專利名稱：對機床進行電子操作的方法
技術領域：
本發明涉及一種在一空間距離外對一機床(即從一 中央服務器平臺對一 安置在生產場所內的機床)進行電子操作(即電子控制)的方法。
背景技術：
為獲得最佳產品質量，生產過程中對過程的持續監控、改進和調整非常 重要。即使在今天已實現機床電子控制的情況下，所累積的過程數據也僅能 得到短時存儲(只要存儲器和機床控制裝置所具有的存儲容量和計算能力能 實現這種短時存儲)，以用于經營者的技術人員以優化過程為目的的就地短 時分析。現有技術中并不進行持續的過程優化，也不對過程數據進行持續調 整，首先不是針對復雜的生產過程而言。目前已經可以算法形式對這類復雜的過程進行模擬，但這需要顯著的計 算能力。發明內容本發明的目的是提供一種上文所述類型的方法，通過所述方法可實現持 續的過程監控和過程改進。為此，本發明提供一種根據權利要求1所述的方法。根據所述方法， 一具有一電子機床控制設備的機床在一生產場所與一獨立于所述生產場所的服務器平臺處于數據連接之中。所述服務器平臺提供至少一種用于模擬工作時的機床特性的軟件模型算法。機床通過所述數據連接持續或反復(例如以脈沖方式)地向服務器平臺傳輸過程數據，這些過程數 據由模擬算法進行編輯或處理。在算法范圍內測定對應于一較晚時間點的額定過程數據。換言之就是測定過程數據在正常進行的過程中在一特定時間點 與 一較晚時間點之間的發展情況。隨后將額定過程數據與對應于較晚時間點 的實際過程數據相比較，由算法生成用于至少一部分過程數據(例如只用于 一部分參數)的修改值，并通過數據連接將這些修改后的過程數據發送到機 床控制設備上，借此可在機床控制設備中實現一校正。機床控制設備隨后就 用修改后的過程數據來控制機床。也就是說，本發明提供一種可運行高度復雜的算法的獨立服務器平臺， 其中，這種昂貴而又復雜的服務器平臺為 一可被復數個生產場所和機床使用 的中央服務器平臺，因此，無需為每個機床購買這樣一個可能會超出常規投 資范圍的服務器平臺。本發明因此而超越了只將各機床的過程數據存儲在小 型計算機內的現有技術，并實現了對過程數據的大規模收集，也能實現(例 如)軟件算法的優化。從經濟角度看，通過測定相應軟件模型算法的計算時 間或通過測定服務器平臺上所使用的主內存的大小和使用時間，可向機床的 所有者或各生產場所進行結算。一優選實施方式是事先通過同一數據連接(例如互耳關網)從機床制造商 和/或軟件服務供應商處將軟件模型算法下載到服務器平臺上。為傳輸過程數 據和軟件模型算法，可限制訪問數據連接，或為通過編碼的方式實現。可提供復數個軟件模型算法，生產場所方面通過數據連接從中進行選 擇，以便從生產角度確定以何種方式對機床進行模型化表示。可將全部過程 數據存儲下來，以便達到持續優化軟件模型算法和機床型號及機床獨特實施 方式的目的。以主軸扭矩或主軸電流為過程數據的鉆床是一種典型的機床。 如廠房內的空氣濕度和溫度等長期工作數據并非為過程數據。需單獨為 此提供可供使用的方法。 、 、 ，,、、作數據。根據一改進方案，也可模型化地表示總生產過程，例如模型化地表示兩個機床的配合作用。在此情況下，軟件;漠型算法可通過下述方式對兩個機床 的配合作用施加影響，即，軟件模型算法在其中一個機床的實際過程數據基 礎上生成用于另 一個機床的額定過程數據。
下面借助附圖對本發明的 一優選實施方式進行說明，其中 圖1為一用于對機床進行遠程電子控制的系統的結構示意圖。
具體實施方式
圖1以示意圖形式顯示一生產場所IO，其中正通過復數個具有電子控制 設備14的機床12進行一生產過程。電子控制設備14通過數據線16和一接 口 18與互聯網20相連。此外， 一中央服務器22通過一接口 24與互聯網20 相連。除此之外，還有一制造商26通過一4妄口 28以及一軟件服務供應商30 通過一4妻口 32與互耳關網20相連。中央服務器平臺22中存在復數個計算機單元34，其共同構成一服務器。 計算機單元34中存在一用于存儲軟件模型算法36、 38和40的存儲器。其 中，軟件模型算法36和38用于對機床12進行模型化表示，軟件模型算法 40用于對一安置在其他生產場所的此處未顯示的機床進行控制。軟件模型算 法(例如軟件模型算法36)可由機床12的制造商提供，并通過互聯網從制 造商處下載至服務器平臺22;軟件模型算法(例如軟件算法38)也可由軟 件服務供應商專門研制，并通過互聯網下載至服務器平臺22。也就是說，存
在各種類型的可供使用的軟件算法，這些軟件算法可在計算機程序中表示生 產場所10中的生產過程的各種軟件模型。由機床控制設備14選擇軟件算法36和38中的一者并將其用于相應的才幾床12。當才幾床(例如鉆床)工作時， 機床控制設備中存在復數個可供使用的過程數據，例如主軸扭矩或主軸電 流。盡可能完整且盡可能實時(即同步)地通過互聯網20向服務器平臺22 傳輸這些過程數據。在服務器平臺22上運行軟件模型算法，其中，例如將 列表式啟動數據或事先傳輸過來的數據用作啟動數據。軟件模型算法可設計 為在過程進行時啟動。在此情況下，軟件模型算法會對啟動數據和當前檢測 到的實際數據在未來的發展情況進行預測，也就是說，軟件模型算法生成對 應于較晚時間點的額定過程數據。隨后在這些較晚的時間點上檢測實際過程 數據，并將其與額定過程數據相比較。