信息處理及應用功能；

8、生產(chǎn)線(xiàn)的數控機床主軸利用率＞80%；

02

該項目主要是數控加工與編程技術(shù)、智能化/網(wǎng)絡(luò )化數控技術(shù)、基于指令域大數據關(guān)聯(lián)的智能化數控技術(shù)的典型應用，其生產(chǎn)線(xiàn)采用單機全序、混流生產(chǎn)、平行作業(yè)的組線(xiàn)理念,采用6臺加工中心、智能物料系統、輔助設備等設備硬件系統,配合智能生產(chǎn)線(xiàn)總控系統,在對產(chǎn)品研制的快速響應、加工效率提高、加工質(zhì)量控制方面表現出充分的先進(jìn)性。項目瞄準國家發(fā)展戰略，支撐區域工業(yè)服務(wù)重大需求，注重產(chǎn)業(yè)需求導向，以面向未來(lái)和領(lǐng)跑區域為目標追求，主動(dòng)布局未來(lái)戰略必爭領(lǐng)域人才培養，發(fā)揮湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)科優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，面向智能制造復合型人才的培養和建設，利用先進(jìn)的科研和產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)反哺學(xué)科教學(xué)，建成受益全校師生的智能制造綜合服務(wù)平臺，具有鮮明特色，代表區域院校智能制造最高水平。

本生產(chǎn)線(xiàn)具備以下功能特點(diǎn)：

1、混流加工：可實(shí)現多品種、變批量的混流加工；

2、柔性化生產(chǎn)：智能產(chǎn)線(xiàn)控制系統可以適合各種機加加工工藝；

3、高可靠、高容錯能力：通過(guò)機構的并聯(lián)系統、管控的容錯能力，使得系統出現設備故障、加工故障、加工質(zhì)量、物流故障等，仍然可以工作；

4、智能調度：根據設備資源的狀況，智能安排工件的加工能力；

5、RFID工件識別及全生命周期跟蹤：在線(xiàn)實(shí)現多工件的自動(dòng)識別，對工件進(jìn)行跟蹤管理；

6、自適應加工:通過(guò)刀具磨損狀態(tài)、主軸功率、切削參數等數據的實(shí)時(shí)監控，降低機床碰撞風(fēng)險，可實(shí)現數控設備的自適應、高效加工。

03

?一套完整的刀具管理系統，應該包括了軟件系統、一系列自動(dòng)化裝備、監控裝置以及信息系統的接口集成調用，但其實(shí)施流程復雜、實(shí)施周期長(cháng)、投資金額大，從目前大多數國內機械制造企業(yè)的狀況來(lái)看，在未來(lái)相當長(cháng)的一段時(shí)間內很難實(shí)現。

作為國內刀具的龍頭企業(yè)，株鉆已經(jīng)具備提供刀具整體解決方案的實(shí)力，同時(shí)由于數字化刀具庫以及切削數據庫項目的完成，以及對各行業(yè)用戶(hù)加工過(guò)程的理解，具備了提供數字化刀具管控系統解決方案的基礎能力。結合對方企業(yè)的技術(shù)水平，通過(guò)與相關(guān)單位的緊密合作，有望推出適合中國企業(yè)特點(diǎn)、具有優(yōu)異的通用性的智能刀具管控系統。通過(guò)模塊化設計，面向不同層次的客戶(hù)，層層推進(jìn)，以最少的投資解決企業(yè)最緊迫的問(wèn)題，具備良好的市場(chǎng)應用前景。

本項目基于微服務(wù)架構和Docker容器等先進(jìn)信息技術(shù)，結合IEC61499功能塊設計規范，建立統一的微服務(wù)層次結構模型，研究刀具管理功能拆分，將刀具管理系統功能解耦，以模塊化產(chǎn)品包的方式構建數字化刀具管控系統。

本生產(chǎn)線(xiàn)主要有以下功能：

1、獨特的刀具模塊化產(chǎn)品包設計

相較于其他刀具管控系統，本項目采用模塊化產(chǎn)品包的方式構建數字化刀具管控系統，對刀具管理功能進(jìn)行了拆分，將刀具管理系統功能解耦，易于開(kāi)發(fā)和維護，支持通過(guò)簡(jiǎn)單的配置以類(lèi)似搭積木的方式將不同產(chǎn)品包進(jìn)行組合，解決用戶(hù)急需痛點(diǎn)，滿(mǎn)足各層次用戶(hù)的使用需求。

2、支持自定義的組合數據，為刀具數據分析提供關(guān)鍵性支撐技術(shù)

本項目支持自定義的數據關(guān)聯(lián)機制，即以多種標準把同一時(shí)間段（或者其他形式對齊方式）產(chǎn)生的一組數據組成一組數據塊，在數據塊內數據自然對齊，從而可以大大提高數據傳輸效率，也為數據的關(guān)聯(lián)分析提供基礎。例如：以G代碼對齊的組合數據，可以把某一條加工代碼相關(guān)的不同設備的刀具加工數據進(jìn)行組合，并通過(guò)多設備數據的分析，優(yōu)化對應的工藝參數，從而提高加工質(zhì)量與加工效率。

3、對異構設備的高度兼容性和獨特的安全性

本項目創(chuàng )新性的采用NC-Link國家標準協(xié)議，具備高靈活性和可擴充性，可以兼容現有的主流工業(yè)互聯(lián)的數據交互協(xié)議，包括OPC UA、MTConnect、UMATI等。能夠很好地滿(mǎn)足項目應用需求，同時(shí)符合行業(yè)標準規范，吸納更多技術(shù)資源，更利于建設平臺和應用生態(tài)，更加方便、快捷的與其它系統集成；且后期無(wú)論什么品牌數控設備，均可通過(guò)NC-Link協(xié)議直接接入平臺，極大降低了異構設備之間互聯(lián)互通的難度以及后期更多數控系統接入集成造成的成本投入，另外，NC-Link協(xié)議交互均支持SSL/TLS加密，保障了數據傳輸的安全性，實(shí)現了設備與終端的接入安全、權限控制，以及數據傳輸安全，并在設備端對數據操作權限實(shí)施嚴格的權限控制與身份授權。

4、基于大數據分析和人工智能技術(shù)，以大數據平臺為核心，實(shí)現智能化應用的創(chuàng )新與集成

基于大數據平臺存儲的刀具的組裝、預調、取用、歸還和報廢等使用情況、壽命、庫存和加工歷史等所有數據信息，利用大數據分析挖掘和人工智能等新一代信息技術(shù)，建立刀具全生命周期的管理體系，完成刀具參數推薦、刀具需求預測、刀具壽命預測以及刀具庫存優(yōu)化等功能實(shí)現，推進(jìn)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合。