汽車(chē)制造
數控機床是制造業(yè)的“工作母機”，是衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的戰略物資。在我國加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，機床市場(chǎng)需求發(fā)生重大變化的新常態(tài)下，我國機床行業(yè)面臨巨大的轉型升級壓力。
數控機床已從數字化機床（Numerical Control Machine Tools）向智能化機床（Smart Machine Tools，SMT）方向發(fā)展。但智能化機床尚處于起步階段，還未取得實(shí)質(zhì)性的研究進(jìn)展和顯著(zhù)的應用成效。究其原因，主要是智能機床在自感知和自學(xué)習技術(shù)方面，未取得革命性的突破，最終導致機床智能化功能的適用性和有效性不夠。
近年來(lái)，大數據、云計算和新一代人工智能技術(shù)取得了群體性、革命性的突破。新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合所形成的新一代智能制造技術(shù)，成為了新一輪工業(yè)革命的核心驅動(dòng)力。
新一代人工智能技術(shù)與數控機床的融合，形成新一代智能機床（Intelligent Machine Tools，iMT），將為數控機床產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的變革。這將是中國機床行業(yè)“換道超車(chē)”，最終實(shí)現從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的重大機遇。
在中國工程院、工信部的指導和支持下，華中數控、寶雞機床、華中科技大學(xué)提出了新一代智能機床（iMT）的新理念，開(kāi)展了智能數控系統（iNC，intelligent NC）和智能機床（iNC-MT，intelligent NC Machine Tools）的探索：
?★自主感知：通過(guò)獨創(chuàng )的“指令域”大數據匯聚方法，按毫秒級采樣周期匯集數控系統內部電控數據、插補數據，以及溫度、振動(dòng)、視覺(jué)等外部傳感器數據，形成數控加工指令域“心電圖”和“色譜圖”。伺服驅動(dòng)系統既是“執行器”，又是“感知器”。實(shí)現了數控加工過(guò)程的狀態(tài)信息和工況信息的自主感知，建立了數控機床的全生命周期“數字雙胞胎”（Digital Twins）和“人-信息-物理系統”（Human-Cyber-Physical Systems, HCPS）。
★自主學(xué)習：在大數據、云計算和新一代人工智能技術(shù)的基礎上，建立了大數據智能（可視化、大數據分析和深度學(xué)習）的開(kāi)放式技術(shù)平臺，形成智能機床共創(chuàng )、共享、共用的研發(fā)模式和商業(yè)模式的生態(tài)圈。從大數據中隱含的“關(guān)聯(lián)關(guān)系”中，應用大數據智能技術(shù)，進(jìn)行自主學(xué)習，獲得數控加工智能化控制知識，通過(guò)開(kāi)放的技術(shù)平臺，實(shí)現智能控制策略、知識的積累和共享。?
★自主決策：根據數控加工的實(shí)時(shí)工況和狀態(tài)信息，利用自主學(xué)習所獲得的智能控制策略和知識，形成多目標優(yōu)化加工的智能控制“i-代碼”。
★自主執行：通過(guò)獨創(chuàng )的“雙碼聯(lián)控”控制技術(shù)，實(shí)現了傳統數控加工的“G-代碼”（第一代碼）和多目標優(yōu)化加工的智能控制“i-代碼”（第二代碼）的同步運行，達到數控加工的優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、安全和低耗的目的。
在以上技術(shù)基礎上，華中數控與寶雞機床率先研制了基于新一代人工智能技術(shù)的智能數控系統（iNC）和智能機床（iNC-MT）概念機，開(kāi)發(fā)了一批質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障和生產(chǎn)運行的智能化功能模塊。
智能數控系統（iNC）概念機?
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一、展會(huì )基本情況
1、展覽名稱(chēng)：中國數控機床展覽會(huì )（CCMT2018）
2、時(shí)間：2018年4月9日-13日
3、地點(diǎn)：上海新國際展覽中心
4、主辦單位：中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )
5、華中數控展位：N5館?N5-B201?
