智能化是机床继高精度、高速度发展之后又一个重要的一个发展方向,也是机床适应数字化管理发展的必然需要。MAZAK公司是设计开发智能化机床的倡导者和实践者,早在1981年就推出了采用人机对话式编程语言的"MAZATROL"控制系统,这是一种划时代的产品。人机对话式的编程系统不但为缺少专业知识、缺乏3/4验的操作人员提供了方便的编程工具,而且也提高了编程的效率和准确性。该系统推出之后3/4过不断改进,在1998年上市的第五代"FUSION 640"追加了通信功能,更为智能网络化工厂的建立奠定了基础。现在该系统已3/4发展到了第六代"MAZATROL MATRIX"的时代。
智能化控制系统
"MATRIX"加强了质量、生产效率、操作性和安全性等基本性能。系统采用双64位CPU芯片,使它具有了更快的处理速度和更高的控制精度。并且将CNC和PC融合在一起,实现了PC和CNC的双向通讯,因此,它兼具传统CNC和现代PC双方面的优势,使很多的智能化和网络化的功能得以实现。利用PC和NC融合的优势不断地开发出许多智能化的功能,新的数控系统中增加了语音导航、震动抑制、智能热屏障和干涉碰撞防止功能。已3/4广泛地装载到了MAZAK公司生产的机床上。
采用人机对话式编程方式的MAZATROL 640系统对编程操作人员的要求大大降低,同时也提高了编程的准确性和效率,操作者只需输入被加工零件的材质、使用的刀具材质、加工部位的最终要求、被加工工件的形状数据和工件的安装位置即可,数控系统就会通过内置的专家系统自动的决定零件的加工参数(比如主轴转速、进给速度等)以及自动计算和确定刀具路径,从而降低了对操作者的要求,提高了编程效率。系统还有三维实体模拟加工功能,可以对编程的结果加以验证,系统的加工向导预测功能可以根据切削条件计算出主轴的功率负荷和加工时间,编程操作人员可以根据主轴的负荷和加工时间对程序进行进一步的优化,提高加工效率。
系统的语音提示和导航功能可以在开机后用语音问候操作者,并提示操作者机床的状态和做安全确认,防止出现误操作。震动抑制功能可以将机床加减速引起的机械震动消除,从而提高了零件的加工质量和提高刀具的使用寿命。系统还可以进行虚拟加工,在机床、工件、刀具和夹具的3D模型下实现与实际加工环境一样的模拟加工,从而在实际加工前就可以检查加工中可能出现的干涉。还有干涉碰撞防止功能,在手动操作时可以进行干涉确认,在干涉发生前机床停止运动,不用担心会发生撞车。
MAZATROL 系统还有故障诊断功能,它会记录故障发生时的机床状况,帮助操作者了解故障发生的?因,根据报警信息可以帮助推断故障的问题所在,系统的图形导航功能可以一步步引导操作者检查相关的传感器并会显示传感器的具体位置以方便查找,另外还可以通过系统的网络功能连接到在线服务中心,在线服务工程师可以通过网络看到远在顾客现场的机床I/O诊断"面,并通过分析诊断"面提出适当的修理方法,或者在确定故障所在的基础上准备需要更换的零件,及时派出服务人员,这样可以最大限度的减少停机时间,迅速排除机床出现的故障。
由于MAZATROL系统是将PC和CNC融合在一起的,因此,具有非常强大的网络化功能,可以方便地接入任何类型的计算机网络环境,意味着无论你在办公室、家里还是出差,只要有网络存在,都可以通过计算机网络对机床进行全方位的监控,实现了机械加工的信息化,完全满足了现代化、信息化管理的需要。给传统的制造业3/4营管理模式带来巨大的变革。使得加工装备实现了智能化和数字化,为客户工厂实施数字化制造提供了前提。
向数字化工厂延伸
随着企业的不断发展和生产规模的不断扩大,企业需要更多的生产设备来满足生产需要,但是随着生产设备的增多,生产管理的工作量也越来越大,因此,MAZAK公司在单机的智能化网络化基础上,开发了智能生产中心CPC(Cyber Production Center)管理软件,一套软件可以管理多达250台的数控机床。该软件包含四个模块。分别是编程软件、智能化日程管理、智能刀具管理和智能监控。
智能编程软件是一种易学易用的人机对话式的零件加工自动编程系统,该系统使用通用的DXF或者IGES格式从CAD图纸中获取零件的形状信息,根据每台加工设备的设备信息和工厂内的刀具数据库刀具信息,通过简单的操作针对现有的设备和刀具配置生成零件的加工程序以及刀具需求、加工时间等数据,并通过网络将这些数据直接传送到相应的加工单元,而且该软件还有加工程序管理方面的功能,方便客户对大量的程序资源进行准确、高效的管理。
智能化日程管理软件能够根据营业订单要求的数量、交货期和编程软件提供的加工时间数据编制出作业计划,对临时出现的紧急情况也可以方便快速地对计划做出调整,并通过网络在每天早晨自动将精确的日工作计划发送到每个现场终端和每台机床的控制器上。通过智能化日程管理使工厂的每个加工单元、加工工位实现了实时精确的作业调度,最大限度地减少了机器的空闲时间,给顾客报出的交货周期和价格更具准确性和竞争力。
智能刀具管理软件能够根据智能编程软件提供的刀具信息和智能化日程管理软件提供的工作任务信息对每台设备的刀具数据进行分析,结合控制系统的刀具寿命管理功能,将刀库内现有的刀具清单和需要的刀具清单进行对照分析,再针对每个加工任务提出刀具需求和状态,比如加工工件需要而刀具库中没有的刀具清单,刀具库中多余的刀具清单,刀具库中虽然有但是加工过程中将要达到寿命的刀具清单,然后通过网络将这些信息发送到每个相应的加工单元和刀具室,有了这些信息,操作者和刀具管理人员就可以对刀具进行快捷、高效的管理。
智能监控软件将现场每台机床以及每个工位的加工状态通过网络实时反馈到管理者和相关部门的电脑上,使管理者以及相关部门在任何有网络的地方都可以实时地了解到加工现场的工作情况和计划的执行情况,随时监督机床的运转状态、加工完成情况而无需人工汇报。另外,Mazatrol数控系统的双向通讯功能可以让管理软件直接调用其工况记录数据库,使得工场工作量的统计可以完全由计算机自动进行。智能监控的应用使管理者无论身在何处,都能够清楚的了解工厂的生产状况。
CPC软件的应用极大地缩短了生产准备的时间,提高了机床开动率。智能化的机床和CPC管理软件的实施彻底改变了工厂的管理模式,传统工厂的管理模式是金字塔型的管理方式,这样的管理方式3/4过一级级的上下级传递,运行的效率非低,管理者离客户的距离远。而现代数字化工厂的管理模式转变成工厂的所有部门围绕着客户的球形结构,各个职能部门和管理者与客户都是等距离的,可以极大地提高工厂的运行效率,满足客户的需要。
MAZAK公司是率先将IT技术与加工技术完全融合的,它能够为客户工厂的运营带来革命性的变化。也就是说未来信息技术与制造现场融合的时代已3/4到来。
当今环境保护的压力也越来越大,MAZAK的智能化机床以其丰富的智能化功能和无处不在的环保节能设计,以及信息技术和制造技术融合的数字化工厂,极大地提高了生产效率,节约了资源,为低碳3/4济和绿色生产做出贡献,并向着更高的目标迈进。