如果二者在由軟件模型算法規定的特 定范圍內并不一致，軟件模型算法就生成用于至少一部分過程數據的修改 值，并通過互聯網20將其傳輸到機床12的控制設備40上。此處開始對機 床的工作過程進行干預機床12不再僅由生產場所10中的控制設備14根 據此處提供的數據或數據表單獨控制，而是根據服務器平臺22所生成的修 改后的過程數據進行處理。舉例而言，服務器平臺可根據一鉆床12的鉆孔 深度確定，需增大還是減小鉆床的主軸扭矩，并將相應的數據發送到機床控 制設備14上。如上文所述，單獨一個機床12可使用兩種不同的才莫型算法36和38。這 兩種算法可得到進一步優化，其方法是將過程數據存儲在一存儲器42內， 并特別將軟件平臺22所生成的修改后的過程數據一起存儲在所述存儲器內。 通過將數據收集在存儲器42內可優化軟件模型算法，也就是使模型與真實 的機床12相匹配或對個別機床進行匹配。在生產過程中，往往是復數個機床以先后參與生產過程的方式共同起作 用，例如鉆孔時由一第二機床進行擴孔。服務器平臺22還用于監測和控制 總過程，也就是說，服務器平臺22從其中一個機床獲得實際過程數據，并 對此進行處理，從而為第二機床提供新的參數和新的過程數據。借助于本發明，可通過集中提供高效計算機單元34來運行可能會使機 床控制設備超負荷的高度復雜的算法36和38。使用計算機34的總耗費對于 生產場所10而言也可能會過高。因此，本發明將靈活的數據交換和靈活的 資源利用聯系起來。用于各生產場所IO或各機床12的各計算時間可以結算 為目的以列表形式集中存儲在一存儲器44內。因此，服務器平臺無需屬于 生產場所的所有者。從組織理論角度看，此處涉及的是一種生產場所10的 經營者將生產場所自動監控業務外包的行為。
權利要求
1.一種對一機床進行電子操作的方法，其中一具有一電子控制設備(14)的機床(12)被安置在一生產場所中，所述機床(12)與一服務器平臺(22)處于數據連接(20)之中，所述服務器平臺獨立于所述生產場所(10)，所述服務器平臺(22)提供至少一種用于模擬工作時的機床性能的軟件模型算法(36，38)，所述機床控制設備(14)通過所述數據連接(20)持續或反復地向所述服務器平臺(22)傳輸過程數據，所述模擬算法(36，38)對所述過程數據進行處理，并且所述模擬算法測定對應于一較晚時間點的額定過程數據，將所述額定過程數據與在所述較晚時間點上傳輸過來的實際過程數據相比較，所述算法生成用于至少一部分過程數據的的修改值，通過所述數據連接(20)將所述修改后的過程數據發送到所述機床控制設備(14)上，以及所述機床控制設備(14)用所述修改后的過程數據來控制所述生產場所(10)中的機床(12)。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，事先通過同一數據連接(20 )從所述機床的制造商(26 )和/或一軟件服 務供應商(30)處將一軟件模型算法(36, 38 )下載到所述服務器平臺上。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述數據連接通過互聯網而實現，尤其是通過訪問限制或通過編碼的方式。
4. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其特征在于， 提供復數個軟件模型算法(36， 38),在所述生產場所(10)中通過所述數據連接(20)從所述軟件模型算法中進行選擇。
5. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其特征在于， 所述過程數據包括適用于一鉆床(12)的一主軸^t丑矩或一主軸電流。
6. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其特征在于， 在兩個機床(12)工作過程中，所述軟件模型算法(36, 38)模型化地才企測所述兩個機床的配合作用，并在所述一個機床的實際過程數據基礎上生 成用于所述另 一個機床的額定過程數據。
7. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其特征在于， 對過程數據，特別是對全部過程數據進行存儲(42),以達到優化一軟件模型算法(36, 38)的目的。
8. 根據上述權利要求中任一項權利要求所述的方法，其特征在于， 以列表形式(44)為多種機床測定所述軟件模型算法的計算時間。
全文摘要
本發明涉及一種對一機床進行電子操作的方法，其中，一具有一電子控制設備(14)的機床(12)安置在一生產場所(10)中。所述機床(12)通過一數據連接(20)與一獨立于所述生產場所(10)的服務器平臺(22)相連，用于模擬所述機床(12)的特性的軟件模型算法(36，38)在所述服務器平臺(22)上運行。所述算法對機床特性的反作用體現在當所述數據連接(20)所提供的過程數據與測定的額定值之間出現偏差時，通過所述數據連接(20)向機床控制設備(14)傳輸用于控制機床的修改后的過程數據。也就是說，在根據機床特性的軟件模型判斷有意義的情況下，才從所述軟件平臺(22)對機床進行遠程控制。
文檔編號G06F17/00GK101128785SQ200680006251
公開日2008年2月20日 申請日期2006年2月27日 優先權日2005年2月28日
發明者沃爾克·梅爾 申請人:西門子公司