? ? ? 展品：智能數控系統（iNC）概念機
? ? ? ? ? ? ? ? ?華中8型 2.0智能化升級版軟件
? ? ? ? ? ? ? ? ?智能高速鉆攻中心HSC-430
? ? ? ? ? ? ? ? ?智能立式加工中心VM903
6、寶雞機床展位：W2館B201
? ? ? 展品：智能立式加工中心BM8-H
? ? ? ? ? ? ? ? ? 智能數控車(chē)床BL5-C
7、主題：更精??更快??更智能????
8、技術(shù)交流講座時(shí)間：2018年4月10日上午9:30-12:00? ? 地點(diǎn)：上海新國際博覽中心 ? N5-M49會(huì )議室
9、?新一代智能機床和智能數控系統研討會(huì )時(shí)間：2018年4月10日下午15:00-18:30 ?地點(diǎn)：上海浦東嘉里大酒店上海廳
二、展品預告
1、智能數控系統(iNC)概念機
在華中8型數控系統的基礎上，智能數控系統（iNC）提供了機床指令域大數據匯聚訪(fǎng)問(wèn)接口、機床全生命周期“數字雙胞胎”的數據管理接口和大數據智能（可視化、大數據分析和深度學(xué)習）的算法庫，為打造智能機床共創(chuàng )、共享、共用的研發(fā)模式和商業(yè)模式的生態(tài)圈提供開(kāi)放式的技術(shù)平臺，為機床廠(chǎng)家、行業(yè)用戶(hù)及科研機構創(chuàng )新研制智能機床產(chǎn)品和開(kāi)展智能化技術(shù)研究提供技術(shù)支撐。
在此基礎上，智能數控系統（iNC）已初步實(shí)現了質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障和生產(chǎn)運行一批智能化功能，使得數控加工“更精，更快，更智能”。
此外，智能數控系統（iNC）采用了多點(diǎn)觸控虛擬鍵盤(pán)，替代了傳統的數控機床鍵盤(pán)；采用機器視覺(jué)人臉識別，對操作者身份認證。
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?iNC智能模塊：
1）質(zhì)量提升：提高加工精度和表面質(zhì)量
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基于溫度傳感器的熱誤差補償
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基于能耗大數據的熱誤差補償
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數控機床空間誤差補償
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五軸RTCP幾何結構參數測量與補償
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基于數控加工“心電圖”智能斷刀檢測
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基于能耗大數據的刀具壽命智能管理
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主軸振動(dòng)主動(dòng)避讓
2）工藝優(yōu)化：提高加工效率
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加工G代碼的光順性評估和平滑擬合
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基于主軸負載的加工工藝參數評估
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基于主軸負載的加工工藝參數優(yōu)化
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加工振動(dòng)和視覺(jué)的指令域示波器
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三維曲面"雙碼聯(lián)控"高速加工
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自生長(cháng)、自學(xué)習加工工藝數據庫
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虛擬加工仿真
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“一腦雙控”自動(dòng)上下料智能控制
3）健康保障：保障設備完好、安全
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機床運行“行車(chē)記錄儀”
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機床“鐵人三項”健康自檢和健康評估
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主軸動(dòng)平衡分析和智能健康管理
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進(jìn)給軸全生命周期負荷圖
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基于二維碼的設備調試檔案管理
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基于二維碼設備維修案例管理與搜索
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數控機床機電聯(lián)調工具集
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可靠性MTBF統計分析
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加工過(guò)程視覺(jué)智能監控
4）生產(chǎn)管理：提高管理和使用效率
