DE102021212723A1 - Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, Werkzeugmaschinenbewertungssystem und Medium - Google Patents

Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, Werkzeugmaschinenbewertungssystem und Medium Download PDF

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Abstract

Ein Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem und ein Medium werden offenbart. Das Verfahren umfasst: Bestimmen zumindest einer Zielkomponente einer Werkzeugmaschine; und für jede Zielkomponente: Erfassen von Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente; Bestimmen und Erfassen von Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den erfassten Typinformationen und Attributinformationen, und Erzeugen eines Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten; Vorverarbeiten des Originaldatensatzes, um einen Zieldatensatz basierend auf einer Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmen; Durchführen einer Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz, um einen Merkmalsdatensatz basierend auf einer Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt; und Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf einer mehrstufigen Bewertungsregel, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt, und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente, und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Zielkomponente; und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen der zumindest einen Zielkomponente.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der maschinellen Bearbeitung, insbesondere auf ein Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem und ein Medium.
  • HINTERGRUND
  • Mit der breiten Anwendung der maschinellen Bearbeitung im zivilen und kommerziellen Bereich werden höhere Anforderungen an die Werkzeuge für die maschinelle Bearbeitung gestellt, insbesondere an Werkzeugmaschinen.
  • Gegenwärtig wird die Bewertung von Werkzeugmaschinen (wie beispielsweise die Zustandsbewertung) durch regelmäßige Inspektion und planmäßige Wartung durchgeführt, die in den meisten Fällen manuell durchgeführt wird. Diese Art von Bewertungsverfahren ist jedoch unflexibel, vor Ort und basiert auf Erfahrung, was zu großen Fehlern und Unsicherheiten bei der Bewertung von Werkzeugmaschinen, wichtigen Komponenten in Werkzeugmaschinen und sogar Bearbeitungsprozessen führt. Obwohl es einige Bewertungsverfahren gibt, die auf Zustandsüberwachung basieren, überwacht diese Art von Verfahren nur den allgemeinen Betriebstrend der Werkzeugmaschine, extrahiert nur eine einzige Art von Signal und eine einzige Art von Merkmal der Werkzeugmaschine und verwendet ein einziges Analyseverfahren oder eine einzige Variable in dem Merkmal, um die Analyse und Bewertung zu realisieren, was schwierig ist, den realen Zustand, die Leistung und die Veränderungen der Werkzeugmaschine zu reflektieren. Es ist schwierig, sich an verschiedene flexible Werkzeugmaschinen und Verarbeitungsbedingungen anzupassen, was die Genauigkeit und Robustheit der Bewertungsergebnisse schlecht macht.
  • Daher besteht ein Bedarf nach einem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, das sich gut an verschiedene flexible Werkzeugmaschinenverarbeitungsbedingungen anpassen kann und Werkzeugmaschinen umfassend auf mehreren Stufen unter der Prämisse der Realisierung einer Werkzeugmaschinenbewertung bewerten kann, und das Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren kann eine hohe Bewertungsgenauigkeit und Robustheit erreichen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In Hinblick auf die obigen Probleme stellt die vorliegende Erfindung ein Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem und ein Medium bereit. Das Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, kann sich gut an verschiedene flexible Werkzeugmaschinenverarbeitungsbedingungen auf der Basis des Realisierens einer guten Bewertung des Werkzeugmaschinenstatus (z.B. eine Zustandsbewertung für die Werkzeugmaschine) anpassen, und die Werkzeugmaschine umfassend auf mehreren Stufen bewerten. Außerdem haben die erhaltenen Bewertungsergebnisse eine hohe Genauigkeit und Robustheit.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren bereitgestellt. Das Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren umfasst: Bestimmen zumindest einer Zielkomponente einer Werkzeugmaschine; für jede Zielkomponente: Erfassen von Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente; Bestimmen und Erfassen von Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den erfassten Typinformationen und Attributinformationen; Erzeugen eines Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten; Vorverarbeiten des Originaldatensatzes, um einen Zieldatensatz basierend auf einer Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmen; Durchführen einer Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz, um einen Merkmalsdatensatz basierend auf einer Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt; und Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf einer mehrstufigen Bewertungsregel, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt, und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente, und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Zielkomponente; Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine basierend auf Bewertungsergebnissen der zumindest einen Zielkomponente.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Erzeugen des Originaldatensatzes für jede Zielkomponente basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten: synchrones Verarbeiten an den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten in mehreren Dimensionen, um den Originaldatensatz zu erhalten, wobei die mehreren Dimensionen eine räumliche Dimension und eine zeitliche Dimension umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Vorverarbeiten des Originaldatensatzes für jede Zielkomponente, um einen Zieldatensatz basierend auf der Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten: Bestimmen einer Datenteilungsregel, die dem Originaldatensatz entspricht, basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten in dem Originaldatensatz; und Durchführen einer Datenteilung an dem Originaldatensatz, um den Zieldatensatz basierend auf der Datenteilungsregel zu erhalten.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Durchführen einer Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz für jede Zielkomponente, um den Merkmalsdatensatz basierend auf der Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten: Extrahieren von Merkmalen der Zielbetriebszustandsdaten in dem Zieldatensatz, um Betriebszustandsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; Extrahieren von Merkmalen der Zielzustandsüberwachungsdaten in dem Zieldatensatz, um Zustandsüberwachungsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; Extrahieren von Merkmalen der Zielkonstruktionsparameterdaten in dem Zieldatensatz, um Konstruktionsparametermerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; und Erhalten des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Erhalten des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen: Erhalten von Fusionsmerkmalsdaten durch Durchführen einer Merkmalsfusionsverarbeitung basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen, und Erzeugen des Merkmalsdatensatzes basierend auf den Fusionsmerkmalsdaten.