数控设备状态监测与智能维护

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1、主讲人：王太勇18920375363tywang@189.cn第二部分数控装备状态监测与智能诊断系统研究与设计主讲人：王太勇博士/教授/博导天津大学数字化制造与测控技术研究所所长北京交通大学数字化制造与智能测控技术中心主任中国机械工程学会机床专委会主任中国振动工程学会机械动力学学会理事长中国振动工程学会机械故障诊断学会副理事长中国计量测试学会常务理事及在线检测技术专委会主任天津市机械加工学会理事长电话：18920375363邮箱：tywang@189.cn网址：www.chntdnc.com主要从事数控

2、技术与数字化制造、智能诊断与动态测控技术、机械动力学、CAD/CAE/CAM/PDM及制造业信息化等研究工作。主持国家和省部级各类项目50余项，获省部级一等奖2项、二等奖4项，国家发明专利等10余项，发表论文300余篇，被SCI/EI收录100余篇次。“天大精益”数控系统及数控机床等主要学术成果已在形成产业化，前景广阔。数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势数控装备状态监测与故障智能诊断理论技术数控装备故障诊断和智能维护技术数控装备状态监测与智能诊断系统研究与设计1.数控装备状态监测与智能诊断的研究

3、现状与趋势1.1状态监测与故障诊断技术介绍1.2最新发展动态1.3重点讲述制造系统的自动化、最优化、柔性化、集成化、智能化、精密化和高速化趋势，对数控设备的状态监测和故障诊断提出越来越高的要求。智能化的监测手段和诊断方式已经成为提高数控装备稳定性的必要手段。1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势1.1状态监测与故障诊断必要性按技术水平的高低，数控装备状态监测与故障诊断技术可分为三类：第一类：手工诊断技术，诊断结果是建立感官和专业经验基础上，仅对诊断信息作简单的处理。第二类：以传感器技术和动态测试

4、技术为手段、以信号处理和建模处理为基础的常规诊断技术。其中，信号处理包括统计分析、相关分析、频谱分析、小波分析和模态分析等。第三类：智能诊断技术。至90年代初期以后，由于数控装备设备的大型化、复杂化以及连续高速运行的需要，基于知识的专家系统和以并行分布处理为特征的人工神经网络等技术在智能故障诊断中的应用，使得故障诊断技术更多的融入了人工智能的技术。1.1状态监测与故障诊断必要性1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势近年来，世界上各大数控厂商不断推出具有自诊断、自修复、基于人工智能和远程诊断维护技

5、术的高端数控系统。如西门子ePS和FANUC18i系列监测系统等,在国内天津天大精益数控技术有限公司也研制成功了具有在机质量检测、在线状态监测与智能诊断功能的网络化数控系统。西门子天大精益发那科1.2最新发展动态1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势(1)西门子新一代状态监视技术——ePS(electronicProductionsystem)网络服务在2005年的EMO行业展览会上，西门子工业自动化与驱动技术集团第一次展示了其新一代状态监视技术——ePSNetworkServices。1.2

6、最新发展动态ePS网络服务整体实施过程ePS通过定期执行预先设定的测试序列，采集测试数据，并上传到网络服务器进行自动数据分析ePS能够实时把握设备运行状态，在设备维护时能有效地得到设备提供方、高等院校和其它相关部门的技术支持，大大提高维护效率和生产质量。1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势(1)西门子新一代状态监视技术——ePS(electronicProductionsystem)网络服务1.2最新发展动态ePS对数控设备状态进行各种标准测试ePS可对数控设备状态进行各种标准测试，包括，圆度

7、测试、恒速轴测试、通用轴测试、PLC监控等。通过这些测试可准确把握机床状态。例如，通过新的PLC负荷监视器，可以对每个机器部件进行负荷分析，从而可以对机床的轴和主轴的状态做出判断。1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势(2)天大精益数控系统有机集成多种监控技术在加工过程中，应时刻保持机床处于良好或最优工作状态。尤其对于单件加工成本较高的工件以及复杂精密机床。其产品报废及机床损坏甚至是加工效率的降低都将造成巨大损失。在此情况下，需要及时掌握加工状态信息，以便迅速做出调整。传统上采用巡检或定期检测的

8、方式，以保持机床性能。但这种方式不足以防止加工过程中的异常发生。天津大学数字化制造与测控技术研究所提出了数控机床在线状态监测与在机质量检测的新方法，并结合最新的网络技术，提出了数控装备的远程状态监测与智能故障诊断方法，并将其成功应用在了自主开发的高档数控系统TDNC-H8上。1.2最新发展动态1.数控装备状态监测与智能诊断的研究现状与趋势(2)天大精益数控系统有机集成多种监控技术——在线状态监测1.2最新发展动态天大精益TDNC-H8在