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操作者身份人臉識別和權限管理
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iNC-Cloud智能云管家移動(dòng)端APP
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遠程狀態(tài)監控
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工藝文件瀏覽與管理
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生產(chǎn)效率統計分析
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作業(yè)計劃管理
2、智能機床（iNC-MT）
傳統數控機床只是通過(guò)G代碼、M指令來(lái)控制刀具、工件的運動(dòng)軌跡，而對機床實(shí)際加工狀態(tài)，如切削力、慣性力、摩擦力、振動(dòng)、力/熱變形，以及環(huán)境變化等，少有感知和反饋，導致刀具的實(shí)際路徑偏離理論路徑，降低了加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算的基礎上，新一代人工智能技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，智能機床（iNC-MT）是一個(gè)基于HCPS的閉環(huán)加工系統。
以匯集數控系統內部指令域電控實(shí)時(shí)數據為大數據的主要來(lái)源，并適度增加溫度、振動(dòng)、視覺(jué)等傳感器監測機床工作狀態(tài)和環(huán)境的變化，建立數控機床的“數字雙胞胎”；通過(guò)大數據的可視化、大數據分析、大數據深度學(xué)習和理論建模仿真，形成智能控制的策略、知識，并能積累和共享；通過(guò)“雙碼聯(lián)控”技術(shù)，實(shí)現質(zhì)量提升、工藝優(yōu)化、健康保障、生產(chǎn)管理的智能化，達到提高數控機床優(yōu)質(zhì)、高效、可靠、安全和低耗的目的。
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華中數控展臺：
1、智能高速鉆攻中心HSC-430自動(dòng)化單元
? ? ??機床制造：蘇州富強科技有限公司
? ? ? 數控系統：HNC-848D
? ? ? 機器人：華數HSR-612機器人
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個(gè)，振動(dòng)傳感器2個(gè)，光柵尺3個(gè)，視覺(jué)傳感器1個(gè)
?2、智能立式加工中心VM903
? ? ?機床制造：紐威數控裝備（蘇州）有限公司
? ? ?數控系統：HNC-848D
? ? ?新增傳感器：溫度傳感器6個(gè)，振動(dòng)傳感器1個(gè)，視覺(jué)傳感器1個(gè)?
寶雞機床展臺：
1、智能立式加工中心BM8-H
? ? ? 數控系統：寶雞數控系統 B-800M
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個(gè)，振動(dòng)傳感器2個(gè)，光柵尺3個(gè)，視覺(jué)傳感器1個(gè)?
2、智能數控車(chē)床BL5-C
? ? ? 數控系統：寶雞數控系統 B-800T
? ? ? 新增傳感器：溫度傳感器12個(gè)，振動(dòng)傳感器2個(gè)，光柵尺：2根，視覺(jué)傳感器1個(gè)
機床主要特色：
??高精：采用全閉環(huán)高精度光柵尺反饋；根據實(shí)際需要，在機床的主軸、各進(jìn)給軸上新增溫度傳感器若干個(gè)、振動(dòng)傳感器若干個(gè)。具有智能熱誤差補償、空間誤差補償、主軸自動(dòng)避振等智能化功能。
?智能機床溫度、振動(dòng)傳感器布局圖
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精密加工手機外殼達到鏡面效果
?高效：高速鉆攻中心的主軸轉速24000轉/分；快移速度60米/分，加速度1G；具有加工工藝參數評估、三維曲面雙碼聯(lián)控高速加工等智能化功能。
3C零件高速加工視頻?
三維曲面“雙碼聯(lián)控”高速加工視頻
?自動(dòng)化：HNC-848D的多通道功能，實(shí)現對數控機床和華數機器人的“一腦雙控”，大幅降低數控機床實(shí)現自動(dòng)上下料控制的硬件成本。
“一腦雙控”實(shí)現機器人自動(dòng)上下料
??智能化：具有加工工藝參數優(yōu)化、智能斷刀檢測、智能刀具壽命管理、加工工程視覺(jué)智能監控、自生長(cháng)自學(xué)習加工工藝數據庫、機床健康狀態(tài)預測性維護、主軸動(dòng)平衡分析和智能健康管理、進(jìn)給軸全生命周期負荷圖、基于二維碼的維修案例管理與搜索、iNC-Cloud智能云管家移動(dòng)端APP、遠程監控、生產(chǎn)效率統計分析等全面智能化功能。
基于主軸負載數據的加工工藝參數智能優(yōu)化
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基于數控加工“心電圖”智能斷刀檢測
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振動(dòng)信號分析
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視覺(jué)圖像監控
2018年中國數控機床展覽會(huì )開(kāi)展在即。智能數控系統（iNC）和智能機床（iNC-MT）的展出，是我們初步的探索和實(shí)踐。智能機床的研發(fā)，需要打造共創(chuàng )、共享、共用的生態(tài)圈，讓我們共同探索新一代人工智能技術(shù)與數控機床的深度融合，搶抓機遇，實(shí)現中國機床行業(yè)的智能化轉型升級！
華中數控展位：N5館B201
?寶雞機床展位：W2館B201
