CN115362419A - 机床上切削过程的优化 - Google Patents

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CN115362419A CN202180025503.2A CN202180025503A CN115362419A CN 115362419 A CN115362419 A CN 115362419A CN 202180025503 A CN202180025503 A CN 202180025503A CN 115362419 A CN115362419 A CN 115362419A
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Abstract

本发明涉及一种用于运行机床系统(1)的方法,包括用于使用至少一个工具(3)加工至少一个工件(2)的机床(5)和与该机床(5)连接的控制设备(14),用于根据可由控制设备(14)处理的程序在工件(2)与工具(3)之间产生相对运动,其中,控制设备(14)包括操作装置(15),其具有使用户(6)与控制设备(14)交互的显示设备(16)。通过该操作装置(15),至少一个技术参数能够通过用户(6)手动更改。用户(6)通常不知道手动更改的技术参数如何影响生产率。因此,本发明提出,确定由该更改引起的生产经济特性参数的变化的量度并在该显示设备(16)上直接地和/或关于相关的相对量度显示给用户(6)。

Description

机床上切削过程的优化
技术领域
本发明涉及一种用于运行机床系统的方法,机床系统包括用于借助于至少一个工具加工至少一个工件的机床和与机床连接的控制设备,该控制设备用于根据可由控制设备处理的程序在工件与工具之间产生相对运动。
背景技术
在加工工件时,例如在工具和模具制造中,通常使用路径程序(基于CNC)来控制相应的机床,特别是铣床。路径程序(通常也称为“子程序”、“CNC程序”、“控制程序”或仅称为“程序”)现在主要由CAD/CAM/PP系统生成。在此,要生产的本体或对象首先使用CAD程序(计算机辅助设计)进行设计,然后通过CAM程序(计算机辅助制造)翻译成与机床无关的代码,该代码描述加工过程。后处理器(PP)将与机床无关的代码翻译成与机床相关的代码,即所谓的基于CNC的路径程序,其可用于驱控特定机床。在此,加工分为不同的步骤,例如粗加工、预精加工和精加工。
然后将在CAD/CAM/PP系统中以上述方式创建的路径程序被加载到为加工工件而设置的相关机床的CNC控制器,并且然后通过机床用户借助于CNC控制器在机床上执行。
路径程序能够是用CNC编程语言(例如G代码)创建的,在此预先创建并在通过CNC控制器处理的时间点不再修改。在此,在路径程序中预先确定特别是加工技术、待使用的工具、技术参数(主轴转速、进给速度、切割速度等)、机床功能、相应工具需遵循的路径曲线和相应的工具方向。CNC控制器通常不会要求在路径程序中确定的值。
然而,机床的操作者通常能够通过在CNC控制器的用户界面上操作相应的操作元件来自由地更改由CNC程序预设的参数。可能受机床用户影响的此类技术参数特别是工具的切割速度、进给速度、处理深度或处理宽度。
在此,在机床的操作者对加工进行人工干预的时间点,操作者通常不清楚:具体的执行的参数更改如何影响生产率(加工所创造的附加值与其所使用的资源之间的关系)。
从Mike Lynch所著的文献:“"Monitoring Important Control PanelFunctions”,2011年1月17日,第1-1页,XP055733687提及了CNC机床控制面板的一些按钮和开关,其功能应为CNC机床的操作者已知。其中说明了,例如,进给超控或主轴超控的更改会影响加工速度并进而影响确定的任务需要的持续时间。
从文献US 2017/212488 A1已知一种用于监视和控制中央设施的系统,该系统包括高级的优化器、子设施监视器、用户界面和图形用户界面(GUI)。中央设施包括多个子设施,这些子设施被配置为供应热能或作为制冷设施。能够通过用户交互来确定并显示用于填充能量存储器的持续时间。
