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工业制造的“虚”和“实”

发布日期:2014-08-27 16:59浏览次数:88391

       1999年的中国正在普及个人计算机和互联网,《黑客帝国》上映了,基努•里维斯饰演的托马斯·安德森对自己生活的世界没有丝毫的怀疑,认为自己处在平常的世界,过着平常的生活。然而一群神秘人的出现,完全颠覆了托马斯·安德森对世界的认识,原来他一直生活在程序控制,机器操纵的虚拟世界中。


   这是一部科幻电影,电影中的虚拟世界在当时当真只是虚拟的,能想象虚拟世界这种事的人也不多,15
年的时间里,科技似乎是光速般的发展,虚拟世界走出了电影,离开了科幻,实实在在的应用到了工业生产中。

简单的“0”和“1”构成的虚拟工厂在真实世界发挥着不简单的作用。在虚拟化的工厂里,建立机床模型和加工过程模型,模拟现实生产,对生产线上的每一个流程进行仿真和优化,免去在实体操作中的一步一步探索,优化了生产方案。虚拟工厂强有力地改进了生产方法,提升了生产效率。

互联网和大数据的迅猛发展让各行各业的人不得不思考如何给自己重新定位,工业不仅影响着民众的日常生活,也关系到经济的走向,国家的发展。虚拟仿真在工业中的应用引起了世界范围的关注,各个国家开始制定自己的工业计划,我国早在2002年就提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”,经历5年的发展和完善,最终提出了信息化与工业化融合的“两化融合”观念。美国提出了“制造业复兴”,德国也提出了“工业4.0”,归根到底,说的都是一件事——怎样将虚拟数字更好的应用到工业实践中,虚实结合,铺就未来工业路。

伺服系统一直是运用在对精度和速度要求都很高的领域,这些领域也将是未来工业智能控制要求最高的领域。高效的电机,变频器和变速箱是提高伺服控制效率的基础,通过虚拟仿真,可以合理有效的设置最佳参数,提升伺服效率。

在机床和模具制造业中,将虚拟和现实结合已经成为一种模式。德国的车铣一体机床制造商INDEX就是利用软硬结合提高生产力的范例。该公司配备的西门子虚拟机床软件使用控制系统SINUMERIK 8400的虚拟操作面板进行编程,包括对实体机床的所有参数、数据和循环。直到数字模式中的一切都运行正常后,其设置才传输到实际的机床中。在虚拟模式中进行测试、试用和优化,可免去在实际机床上进行无数次设置和重新开机以便查找和解决数控程序错误的时间。

实践证明,采用虚拟机床仿真,在新的工作任务中,机床设置时间可最多减少80%,虚拟机床还可用于优化现有的工件程序,机床的生产力可提升高达10%,而虚拟机床周期时间与实际机床的时差偏差不到1%

电影中的虚拟世界是一个高度仿真的世界,而我们的虚拟工厂才刚刚起步,未来的路要一步一步的走,踏踏实实的走,相信在工业人不懈的努力下,工业生产的虚拟世界会越来越丰富,会更好的服务于现实世界。