發布日期：2022-04-26 點擊率：50
精準重復性是工業生產中的機床和加工步驟的質量特征。但由于種種原因，在錯綜復雜的自動化生產以及很多半自動化的加工過程中，多種不同的原因會導致產生偏差：綜合性材料會出現質量浮動、環境和人的因素的影響或刀具的自然磨損。
當前，向工業4.0的過渡開啟了不再只是信任在機床前進行作業的接受過專業培訓的工人，而是或可信任采用試驗方法來確保加工質量的可能性。技術服務商的輔助系統也借助于輔助或專家系統來匯集和分析來自生產、傳感器數據以及如CAD(計算機輔助設計)、MES(制造執行系統)或是ERP(企業資源規劃系統)等其他IT系統的機床和加工過程中數據，以大大改善生產和加工過程的質量，尤其是大大改善容易出錯的生產過程步驟的質量。
當輔助系統能夠表示生產過程中出現的偏差時，輔助系統便可有助于生產質量的提高
這里有一個要求很高的現實的鉆孔項目可作為實例。在一個安裝生產的準備中，得準備一個帶有很多孔的組件。盡管實現了自動化和采用電子鉆機，但是生產這樣一個帶有很多孔的組件仍是一個比較困難的、相對容易出現錯誤的過程。與此同時，如組件鉆孔的邊緣欠工整也是組件材料的缺陷，也會影響最后組裝工序，無論如何這是一個必須避免的安全風險。輔助系統的任務是，更好的識別有缺陷的鉆孔，這樣便能夠通過對組件鉆孔進行提前精加工，從而降低生產成本和安全風險。
獲取和評估生產加工過程參數
解決方法：為了能夠研發出生產和加工過程的數學模型，首先是要將各種不同來源的數據匯集在一起，并掌握它們的相互關聯性。為此，一方面是要掌握產品數據、模型、機床參數和傳感器數據;另一方面則是要掌握來自質量監控的測量結果。
當可以識別到生產和加工過程參數與測量結果之間的相互關系具有說服力時，軟件便能夠學習什么意味著正常，而什么則意味著偏差，在此對各種偏差的類型進行分析。一個具體的錯誤可能不是漸進的參數變化所造成的，而是由別的原因造成的，而什么樣的結果應該生成怎樣的建議。而鉆孔的這種情況，速度和走刀進給是主要的加工過程參數。最重要的關系是，當鉆孔的速度出現錯誤時，鉆孔鉆出復合材料的材料層。造成重要偏差的原因是在張緊工件時出現偏差，或是所使用的鉆頭弄臟了。
復合材料具有出類拔萃的材料性能，但是加工卻不總是那么簡單
推動使用輔助系統的目的是，從整合各種不同的機床和過程數據的偏差中提前預告出現的偏差和給出處理建議。在這種情況下給輔助系統研發者所提出的任務是，教一個軟件不只是能夠識別偏差，而且還能夠進行數量和質量的分析。可出現的結果是，因為輔助系統能夠在各種不同的過程數據中探測偏差，所以能夠在測試程序中對附加的鉆孔進行質量安全檢查。也可以出現這樣的結果，即指出鉆頭的磨損數據，從而要求機床操作人員更換鉆頭。
試驗算法所遵循的目的是，提前發現鉆孔的偏差，并以此提供減少有缺陷鉆孔數量的可能性。輔助系統有這樣3個主要作用：借助于過程數據用其算法查明識別生產和加工中的可能的偏差，通過需測試的鉆孔的信息確定的測試計劃而生成計劃，并在機床操作人員工位旁借助于測試計劃可視化的為操作人員給出處理建議。
自學式專家系統
以復合材料工件的具有安全關鍵性的安裝鉆孔為例，首先可通過多進行質量控制來達到安裝鉆孔的最佳化。鉆孔的數量大，所以只能采取取樣的方法對鉆孔進行檢測。此時，建議使用輔助系統，如果在所測試的鉆孔中，實際上情況是出現偏差的鉆孔多，那么，那里便可進行再加工。
自學式專家系統研發的長期目標是，確定測試結果與異常識別結果的關系，并將其引入到專家系統里。這樣，人們便能夠得到專家系統能夠從中學習的一個持續不斷的更好的解釋過程數據的循環。專家系統模擬受過專業培訓的工人也總是能夠獲得更佳的“理解”，以在測試之前便能夠預知生產和加工過程是否足夠穩定。
輔助系統是智慧工廠里的M2M調制解調器通信的一個重要補充。借助于輔助系統，工作人員應能從聯網的機器和設備提供的數據中受益。我們人類能夠獲取和檢驗單個的數據和閾值，但生產和加工過程中的多維相互依賴關系對我們的要求還是過高。而在此輔助系統可給我們提供幫助：通過匯集來自各種不同來源的數據，對其進行分析和對結果進行自動化評估，從而使生產和現場的加工質量達到優化，屆此便部分地不間斷的對分析和結果進行自動化評估。如果是涉及到工廠的保有機床的話，研發方必須是此類輔助系統研發專家，首先必須具備使過程數據達到可供使用的水平。然后，為了研發此類系統，還必須通過試驗找到過程數據和質量安全數據之間存在著怎樣的關聯。之后，借助于軟件里的算法來研究開發這些關聯，以便能夠預先掌握生產和加工過程中出現的偏差。