从DE 102009 023648 A1已知一种用于机床的控制系统,该机床具有工作空间和布置在其中的加工单元,控制系统包括可视化控制器,该可视化控制器基于运行数据和基于存储的机床模型,在可视化单元上借助于具有设置在虚拟的工作空间中的虚拟加工单元的、作为虚拟机床的以及虚拟机床的作为虚拟功能的功能可视化元素,示出至少在真实的机床的工作空间中的真实的机床,简单可操作性地设计,使得可视化单元被分配一个交互单元,该交互单元允许手动交互,并且设置有功能数据生成单元,该功能数据生成单元在考虑分配的功能的情况下产生用于手动交互的相应的操作数据,并且将该操作数据传输至可视化控制器,以用于借助于可视化元件在可视化单元上显示通过手动交互预设的功能。
从文献US 2019/018391 A1已知一种系统,包括:一个或多个计算机,其被编程为,使得他们产生NC(数字控制)程序,以便在使用CNC机床(计算机数字控制)的情况下来制造工件,并且提供用于制造工件的输出数据。CNC机床被配置为执行NC程序以制造工件并提供输出数据,对在CNC机床上运行的附加计算机程序的指令进行编码,并在通过CNC机床根据NC程序的指令制造工件之前分析输出数据。此外,CNC机床基于一个或多个预定的参数从分析的输出数据中选择数据集,并将该数据集提供给远离CNC机床的计算机,以便简化利用CNC机床进行的加工。在此,还能够向操作者输出针对进给超控的警告消息或建议。
从LOENZO RAG等人所著的文献:“An object oriented architecture forsensorless cutting force feedback for CNC milling process monitoring andcontrol”,ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE,,ELSEVIER SCIENCE,OXFORD,GB,第41卷,第5期,201年5月1日,第754-761页,XP026925736,ISSN:0965-9978,DOI:10.1016/J.ADVENGSOFT.2009.12.016已知一用于CNC铣削过程的监控系统,其产生关于切削力的反馈信号。其提出,选择切割速度为,使得由此在最低生产成本与最高生产率之间实现折衷。
从文献DE 102006 006 273 A1已知一种用于得出机床的磨损状态的系统。系统具有带有控制器的机床、生产控制计算机、工具数据库和模拟计算机,模拟计算机分别经由数据连接与机床的控制器、生产控制计算机和工具数据库相连。这设置用于在考虑机床的真实机器数据、制造数据和工件数据的情况下通过模拟过程,通过模拟过程得出描述机床的磨损状态的数据,并且经由数据连接将数据提供给显示单元或其他过程。
根据现有技术,基于工具技术的优化仅在切削过程中按顺序地执行。即优化始终取决于可用的内部和外部专家,因此在规划和人员技术方面是复杂的。
此外,新起草的过程或技术的实际的引入和实施非常依赖于员工的纪律,并且因此与开发部门(制造技术/工业工程)用于维护的巨大耗费相关联。
这种情况的挑战是基于这样一个事实,即对于在操作区域工作的人,没有任何特性参数来反应他们自己的行为的有效性。
切削过程取决于多种因素。特别是,特定工艺的成本在很大程度上取决于摩擦副(切削材料/材料)以及由此产生的工具磨损行为。为此,目前没有已知的生产力特性参数能够进行比较评估。只有反复地使用所谓的单位时间金属去除率来评估生产率。
发明内容
本发明的目的是向机床操作者提供由其在机床上对加工参数进行的手动更改如何影响生产率的反馈。
该目的在一种用于操作机床系统的方法中实现,所述机床系统包括用于借助于至少一个工具加工至少一个工件的机床和与机床连接的控制设备,控制设备用于根据可由控制设备处理的程序在工件与工具之间产生相对运动,其中,控制设备包括具有显示设备的操作装置,用于用户与控制设备的交互,由此能够实现,即借助于操作装置,至少一个技术参数通过用户手动来更改,并且因此,确定由更改引起的生产经济特性参数的变化的量度并且直接地和/或相关于有关的相对量度在显示设备上显示。
此外,该目的通过相应的机床系统或相应的用于执行这种方法的控制设备来实现。
