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李培根：未來機床實時控制離不開工業(yè)互聯網

作者： 2021年12月22日 來源： 瀏覽量：
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■中國工業(yè)報左宗鑫 　　 　　“裝備制造中工業(yè)互聯網的若干應用包括：在產品研發(fā)中，虛實融合、協(xié)同設計；在加工制造中的智能過程控制；在倉儲物流過程中的智能倉儲、車間，倉儲機器人物流；帶有預測性的監(jiān)控維護。
■ 中國工業(yè)報 左宗鑫
　　
　　“裝備制造中工業(yè)互聯網的若干應用包括：在產品研發(fā)中，虛實融合、協(xié)同設計；在加工制造中的智能過程控制；在倉儲物流過程中的智能倉儲、車間，倉儲機器人物流；帶有預測性的監(jiān)控維護?！敝袊こ淘涸菏?、華中科技大學原校長李培根在此次大會上，作了題為 《裝備制造中工業(yè)互聯網的若干應用》的主旨報告。
　　“首先，對于任何企業(yè)來講，產品開發(fā)都是至關重要的環(huán)節(jié)?，F在因為有工業(yè)互聯網，使得企業(yè)有可能在一個虛擬的環(huán)境中協(xié)同設計?！崩钆喔e例道，福特公司利用VR技術建立一個虛擬實驗工廠，不同地區(qū)的工程師可以憑借全息車輛原型進行實時合作。參與者不但可以對3D全息影像進行360度的觀察，還可以走進1∶1大小的全息車體中，從而完善車輛的設計細節(jié)，包括方向盤的位置，油門腳踏板的角度以及儀表盤的設計等。公司不必再制造昂貴的實體原型，也讓不同地區(qū)的參與者免去了舟車勞頓。
　　而作為許多裝備重要的組成部分——渦輪機設計是一項多學科工作，涉及空氣動力學、結構、聲學和熱學等方面，要驗證可操作性并同時滿足當前法規(guī)。李培根表示，數字孿生技術可以幫助設計師做出明智的設計決策，優(yōu)化發(fā)動機性能，增加認證信心并縮短開發(fā)時間。
　　其次，對于加工制造中的智能過程控制環(huán)節(jié)，李培根認為， “制造業(yè)中的工業(yè)互聯網的應用，要深入工業(yè)的物理過程，如果工業(yè)互聯網不深入到物理過程，那還是淺層次的應用?！睍希钆喔菔玖巳A中數控和寶雞機床聯合開發(fā)的數控加工系統(tǒng)。其中，物理機床采集數據，而數字孿生、大數據平臺在收集數據之后進行實時仿真，反過來控制物理機床。 “如果沒有對實際物理加工過程的控制，那工業(yè)互聯網的應用就只能在表層上。智能控制 （Mazak）很早就有對機床進行熱補償、振動意識等操作，未來機床實時控制離不開工業(yè)互聯網?！?/font>
　　“此外，質量檢測也是工業(yè)制造和制造業(yè)中很多部門重要的環(huán)節(jié)之一。如LED芯片檢測、液晶屏檢測、光伏EL（ElectroLuminescence，電子發(fā)光檢測）檢測、汽車零部件檢測、鋼材表面缺陷識別、紡織面料瑕疵識別等，通過機器視覺檢測，比人眼效果好得多。而有些機器視覺的上傳、比對等環(huán)節(jié)需要工業(yè)互聯網的支持?！崩钆喔M一步對加工制造中的智能過程控制環(huán)節(jié)舉例道。
　　“第三，在倉儲物流環(huán)節(jié)，我要著重講一下未來將用得越來越多的 ‘自主移動機器人 （AMR，AutomaticMobileRobot）’?！崩钆喔赋觯珹MR的運行不需要地面二維碼、磁祭等預設裝置，而依靠SLAM(simultane－ouslocalizationandmapping)系統(tǒng)定位導航。如果把AGV比作倉內軌道交通，那么AMR可以視為 “類自動駕駛”機器人。
　　AMR不僅可以與倉儲環(huán)境進行交互，一旦倉內布局發(fā)生變化，AMR也能夠迅速重新構建地圖，節(jié)省重新部署環(huán)境的時間與成本。而導航方式主要有激光 SLAM與視覺SLAM （VSLAM）兩種，激光SLAM起步較早，但成本高，視覺導航AMR通過VSLAM系統(tǒng)能夠實現地圖構建、自主定位、環(huán)境感知，具備自主路徑規(guī)劃、智能避障、智能跟隨等能力。
　　“最后是運行維護，其中重要的是要做好預測性維護，這需要工業(yè)物聯網、5G的支持?！崩钆喔硎荆S設備遠程運維能力，突破工廠邊界，實現跨工廠、跨地域遠程故障診斷和維修。
　　“在這方面，GE做得非常不錯，他們的傳感器收集數據，然后，數據通過互聯網、工業(yè)互聯網進行分析，判斷發(fā)動機的運行狀態(tài)是否正常等?！崩钆喔榻B，在 GETransportation工廠，柴油機從入廠接入Prefix平臺開始，柴油機的所有數據都將通過傳感器安全地送到Prefix云端進行實時的數據分析。Prefix工業(yè)物聯網大數據云平臺可不間斷遠程監(jiān)控及診斷、預測性維護洞察等。
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