外文翻譯原文1：Beyondintelligentmanufacturing:AnewgenerationofflexibleintelligentNCmachine譯文1：超越智能制造：新一代柔性智能數(shù)控機超越智能制造：新一代柔性智能數(shù)控機1S.Mekid2P.Pruschek3J.Hernandez1英國，曼徹斯特大學，航天和民用工程機械學院，曼徹斯特m601qd2德國，斯圖加特大學，控制工程研究所機床制造單位3西班牙IDEKO科技中心，Kalea阿里加，220870格伊巴Gipuzkoa文章信息：文章歷史：2006年11月30日保存，2008年3月3日形式修改，2008年3月4日被接受保存，2008年4月29日網(wǎng)上可用。摘要：對于下一代機械加工中心的智能重構(gòu)制造系統(tǒng)的新挑戰(zhàn)已經(jīng)提上議程。零缺陷的工件和準時化生產(chǎn)技術(shù)的目標是達到高質(zhì)量、高性能的生產(chǎn)。可持續(xù)發(fā)展需要一個不僅包括柔性的智能制造還有產(chǎn)品和服務(wù)活動的整體的辦法。可能機器架構(gòu)等特點的新航線的理念的混合過程，過程檢驗與修復會很有特點和下一代智能機床中心相關(guān)的各種方面的挑戰(zhàn)。2008愛思唯爾公司保留所有權(quán)利1引言復雜零件在批量生產(chǎn)中的零缺陷加工是一種高性能的表現(xiàn)，它成為對新一代智能機床的所必需的新挑戰(zhàn)。提高機器，產(chǎn)品的精密度和準確度為一個應(yīng)用范圍廣泛的從超精密到批量生產(chǎn)的的過程提供了更高的品質(zhì)和更好的可靠性等大量好處。最近開發(fā)的超精密加工是在非常嚴苛的條件下達到納米精度。機床工業(yè)是用來完成一系列要求的：例如電子商務(wù)，即時制造和最重要的零缺陷部件。這是通過集成新材料，設(shè)計理念，及控制機制來保障機床運行在高速精度低于5lm。然而對于靈活的和自主優(yōu)化的及其的人類制造經(jīng)驗一體化的整合卻廣泛缺失。這可以通過加強現(xiàn)有的計算技術(shù)和整合現(xiàn)有的設(shè)計，自動化，機械加工、服務(wù)等人類知識為電子制造服務(wù)而實現(xiàn)。新一代智能機床將是一種可以實現(xiàn)對人類與機器智能，制造知識和先進的設(shè)計技術(shù)的動態(tài)融合的一種新型智能重構(gòu)制造系統(tǒng)。這可能會導致低成本自主優(yōu)化的一體機的出現(xiàn)。它將包括使用常規(guī)和先進的制造工藝來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無差錯的工件的高容錯預(yù)測維修設(shè)施。加工過程監(jiān)測與控制是一個核心概念，它創(chuàng)造了新一代的靈活的自主優(yōu)化智能數(shù)控機。過程測量和信息的處理提供的專用傳感器安裝在機器上，來保證在自主決策的基礎(chǔ)上在線正確地判斷機器，零件，工具和加工工藝條件，從而增加機器的可靠性實現(xiàn)零缺陷，帶來更高的生產(chǎn)率和效率。事實上，主要的傳感與處理技術(shù)中的在文字上側(cè)重于狀態(tài)監(jiān)測等戰(zhàn)略部分（表面粗糙度，表面完整性和尺寸精度），工具狀態(tài)監(jiān)測（所謂TCM磨損和破損檢測），狀態(tài)監(jiān)測（顫振發(fā)生過程和碰撞檢測）和機組成情況監(jiān)測預(yù)測維修（旋轉(zhuǎn)組件和部分受摩擦導軌）等。由于切削區(qū)的惡劣的環(huán)境，直接和在線測量通常是不可能，所以過去幾十年主要的研究工作部分和工具監(jiān)測一直側(cè)重于間接測量技術(shù)（工藝狀態(tài)），在切割過程中（即切削力和切削，振動，聲發(fā)射，溫度等等）進行特征測定，間接推斷出部件和工具的條件。開放結(jié)構(gòu)控制器中的數(shù)控內(nèi)伺服信號提供的靈敏度正在進行研究，因為它們使發(fā)展監(jiān)測和控制策略不需要在機器上安裝額外的傳感器。在相同的方式，以在線監(jiān)測提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，隨著集成過程控制策略應(yīng)用于機床控制結(jié)構(gòu)，數(shù)控機床將可以進行自主優(yōu)化。加工過程的控制策略分為兩大類，即自適應(yīng)控制約束（ACC）和自適應(yīng)控制優(yōu)化（ACO）。在前者ACC控制策略中，以提高工作效率和可重復性為目的，通過調(diào)節(jié)參數(shù)（即切削進給）的切削加工使過程變量（即切削力）保持恒定且處于控制之下。ACC的戰(zhàn)略的主要研究工作集中在切割力控制和顫振抑制。另一方面，后者的過程控制策略（ACO）要特別注意?？