用于执行根据本发明的方法的机床系统包括至少一个用于借助于至少一个工具加工至少一个工件的机床。加工优选地是切割加工或切削的加工,例如铣削加工。然而,本发明不限于后者,从而还包括表面处理的加工(研磨、抛光等)或增材制造方法(例如3D打印)。同样,与本发明相关的术语“机床”应广义地解释,因此其还被理解为增材制造机器或者在加工中使用的机器人。加工本身能够涉及单个工件。但是其也能够是多个工件,特别是一批工件,即以相同方式被加工的一系列工件。
与机床连接的控制设备(特别是CNC控制设备)处理程序(也被称为子程序、路径程序、控制程序等)。特别地,通过程序确定通过工具相对于工件实施的运动路径。
就其本身而言,控制设备包括具有显示设备的操作装置,控制设备用于用户与控制设备的交互,尤其用于手动设置或更改加工的参数。特别地,相对于相关规格,能够通过手动交互更改技术参数(如主轴转速、进给速度、切割速度、作用深度或作用宽度)。特别地,通过转动CNC控制器中常用的超控调节器,能够非常简单地在预设的值的0至120%的范围内直接更改进给速度。
通常由控制程序确定技术参数。技术参数取决于待实施的加工以及为此设置的特定机床。然而,技术参数也能够至少部分地由相应的机床预设并存储在控制器中。尤其对于主轴转速经常是这种情况。
本发明提出,由于通过操作者对技术参数的至少一次手动更改,确定生产经济特性参数的由该更改引起的变化的量度,特别是确定由该更改引起的加工需要的加工时间的变化的量度和/或确定由该更改引起的、通过加工导致的加工成本的变化的量度,并分别直接地和/或关于相关的相对量度在显示设备上显示。特别地,本发明提出,为了确定生产经济特性参数的、特别是加工时间的变化,不仅检测纯切削时间或主要使用时间,在此期间工具尤其与工件接触,也检测辅助时间,例如为工具更换而出现的时间。因此,加工时间是主要使用时间和辅助时间的和。
加工时间的变化有利地以小时、分钟和秒给出。然而,也能够考虑其他的标识形式,例如以具有对应于变化的长度或高度的条的形式。关于相对量度以百分比表示也是可行的。
类似于加工时间,也能够向操作者显示与加工成本变化有关的量度,作为由该更改引起的生产经济特性参数的变化的量度。这些也能够以绝对值显示,例如以特定货币的金额或关于相对量度的形式显示。参数变化如何影响单位成本的报告是本发明的一种可行的变体方案。
相对量度能够由待实施的加工的最优值产生,但它也能够是在先前加工期间实现的值,平均值等。该最优值又能够是例如在模拟中得出的理论最优值,或者是在可比较的实际加工中得出的最优值。
加工时间的变化优选地根据工具的使用寿命、摩擦副和工具更换相应需要的时间来得出。工具的使用寿命,即工具为了加工工件而与工件接触(啮合)的持续时间,在工具方面通常又取决于进给速度、主轴转速和摩擦副。摩擦副说明哪种切削材料(即工具切削刃的材料)与哪种材料(即工件的相应的待加工的位置处的材料)发生冲击。
加工成本的变化得出优选基于机床时间成本(“机器小时费率”)和工具成本来实现。
本发明提供的优点是,机床的操作者通过借助于操作装置进行手动交互来更改至少一个技术参数,立即获得关于他的行动关于生产经济特性参数、特别是加工时间和/或加工费用的影响的反馈。由此,操作者立即收到有关其行为的影响的反馈。特别地,用户能够立即知道通过其行动是否能达到其预期的效果。
例如,如果操作者通过操作超控调节器将进给速度从100%设置为120%,则往往隐藏着加工更快实施并且由此加工时间相应减少的期望。然而,通过进给速度的增加,工具磨损也会增加,工具的使用寿命,即工具在预设的磨损限度内实施预定的加工的时间将会减少。由此,可能需要比最初计划更多的工具来实施加工。由此引起的额外的工具更换能够导致加工时间的减少明显少于最初的预期,在最坏的情况下,加工时间(包括辅助时间)甚至可能增加。额外的工具要求也对加工造成的加工成本产生负面影响。通过本发明,机床的操作者立即认识到由其实施的手动干预可能无法实现期望的效果。由此,他能够重新考虑人工干预,并且在必要时不实施人工干预。
当铣削高度劳动密集型工件(例如叶轮)或大批量制造工件时,本发明的优点尤其明显。这种加工通常会导致严重的工具磨损,并且由此导致频繁的工具更换。由于在加工时间还包括辅助时间,例如用于工具更换,因此这种加工需要长的加工时间。因此,更改机器的技术参数会对需要的工具的数量有显著影响,由此能够显著更改加工时间,从而显着更改加工成本。
