机械加工行业CPS应用研究

摘要

CPS(Cyber-Physical Systems)信息物理系统作为新一代制造业改革的核心部件,其技术核心一直围绕感控网络化和计算边缘化实现.对于传统机械加工行业,由于其量小型多工艺变化频繁等离散制造特质,CPS应用首先要解决各个加工单元的可视可控可互操作问题,涉及要素涵盖设备状态、人与工艺参数.其次要解决的是面向供应链优化的单元级CPS的集群化关联,最后才是自决策和知识学习的智能化.本文结合机械加工行业在智能制造方向发展前景分析,提出了一种面向当前离散制造业数字化程度不高现状的多层级CPS集成框架,并在解决单元级CNC数控机床的CPS应用的基础上,给出面向Fanuc数控机床的单元级CPS实现方案和围绕纺织机械产线的最小系统级CPS方案,最后从可扩展性和长效性角度列举了未来机械加工行业CPS的几点关键问题解决思路.