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NC-Link尺度:助推数控行业竞争力提升

版权:今日尺度颁发时间:2020-7-10浏览量:386



NC-Link(数控机床互联通讯协议尺度)的研发应用已进入第5个年头。2016523日,国家工信部发布开展智能制造综合尺度化与新模式应用项目,数控机床互联通讯协议尺度联盟启动项目数控机床互联通讯协议尺度与试验验证,正式最先了NC-Link的研发。


智能制造的核心巴萨直播360直播-官方版APP下载之一是CPS(Cyber-Physical Systems,信息物理系统),实现CPS的要害核心巴萨直播360直播-官方版APP下载之一是数控装备的互联互通,为实现数控装备互联互通,尺度至关主要。数控机床互联通讯协议尺度联盟由中国机床工具工业协会牵头,组织数控行业15家企事业单位、研究机构与高校(倡议单位)20165月在武汉成立。旨在整合行业内优势企业和研究机构的巴萨直播360直播-官方版APP下载资源,围绕智能制造的需求,制订具有国际先进程度的数控机床互联通讯协议尺度。

 

经过几年的努力,进行了20余次尺度内容修订和10余次巴萨直播360直播-官方版APP下载架构调整。截至目前,NC-Link尺度初步形成并在多个智能工厂进行应用验证。

 

一、尺度试验验证平台应用情况

 

尺度试验验证平台的核心包罗NC-Link代理器、数控装备及适配器、华中数控云平台、验证软件NC-Link TestNC-Link开放平台用户治理系统。

 

平台首先在项目组单位进行了应用,连接了广州数控智能加工单元、科德数控智能加工单元、沈机i5数控智能加工单元、西门子数控智能加工单元。

 

随后在出产线和智能工厂进行了应用,主要包罗华工激光板金主动化激光切割出产线、普什宁江FMS63柔性制造系统智能出产线、华大电机智能出产线,以及嘉泰多种数控系统混合的智能工厂。

 

应用系统领域的应用包罗兰光MES应用系统和华中数控的云平台。

 

目前,本项目的尺度(草案)已经通过了国家尺度化治理委员会国标立项,并在联盟单位内和相关行业内企业中进行推广。目前已应用本尺度的企业和单位包罗:

 

(1)NC-Link与智能云科iSESOL平台对接,为机床提供长途运维办事。

 

(2)大连鑫豪机械有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link采集机床信息,用于长途监控机床项目,实现无人治理的功能。

 

(3)泉州佳润新材料科技有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link进行车间出产治理。

 

(4)华大电机股份有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link进行产线控制。

 

(5)宝鸡机床集团有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link进行信息采集,实现机床状况监控、报警阐发、效率阐发、出产治理和长途运维。

 

(6)格力电器(芜湖)有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link进行设备互联,用于激光加工出产。

 

(7)陕西航天时代导航设备有限巴萨直播360直播-官方版APP下载:使用NC-Link采集机床信息,用于设备监控。

 

二、尺度在国家重大工程和重点项目的应用情况

 

1.“便携式电子产物布局模组周详加工智能制造新模式项目

 

华中数控与苏州胜利周详制造科技股份有限巴萨直播360直播-官方版APP下载合作建设的“便携式电子产物布局模组周详加工智能制造新模式”项目是中国制造2025智能制造示范专项。本项目综合应用自主可控智能装备,打造便携式电子产物布局模组周详加工智能制造车间(如图1所示),使用NC-Link协议原型实现了数控机床实时大数据采集功能,建成了由200台套国产高速高精钻攻中心、106台套工业机器人、10AGV小车、20条主动输送线、立体智能仓库、在线视觉检测装备、主动化清洗与包装线、中心出产调度控制室以及3D CAPPPLMMESERP、云数控等工业软件组成的智能化、数字化车间。基于NC-Link尺度协议及高速高精加工云办事平台,长途进行数据采集监控,监控诊断,大数据存储、阐发、可视化,以及可集成智能应用,出产控制中心软件提供报表组件数﹥20,图表类型﹥20种,撑持移动端展示,平均响应时间﹤5秒。提供报表组件数﹥20,图表类型﹥20种,撑持移动端展示,平均响应时间<5秒。实现长途实时监测故障或异常状况的发生,在做出故障提示的同时主动给出对应的诊断维修方法指导。有效提高了巴萨直播360直播-官方版APP下载的出产效率,满足产物加工效果,加工效率提升25%以上。本项目于2019年初通过了江苏省工业和信息化厅组织的现场验收,验收结论如图2所示。