在这种加工密集型的加工的情况下,对于机床的操作者来说尤其重要的是,立即获得在加工中人工干预关于生产经济特性参数(如加工时间或加工成本)如何影响的反馈。
结合本发明,相应的生产经济特性参数的变化的量度有利地由机器处的控制设备确定。
然而,此外还能够在控制设备外部的计算装置处、例如边缘计算机、CAM系统处或者在云中得出这种计算。相对于在控制设备上的计算,这些可行性提供了优点,使得控制设备由此不必承担额外的计算耗费。
在本发明的优选实施方式中,通过操作者手动交互更改的技术参数不会立即在控制设备中实施。这意味着控制设备最初会根据先前设置的参数继续工作。优选地,更改最初仅影响具有更改的参数的加工的模拟。有利地,最初同样仅基于模拟来确定生产经济特性参数的变化。由此,在参数更改实际具体实施的实际加工更改之前,操作者能够得到参数更改的效果的显示。仅当操作者清楚由其引起关于特定的加工的影响时,才实施参数更改。这优选地需要操作者与操作装置重新进行手动交互,例如按下确认按钮。由此,能够及时防止以无意地方式对生产力产生负面影响的参数更改。
在本发明的一个优选实施方式中,在控制设备或外部计算装置中存储针对工具更换设置的工具更换时间、为购置工具需要的工具成本或者为工具的运行而确定的机器小时费率。有利地,生产经济特性参数的变化的量度然后根据工具更换时间、工具成本或机器小时费率来得出。
通过检测工具更换时间、工具成本和机器小时费率,将对加工时间或加工成本影响最大的变量纳入相关变化的计算中。所涉及的变化能够尤其基于这些变量足够准确地被确定。
相应的变量能够有利地通过操作者与控制设备或外部计算装置的交互来设置。由此,能够以简单地方式将相应的变量输入系统并使其始终保持最新。
工具更换需要的工具更换时间同样取决于大量参数。例如,工具尺寸、工具库位置或相关工具库的尺寸都会影响工具更换时间。因此,特别有利的是,如果在机器的实际运行期间测量并且优选地连续更新工具更换时间。由此,工具更换时间始终是最新的,并且更新不需要用户手动干预。
生产经济特性参数,特别是加工时间或加工成本,或其变化有利地根据机床系统运行期间产生的测量值来得出。这些测量值尤其涉及加工时工具实际达到的使用寿命或工具更换实际需要的工具更换时间。
根据本发明,能够通过操作者手动更改的、并且向操作者示出手动更改的效果的技术参数特别是进给速度和主轴转速。根据经验,这两个技术参数最常在机器上通过操作者被手动更改。因此,有利的是,尤其对于这些技术参数给操作者直接在眼前呈现更改的效果。然而,本发明不被限制于这两个技术参数,还能够涉及其他的或附加的技术参数。
就本发明而言,重要的是,不仅向用户显示生产经济特性参数(例如加工时间或加工成本)的绝对值,因为由此操作者的人工干预的效果对操作者来说并不直接显而易见。对于操作者来说,更重要的是要知道到相关的生产经济特性参数通过其的干预如何变化。
有利地,提供的说明是关于相对量度。相对量度优选地是最优值,例如加工需要的加工时间或由加工引起的加工成本。最优值能够是理论上的最优值,其例如在加工过程的模拟中尤其借助于CAM系统得出。然而,例如,最优值也能够是在实际的先前加工期间已经在特定机器处达到的值。通过与相对尺寸(特别最佳尺寸)的关系,用户立即认识到手动干预分别影响或将影响进行的加工的强度。
加工持续时间或单位时间金属去除率与进给速度、处理深度和处理宽度之间的依赖关系将在下面以叶轮腔室的切削为例进行说明。
使用来自特定制造商的特定铣刀进行加工,该铣刀在相关机器的工具库中以加工需要的数量存在。
以下规定和规范应适用于利用特定铣刀对叶轮的腔室进行示例性切削:
切割速度vc=180m/min
直径d=66mm
齿数Z=4
进给速度vf=4000mm/min
处理深度ap=0.7mm
处理宽度ae=30mm
工具更换时间t=2min
加工体积V=40000cm3
现在,基于这些假设,进一步假设不需要更换工具,能够推导出以下变量:
加工长度lf=V/(ap+ae)=1905m
加工时长dt=lf*1000/vf=476min
单位时间金属去除率Q=V/dt=84cm3/min
工具更换时间取决于相应的机器,特别是所使用的工具库和工具更换装置。工具更换时间可能因机床而强烈不同,并且也能够在同一台机器的情况下遭受波动。例如,这些波动能够来自不同的仓库位置,或者取决于工具相对于工件的相应位置,从该工件执行相关的工具更换。
