[發明專利]一種用于基于金屬加工過程的最佳操作性能標準來修改過程參數的方法、系統和可讀介質

有效

• 申請號: 201780048916.6
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109564416B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 馬格努斯·努爾貝里·奧爾松
• 申請（專利權）人: 托莫邏輯股份公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;G05B13/04;G06Q10/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊鐵成;楊林森

本發明涉及用于基于金屬加工過程的最佳操作性能標準來修改過程參數的方法，所述方法包括以下步驟：輸入用于至少一個要機械加工的產品的標準過程參數，并且基于標準過程參數來生成操作數據。將操作數據與經優化的操作性能標準進行比較，并且將操作數據呈現給決策實體。可以使得該實體能夠修改過程參數，以改善金屬加工過程的操作。

技術領域

本發明涉及用于基于工業機械加工操作如金屬加工過程的最佳操作性能標準來修改過程參數的方法、工業機器系統、計算機程序產品和非暫態計算機可讀介質。

背景技術

當今的工業機器系統通常包括具有用于在機器部件或操作裝置與工件之間提供相對運動的致動器系統的機器。現有技術的工業機器系統被高度專業化以執行諸如射束切割、銑削、車削、鉆削、鏜削、沖壓(punching)、沖壓壓制(punch pressing)、壓斷(press-breaking)、彎曲、焊接和裝配操作的操作。對于大多數潛在客戶特別是對于較小或中型車間而言，機器系統是實質性投資，，這是機器系統為業務貢獻的多功能性和生產率是制定投資決定時的關鍵因素的原因。一旦做出投資，提高生產率的主要因素之一就是確保機器系統得到最大程度的利用。

工業機器系統通過一起用于向致動器系統提供指令來執行所需的移動以執行預期的工業操作的CNC(計算機數控)單元、NC(數控)單元、 PLC(可編程邏輯控制)單元和/或相關的感測和處理設備來控制。機器系統還包括機器控制器，該機器控制器本質上是具有處理器和諸如Windows 或Linux的常規操作系統的計算機，其被配置成基于機器控制器指令如G 代碼或XML來控制CNC/NC/PLC單元。機器控制器包括或連接到HMI (人機接口)，并且被配置成讀取程序和收集諸如切割參數的機械加工參數。這使得機器控制器能夠向CNC/NC/PLC單元發出用于由機器中包含的致動器系統執行的完整指令。通常，CNC/NC/PLC單元和機器控制器二者均被物理地包括在工業機器中，并且工業機器形成獨立且自包含的工業機器系統，其中，機器控制器形成機器的基本且物理連接的部件。

CNC系統可以被定義成包括：在本文中被稱為機器的機床；部件程序，其是機器所遵循的詳細命令集；以及機器控制器(或機器控制單元)，其是存儲程序并將其命令執行為機床的動作中的計算機。

對由工業機器執行的操作的管理、控制和監測需要來自機器操作員的專業知識和經驗以及基于軟件的支持系統來實現。為了生成用于例如制造特定金屬產品的操作的程序，程序不僅需要基于預定原理集諸如基于優化技術或最短路徑原理的操作順序的計算，而且需要基于操作員的專有知識即從更實際的角度來看什么將是最佳順序。要考慮和控制的變量可能與材料特性、物流有關，并且當然還與實際的幾何結構、形狀、尺寸和維度以及產品生產的次序有關。

根據現有技術的制造過程基于或多或少的線性順序，包括如下步驟：構造和設計產品，然后購買所需的生產材料，預留生產能力以及分配資源。然后，制造產品并將其交付給庫存或客戶。傳統的制造過程往往相當嚴格，因此無法充分利用生產資料。因此，無法貫穿制造過程實現全效率和生產率，原因是該過程中的步驟不能同步。其原因之一是，進一步優化制造過程所需的數據諸如動態生產變量被存儲在不同的位置處。由于數據的不同位置阻止過程參數的交換和比較，因此對于具有一定的可用生產資料集的給定制造過程，將無法獲得最大生產率。

如上所述，工業機械加工操作以及相關的設計和構造過程(包括參數化設計的選項)、材料的選擇、購買、物流等均基于大量的動態生產變量和變化的先決條件，所有這些均影響工業操作的結果。因此，當試圖優化涉及大量變量的操作時，人類操作員將面臨顯著的復雜性。操作員可能知道實際需要什么，只是在確定獲得期望結果、輔助或優選地自動服務的最有效方式方面需要幫助，這目前無處可尋。

因此，在設置和執行工業機械加工操作時需要考慮的相關問題是管理該復雜性和大量的影響參數。如果管理不當，則無論影響參數是與物流、材料特性、生產質量、目前使用的工具、可用工具有關還是與操作員的需求有關，其可能會對工業機械加工操作的效率、精度、質量和生產率產生不利影響。如果管理得當，則預期生產率和效率顯著提高。