 

2.“华中9-新一代智能型数控系统研究开发及应用验证项目

 

在国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“华中9-新一代智能型数控系统研究开发及应用验证项目中采用了NC-Link巴萨直播360直播-官方版APP下载进行数据传递。如图3所示。




具体应用情况如下:

 

为了进行数据采集和命令下发,NC-Link定义了一个机床定义模型,机床定义模型是一个抽象和具有扩展性的模型,对每一种接入网络平台的数控机床和现场设备按照机床定义模型,生成一个实例化的具体设备描述文件,该文件描述设备的布局和属性,并把实例化的模型保留在本地。

 

NC-Link采用三层架构即由适配器(Adapter)、代理器(Agent)和客户应用(Client)组成。项目实现了统一的代理办事,代理办事作为中心层在适配器和应用之间传递数据。

 

项目针对网络平台中每一种数控机床和设备实现一个特定的适配器(软件插件或者硬件),适配器的主要功能是从数控系统或者设备中采集数据或者把控制命令下发到数控系统或现场设备。适配器将把本身接口在代理器上注册,同时代理还将实现一个应用接口。

 

代理和适配器以及应用都需要在注册办事器长进行注册,在进行数据传递前,适配器需要把本身所代表的数控机床或者设备的实例化机床或者设备模型传送到代理器上。

 

在进行数据采集时,适配器周期性地按照本身的模型布局把需要采集的批量数据通过本身的注册接口传递到代理器,代理器把数据缓存在本身的存储设备上。网络化平台或者云平台将按照代理提供的接口办事去获取代理上缓存的数据,然后应用将操作网络平台获取本身所需的数据。当应用需要下发命令时,首先把命令发送的网络平台,在传递到代理,代理直接把命令通过适配器提供的接口传递到指定的适配器,由适配器转发到特定的设备或数控系统。应用也可以不通过网络化平台直接和代理器交换数据。

 

通过以上过程就可以达到网络化平台内设备之间的互联互通。

 

三、项目成果应用所取得的经济和社会效益

 

1.经济效益

 

本项目以“数控机床互联通讯协议联盟”为依托,联盟成员单位包含数控系统厂商、数控机床厂商及高校和科研机构等。目前,本项目制订的尺度(草案)正在联盟单位内和相关行业内企业中进行推广,涉及领域包罗国内机床制造、汽车零部件加工、3C加工等,应用1000余台套。

 

团体尺度和国家尺度颁布实施,尺度的应用领域范围将进一步扩展。数控装备已形成了重大的财富规模,产物配套完善。随着中国智能制造的推进,需求量也将逐年递增,应用领域日益广泛,应用前景十分可不雅观。预计联盟成员单位国内销售的数控系统平均按10万台/年,2万元/台计算,实现的经济效益可至20亿元。别的,尺度应用后,初步估计能够节省人工、维修、备件、坯料消耗、停机损失等成本30%以上。

 

2.社会效益

 

项目对鞭策我国数控行业的自主可控,打破国外的垄断有积极意义。美国制造巴萨直播360直播-官方版APP下载协会和德国机床工业协会都已进行了沟通和联系,希望加强巴萨直播360直播-官方版APP下载交流,也希望我们的尺度能够兼容他们的尺度MTConnectOPC UA

 

本项目的尺度(草案)已通过国家尺度化治理委员会国标立项和中国机床工具工业协会团标立项,全社会可共享尺度成果。

 