假设以下真实条件,特别是基于测量值:
使用寿命T=20min
工具更换时间t=2min
能够计算以下变量:
工具更换次数A=dt/T=24
基本单位时间金属去除率Qbasis=V/(dt+(t*A))
=76cm3/min
因此,在具体实例中,2分钟的(平均)工具更换时间和20分钟的(平均)使用寿命导致实际可实现的基本单位时间金属去除率Qbasis约为76cm3/min。
下表旨在说明参数进给速度、处理深度或处理宽度的变化如何影响单位时间金属去除率或基本单位时间金属去除率。在此,单位时间金属去除率说明在不考虑工具更换的情况下单位时间切削的体积,而在说明基本单位时间金属去除率时也会考虑工具更换时间。特别是每次参数变化都会影响工具的使用寿命,从而需要工具更换的次数能够发生变化。总的来说,鉴于上述关系,这导致了表中所示的基本单位时间金属去除率。
Figure BDA0003869403190000121
Figure BDA0003869403190000131
Figure BDA0003869403190000132
Figure BDA0003869403190000141
Figure BDA0003869403190000142
Figure BDA0003869403190000151
表格中显示的使用寿命能够基于工具制造商提供的信息,该制造商提供了用于特定切割条件(进给速度、处理深度、处理宽度)和工件的特定材料的相关说明。但是,通常,这些值是基于在具有特定工件的机器上执行的测试。
如表所示,进给速度、处理深度或处理宽度的变化会导致基本单位时间金属去除率的增加。但是,他们也能够使情况变得更差。
由于工具寿命尤其取决于上述所有3个参数,因此对于机器用户而言,将这些参数设置为整体对于加工产生最优值、即最大基本单位时间金属去除率是一项挑战。
示例性地说明取决于所选的参数设置对叶轮的制造成本的影响。在此,加工在第一过程P1中进行,在第一过程中基本单位时间金属去除率Q为60cm3/min,加工时间为667min,需要17个工具。
优化的第二过程P2在基本单位时间金属去除率Qbasis为100cm3/min、加工时间为400min和需要25个工具的情况下进行。
Figure BDA0003869403190000161
如表格所示,相对于第一过程P1,在优化的过程P2中每个叶轮节省了6817欧元(€)的成本。
附图说明
下面参考实施例更详细地解释本发明。图中示出:
图1示出了具有数控机床的机床系统,
图2示出了在操作界面的显示器上的根据本发明的显示,
图3示出了执行根据本发明的方法的方法步骤,
图4示出了取决于技术参数的生产率,
图5示出了机床的优选运行范围。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的以加工中心1的形式的机床系统的示意图,该加工中心通过至少一个工具3对工件2进行5轴加工。机床5包括沿X轴可移动的立柱8和沿Y轴和Z轴可移动地安装在立柱上并承载主轴10的滑台9。主轴10能够被驱动围绕轴线C旋转并且被设置用于容纳工具3。主轴10也围绕轴线S能枢转地支承,其中,主轴轴线C描述了在枢转期间在锥形表面上的运动。主轴轴线C与枢转轴线S之间的角度为45°,因此,锥角为90°。通过这种布置能够允许主轴10在水平与垂直极限位置之间实现任意的倾斜角。
机床5还包括能够沿Z轴线移动的滑台11,该滑台11承载工件台12,工件台12能够被驱动围绕轴线B旋转,并设置用于容纳工件2和相应的的固定和夹紧构件(未示出)。
为了控制加工中心1而存在有CNC控制器14。CNC控制器14通过实时处理子程序来执行控制功能,并且由此实时控制工具3与工件2之间的相对运动。在此,控制器14连续检测机床5的输入数据或输入信号(“实际值”),并且CNC控制器14在考虑该实际值的情况下产生用于机床5的驱动器(未示出)的控制命令的形式的输出信号。