梢园l(fā)現(xiàn)這樣的典型例子：提供這樣的控制系統(tǒng)的主要功能是加工后的自優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)置（即飼料，切削深度等），與安裝時間最小化的目標，流程知識管理和流程優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)時間的靈活性。以監(jiān)測的工藝性能和使用過程中的后處理測量所產(chǎn)生的部分質(zhì)量為知識基礎(chǔ)的過程模型是用來確定新的切削參數(shù)的優(yōu)化組合，來保障自主優(yōu)化。以同樣的的方式，ACO系統(tǒng)作為前面的步驟來優(yōu)化，也適用于選擇第一處理設(shè)置為新的零件的質(zhì)量和過程的要求。因此，如果在機床控制架構(gòu)中是要開發(fā)一個靈活的智能數(shù)控機床，以工藝知識為基礎(chǔ)的模型是最重要的一個部分。除了根據(jù)工藝條件適應(yīng)控制參數(shù)，控制參數(shù)也有是處理過程中最佳的（包括改變工件和工具的操作），而操作帳戶通?；ㄙM50以上的整體工作時間來完成定位操作。在早期，優(yōu)化參數(shù)的方法只集中在減少定位時間和進給軸的穩(wěn)定時間只（如增益的位置控制回路增益和速度控制回路的復位時間）。隨著越來越多的計算功率，優(yōu)化所描述的方法現(xiàn)在可以被重新研究使用與更廣泛的參數(shù)包括的參數(shù)是直接影響軸的振動的加速度和加加速度的限制設(shè)置。如果受控軸的特性是已知的由裝置的振動行為，足夠代編程軌跡可以得到進一步優(yōu)化。輸入整形的方法可以被用來設(shè)計軌跡不激發(fā)一個給定的系統(tǒng)的諧振頻率。因此，建立時間和定位時間，可以進一步減少。通過自我學習，特別是關(guān)于參數(shù)的優(yōu)化，所謂的機器學習方法的興趣將推出過程監(jiān)測和控制策略對智能為主要研究趨勢制造系統(tǒng)。2新一代數(shù)控機的特性預(yù)測新一代機器中心的特性預(yù)測如下：（一）整合：一體機工具能夠執(zhí)行一個平臺上的傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)進程。（二）雙向數(shù)據(jù)流：一個雙向的過程鏈統(tǒng)一的數(shù)據(jù)定義CAD，CAM，CNC和驅(qū)動系統(tǒng)之間的通信交換。（三）過程控制回路：發(fā)展和CNC一體化強大而可靠的實時戰(zhàn)略過程中的工具，部分和過程狀態(tài)監(jiān)測和控制。（四）預(yù)測性維護：機器部件的負載情況依賴狀態(tài)監(jiān)測規(guī)范自力更生機操作的基礎(chǔ)。這之后，將制定一個自我組織的預(yù)測性維護日程安排，自我和遠程診斷功能的基礎(chǔ)上，涵蓋了短期和長期的問題。（五）自治區(qū)優(yōu)化：自配置自優(yōu)化控制系統(tǒng)的自主生產(chǎn)開發(fā)的基礎(chǔ)上，過程監(jiān)控，特性和工藝知識的管理。為了便于這樣的特性，實施以下項目是必要的：（a）要制定一個致力于電子制造的綜合智能機中心。（b）研究和開發(fā)快速，穩(wěn)定，僵硬的混合加工過程中可重新配置的機器準備未來工具機的新平臺。（c）調(diào)查總誤差補償?shù)膶嵤┖驮谠粰z測設(shè)備。（d）為開發(fā)和生產(chǎn)新的方法和概念，自主制造，自我監(jiān)督和自診斷/調(diào)整/治療。（e）為開發(fā)和集成的實時過程控制器開放式數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)架構(gòu)，以機從一個軸控制系統(tǒng)，是根據(jù)對上線的加工過程控制自力更生系統(tǒng)信息提供強大的和可靠的傳感技術(shù)，工具，零件和加工工藝條件監(jiān)控。（f）制定和采用的可擴展性和知識為基礎(chǔ)的CAM系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠識別復雜的功能，進行自學習過程中的監(jiān)測提供的數(shù)據(jù)機控制回路的基礎(chǔ)上，自主部分品質(zhì)，機器生產(chǎn)力和流程效率的要求，確定最佳工具/套。繼e制造方法，在第二步驟中，CAM系統(tǒng)能夠下分享自優(yōu)化過程聯(lián)網(wǎng)的計算機之間的知識得到發(fā)展。機床制造商為了實現(xiàn)這些目標，需要一個跨學科的方法，其中包括控制制造商，研究機構(gòu)和潛在的最終用戶。這樣的發(fā)展將實現(xiàn)數(shù)在未來的突破，例如（一）無延遲暨零停機時間的生產(chǎn)：我們所提出的制