解析机床数控系统智能化

【编者按】智能化是数控系统的发展趋势之一。智能化的另一个涵义体现在它的适应性，智能化的数控系统使机床具有一定的思维能力，能够应对环境的变化作出预警或调整。

智能化是数控系统的发展趋势之一。早期的数控系统是根据用户的指令来控制机床的运动，是被动的执行者;而随着制造技术的进步，数控系统的智能化功能越来越强大。作为资深经理人，许政顺在西门子公司有着20年的工作经历，也同样有一定的国企工作背景，丰富的中外企业工作经验使得他对机床行业的发展有独到的见解。

许政顺认为机床数控系统的智能化包涵两方面的内容，一是指数控系统操作维护时的方便直观性，比如智能数控系统可以把晦涩的数控指令变成可视化的图形，这样即使不懂程序的人通过直观的图形指引也可以编程。举例来说，西门子数控系统的操作按键，从Sinumerik808D、828D 再到840D数控系统，均采用形象化的图符来代表按钮的功能，以西门子828D数控系统为例，该系统通过ShopMill/ShopTurn工步式编程方式，采用直观易读的程序编辑器和“动画支持”，集成有编程向导“programGUIDE”，将高级语言编程的灵活性和工艺循环编程的便利性得到完美地结合，从而节省大量的编程时间。

智能化的另一个涵义体现在它的适应性，智能化的数控系统使机床具有一定的思维能力，能够应对环境的变化作出预警或调整。比如西门子Sinumerik828D采用了加加速度控制功能，平滑的加速和减速运动，提高产品质量和生产效率。基于动态前馈控制功能，系统可以在指令值发出之前就计算出跟随误差，并提前进行补偿，从而保证最佳的轮廓精度。除了常规的补偿功能外，828D还具备集成的温度补偿功能，可以补偿机床内所有可能的温度变化，从而保证工件加工精度的一致性。另外，这种适应性还表现在数控系统的开放性方面。

自动化可以说智能化的初级阶段，虽然眼下自动化生产线市场很是火爆，但许政顺认为其背后的挑战更大。许政顺说，自动化生产线将面临四大挑战，一是可靠性，比如十台机床串联在一起，整个生产线的故障率就可能会提高十倍。二是安全问题，一旦出现安全隐患，设备是否具备自动识别功能?能否针对各种故障做出各种积极响应?这将是生产线设计的重点。三是生产线的维护，维护人员的素质，维护体系的建设将显得非常重要。四是自动化产品的应用推广，比如机器人产品，机床企业应正确有效地运用。

西门子数控系统的智能化功能将会使自动化生产线安全可靠，便于维护。更主要的，它还对市场起着引领作用。2013年汉诺威国际机床展览会期间，西门子有限公司与库卡机器人有限公司集成库卡机器人与西门子数控机床技术，推出了用于数控机床上下料机器人的解决方案，首次用西门子Sinumerik840D数控系统监控机器人运动，不仅用于工件的上下料，还可使用机器人进行工件加工，尤其是用于轻型结构材料加工的集成解决方案。

众所周知，目前绝大部分的机器人控制系统和数控系统是独立的，而用数控系统控制机器人，是西门子公司将数控系统的智能化功能做了进一步的延伸，这在数控系统应用领域尚属首次。

这种用数控系统控制的机器人实际上已配备在DMG的机床上，并进行了应用。在CCMT2014期间，西门子公司也在展台展出这样的840D数控系统样机，同时也在国内展会首次展出更多智能化功能的828DADVANCED数控系统。许政顺所阐述的西门子这些技术亮点，不仅让客户体验到智能化功能带来的便利，而且成为为机床行业产业升级指引了方向。

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