此外,CNC控制器14具有实时内核NCK(数控内核)、PLC(可编程逻辑控制)和HMI单元15(人机界面)作为主要部件,HMI单元具有显示器16用于由操作者6操作加工中心1。加工中心1能够通过利用几何形状方面确定的刀刃进行的切削成型来执行加工过程,例如铣削、车削、钻孔、螺纹切削、车铣、珩磨等,并且还能够利用几何形状方面不确定的刀刃执行加工过程,如磨削。此外,还能够执行非切削加工,例如滚压或螺纹成型。通过一系列不同的加工过程,在机床5的工作空间13内产生期望的工件形状,其中,工具3与工件2相对彼此沿着编程的路径移动并且相互接合。用于执行加工过程需要的工具3保存在工具库7中,并且根据加工顺序借助于工具更换装置(未示出)依次被更换到主轴10中。
利用所示的加工中心1能够执行5轴加工,这例如在铣削自由曲面时(例如在铣削涡轮叶片时)实现。
控制器14被设计为,使得能够通过用户6手动操作用户界面15来更改与加工相关的初始预定的技术参数。例如,进给速度能够在存储在控制器14中的子程序中预设,并且能够通过用户6操作存在于用户界面处的超控调节器来更改。
根据本发明,首先确定该更改的影响,并以生产经济特性参数的变化的形式在控制器14的显示器16上向用户显示。
图2示出了显示器16上的这种显示的实例。在该实例中,进给速度从正常的100%增加到120%(图标20)。从视图中能够看出,进给速度的这种变化会使总加工时间增加到大约106%(图标21),总加工成本增加到大约119%(图标22)。这些最初没有期望到的影响能够解释为,例如,在预设的加工中由于进给速度的增加使用的工具磨损得更快,这反过来又导致更高的工具消耗和更多并且更频繁的工具更换。
特别有利的是,如果手动更改技术参数,实例中是进给速度,不会立即影响当前执行的加工,而是为了执行控制功能首先保留技术参数的原始值,并仅仅在模拟中确定取决于该更改的生产经济特性参数的变化。因此,用户能够将这种反馈纳入其考虑中,并且在必要时在工件加工发生任何变化之前不进行更改或者以不同方式进行更改。因此,例如能够防止用户通过人工干预无意地降低机器的生产率。因此,如果执行的手动参数更改实际上对真实加工产生影响,在该实施例中,必须首先操作图2中所示的“确认”按钮23来启动更改,例如通过触摸被设计为触摸显示器的显示器16上的按钮23
图3图示了用于执行根据本发明的方法的实施例。在第一方法步骤S1中,特定的技术参数由用户通过用户与控制设备的交互来手动更改。
在第二方法步骤S2中,确定通过在步骤S1中执行的更改引起的生产经济特性参数的变化的量度,并且将其显示在控制设备的显示器上。
在步骤S3中,用户进行进一步的手动输入,以确认在步骤S1中实施的技术参数的更改。
在步骤S4中,当产生工件与工具之间产生相对运动时,在控制设备中考虑更改的工艺参数。
图4说明了生产经济特性参数(例如生产率)与能够由用户在机床上更改的一些技术参数(进给速度Vf、切割速度vc、处理深度ap或处理宽度ae)之间的联系。曲线K1(虚线)在这种情况下是一条直线,说明了不需要工具更换的不切实际的应用情况的单位时间金属去除率。在此,切削量例如随进给速度线性增加。
特定的实际加工需要的工具更换的次数显示在曲线K2(虚线)中。由于磨损,随着处于接合的工具的切削量的增加,需要过量的大量工具。
曲线K3说明了在考虑磨损相关的工具更换的情况下的生产率。由此能够看出,随着(单位时间的)切削量的增加,生产率首先提高到最优值,然后在最优值后再次下降。
图5示例性示出了关于进给速度Vf的优选范围,该优选范围优选在值Vf1与Vf2之间的范围内,并且因此被确定为,使得生产率P最大程度与其最大值偏离预定值ΔP。如果机器处于以这种方式限定的优选操作范围之外的操作点,则机器的操作者优选地获得额外的警告信息。
根据此处提出的方法,确定过程的员工会收到与过程相关的业务数据,以支持其决策过程。虽然如上所述的过程中仍然存在非线性依赖关系,但例如过去做出的决定在作用方式方面会清晰地反映给员工,以便其能够更好地做出即将到来的决策。
本发明导致过程的逐步改进,并且总而言之在节约、效率提升和成本状态优化方面具有巨大潜力。
基于这种在线过程评估,甚至能够根据当前的使用情况对过程进行优化调整,例如通过预设标准值或抽象目标值(例如TCO/基本单位时间金属去除率)。

Claims (15)