尺度成果对使用企业所在地的经济成长起到了促进作用。以本项目的验证单位嘉泰为例:嘉泰数控科技股份巴萨直播360直播-官方版APP下载已成为泉州市智能制造示范工程建设的首选示范单位,泉州市政府明确了基于该项目,成立应用国产智能数控装备的智能制造示范车间的目标和任务,泉州市政府将从资金、金融、土地、人才、子女入学、用电保障等多方面,出台综合性政策用于撑持企业进行智能制造示范车间的建设。通过本项目在泉州的实施,可以推进地方的政策模式,可起到很好的示范作用。本项目在成套巴萨直播360直播-官方版APP下载解决方案推广方面具有独特的优势,嘉泰数控作为智能装备的出产商,在实施本项目中,就可以着手布局由本项目成果形成的非金属布局件减材加工的智能化出产车间的成套巴萨直播360直播-官方版APP下载推广,克服一般终端使用企业在成果推广中无形的商业障碍。

 

从成套巴萨直播360直播-官方版APP下载推广的便当性考虑,本项目的模式对国家智能制造的鞭策具有很好的示范作用。以i5为例,本项目的成果已经作为沈机智能产物拓展的一个主要标的目的,在数控机床上应用了NC-Link协议,不仅便利了机床研发企业开发通用的机床通讯接口等,降低企业开发费用,同时,也便于向用户进行推广,降低用户的使用维护费用。NC-Link协议将为提升数控装备行业整体竞争力阐扬主要作用。

 

四、尺度对提升数控行业巴萨直播360直播-官方版APP下载创新能力(市场竞争力)的作用

 

数控行业智能制造的未来将实现数字双胞胎、CPS等功能,为此需要采用人工智能、大数据、互联网、物联网、云计算等巴萨直播360直播-官方版APP下载。

 

上述这些巴萨直播360直播-官方版APP下载实际上都是成立在装备互联的基础之上的,本项目尺度属于智能制造的基础巴萨直播360直播-官方版APP下载领域。为了实现数字双胞胎和CPS等功能,需要采集不同数控装备的毫秒甚至微秒级的大数据,需要双向数据传递,本尺度的实施将会使得各个企业之间的数据壁垒被打破,应用系统(包罗未来的数字双胞胎)可以便利、高效地拜候各种不同类别的数控装备。

 

本次提出的尺度能够实现数控装备(包罗机器人、测量仪器、传感器)等系统的工业互联互通和提升使用效能,从而解决多种数控系统并存的异构系统的工业联网难题,降低信息化实施成本,能够为中国智能制造提供强有力的支撑。解决多种设备并存的复杂系统的工业联网难题,降低出产线组线难度;解决数控机床与企业信息化软件(CAXMESERPCAPPPDM)互联互通的问题。

 

因此,采用本项目尺度的企业将会具有更好的创新和市场能力。目前已经有很多企业意识到本项目尺度的主要性,主动要求在本身的产物中兼容NC-Link尺度,除了项目单位外,还包罗智能云科、宝鸡机床、广州中国科学院工业巴萨直播360直播-官方版APP下载研究院等传统机械制造领域企业,此外,包罗华为、联想等ICT企业也参加到尺度的巴萨直播360直播-官方版APP下载验证、推广应用的行列。

 

五、尺度的宣传推广情况

 

近年来,为不竭扩大NC-Link尺度的应用范围,中国机床工具工业协会组织相关企业开展了一系列的宣传推广活动。在20172019年北京机床展(CIMT)2018上海机床展(CCMT)2018东京机床展(JIMTOF)2019德国汉诺威机床展(EMO)上,别离对NC-Link进行了宣传,举办了5次国内巴萨直播360直播-官方版APP下载学习交流会和宣贯会,与德国机床工业协会和美国制造巴萨直播360直播-官方版APP下载协会共进行了5巴萨直播360直播-官方版APP下载交流。这些活动取得了良好的效果。

 

当前,受新冠疫情的负面影响,制造业企业遍及受到很大冲击,一方面企业正常经营活动遭遇障碍,但另一方面企业对于装备主动化、智能化,以及设备的互联互通的功能需求明显加大,这也为NC-Link尺度的推广应用奠定了良好的成长基础。

 

广大机床工具行业企业应顺应这一市场需求,积极主动参与到NC-Link尺度的应用推广活动中,不竭提升自身装备的互联互通和智能化程度,在竞争中求得不竭成长和壮大。

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