1.一种用于运行机床系统(1)的方法,所述机床系统包括用于借助至少一个工具(3)加工至少一个工件(2)的机床(5)和与所述机床(5)连接的控制设备(14),控制设备用于根据由所述控制设备(14)处理的程序产生所述工件(2)与所述工具(3)之间的相对运动,其中,所述控制设备(14)包括操作装置(15),所述操作装置具有用于用户(6)与所述控制设备(14)的交互的显示设备(16),其特征在于,由所述操作者(6)借助于所述操作装置(15)手动更改至少一个技术参数,进而将由所述更改引起的生产经济特性参数的变化的量度确定并且在所述显示设备(16)上直接地和/或与相关的相对量度相对地显示。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,为了加工一个所述工件(2)或一批所述工件(2),需要多个相同的所述工具(3),其中,借助于工具更换装置(7)将所述工具(3)依次更换到所述机床(5)的工具容纳部(10)中,其中,所述技术参数的手动更改导致需要的相同的工具(3)的数量变化,并且其中,根据相应需要的所述工具(3)的数量变化以及与该数量变化相关的工具更换的次数来确定所述生产经济特性参数的变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,由所述控制设备(14)和/或能与所述控制设备(14)连接的外部计算装置(17)得出所述生产经济特性参数的变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在所述显示设备(16)上显示了所述生产经济特性参数的变化的量度之后,在所述工件(2)的加工匹配已变化的技术参数之前,首先需要所述用户(6)与所述操作装置(15)的进一步手动交互。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法,其中,在所述控制设备(14)和/或外部计算装置(17)中存储有为所述工具更换设置的工具更换时间、和/或为购置所述工具(3)需要的工具成本、和/或为运行所述机床(5)确定的机器小时费率,并且其中,根据工具更换时间和/或工具成本和/或机器小时费率来得出所述生产经济特性参数的变化。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,能够通过所述用户(6)与所述控制设备(14)和/或外部计算装置(17)的交互来调整所述工具更换时间和/或工具成本和/或机器小时费率。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,在所述机床(5)实际运行期间将所述工具更换时间测量并且优选地连续更新。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,根据在所述机床(5)运行期间产生的测量值得出所述生产经济特性参数的变化的量度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,由所述用户(6)手动更改进给速率和/或主轴转速。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,将所述生产经济特性参数的变化的量度作为绝对值显示。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,将所述生产经济特性参数的变化的量度与相关的生产经济特性参数的最优值相对地显示。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述生产经济特性参数是用于加工需要的加工时间或由加工产生的加工成本。
13.一种机床系统(1),包括机床(5)和用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的控制设备(14)。
14.根据权利要求13所述的机床系统(1),包括外部计算装置(17),以得出用于加工需要的加工时间的量度和/或由加工产生的加工成本的量度。
15.一种用于根据权利要求13或14所述的机床系统(1)的控制设备(14),所述控制设备用于执行根据权利要求1至12中的一项所述的方法。
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