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Durchführen der mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente für jede Zielkomponente basierend auf der mehrstufigen Bewertungsregel und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente und das Erzeugen des Bewertungsergebnisses der Zielkomponente: Durchführen der mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente in Bezug auf den Betriebszustand, den Überwachungszustand und die Konstruktionsparameter, um Bewertungsdaten zu erhalten; und Erzeugen von Gesamtbewertungsdaten der Zielkomponente basierend auf den Bewertungsdaten.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren weiter das Optimieren der Werkzeugmaschine basierend auf dem Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Zielkomponente ein Schneidwerkzeug der Werkzeugmaschine, wobei ein Schritt des Erhaltens des Zieldatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst: Unterteilen des Originaldatensatzes basierend auf Bearbeitungsprozessen des Schneidwerkzeugs, um zumindest einen Unterdatensatz zu erhalten, der zumindest einem Bearbeitungsprozess entspricht; ein Schritt des Erhaltens des Merkmalsdatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst: Extrahieren von Datenmerkmalen von Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, wobei die Datenmerkmale zumindest einen von einem Kosinusähnlichkeitstrend, einem Durchschnittsmerkmalstrend oder einem Spitzenmerkmalstrend umfassen; und ein Schritt des Erzeugens des Bewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs umfasst: Bewerten des Schneidwerkzeugs basierend auf den Datenmerkmalen der Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, um Prozessbewertungsergebnisse des Schneidwerkzeugs in zumindest einem Unterprozess zu erhalten, und Erzeugen des Bewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs basierend auf den Prozessbewertungsergebnissen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem bereitgestellt. Das Werkzeugmaschinenbewertungssystem umfasst: ein Zielkomponentenerfassungsmodul, das dazu eingerichtet ist, eine Zielkomponente einer Werkzeugmaschine zu bestimmen und Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente zu erfassen; ein Zieldatenbestimmungsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen zu bestimmen; ein Datensammelmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten zu erfassen, die der Zielkomponente entsprechen, und einen Originaldatensatz basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten zu erzeugen; ein Vorverarbeitungsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente eine Zielvorverarbeitungsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, und den Originaldatensatz vorzuverarbeiten, um einen Zieldatensatz basierend auf der Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten; ein Merkmalsextraktionsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente eine Zielmerkmalsextraktionsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, und eine Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz durchzuführen, um einen Merkmalsdatensatz basierend auf der Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten; ein Komponentenanalysebewertungsmodul, das dazu eingerichtet ist, eine mehrstufige Bewertungsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, eine mehrstufige Bewertung der Zielkomponente basierend auf der mehrstufigen Bewertungsregel und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente durchzuführen und ein Bewertungsergebnis der Zielkomponente zu erzeugen; und ein Bewertungsergebniserzeugungsmodul, das dazu eingerichtet ist, ein Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen der einzelnen Zielkomponenten zu erzeugen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt. Das Medium speichert computerlesbare Anweisungen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, das oben genannte Verfahren durchführen.
  • Figurenliste
  • Um die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlicher zu veranschaulichen, werden im Folgenden die zur Beschreibung der Ausführungsformen erforderlichen Zeichnungen kurz vorgestellt, wobei die folgend beschriebenen Zeichnungen offensichtlich nur einige Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind. Der Fachmann kann auch andere Zeichnungen erhalten, die auf diesen Zeichnungen basieren, ohne dass er dafür einen kreativen Aufwand betreiben muss. Die folgenden Zeichnungen sind nicht absichtlich im gleichen Maßstab wie die tatsächliche Größe gezeichnet, sondern konzentrieren sich auf die Darstellung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung.
    • 1 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Werkzeugmaschinenbewertungsverfahrens 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Prozesses S105 des Vorverarbeitens eines Originaldatensatzes, um einen Zieldatensatz gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu erhalten;
    • 3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Prozesses S106 des Erhaltens eines Merkmalsdatensatzes einer Werkzeugmaschine gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 4 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahrens 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 5 zeigt ein teilweises schematisches Diagramm eines Drehmomentsignals, das gemäß dem Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahren 200 gesammelt wurde;
    • 6 zeigt ein Durchschnittsmerkmalstrenddiagramm, das durch Durchführen einer Merkmalsextraktion an vorverarbeiteten Daten gemäß dem Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahren 200 erhalten wird;
    • 7 zeigt ein schematisches Diagramm eines Zustandsgrads eines Schneidwerkzeugs gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 8 zeigt ein schematisches Diagramm des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs in verschiedenen Betriebsperioden gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 9 zeigt ein Trenddiagramm des Werkzeugzustandsgrads gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 10 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Werkzeugmaschinenbewertungssystems 300 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsformen nur ein Teil der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und nicht alle Ausführungsformen. Ausgehend von den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung fallen auch alle anderen Ausführungsformen, die der Fachmann ohne schöpferische Tätigkeit erhält, in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen gezeigt, beziehen sich die Wörter „ein“, „eine“, „eins“ und/oder „der, die, das“ nicht speziell auf die Einzahl, sondern können auch die Mehrzahl einschließen, es sei denn, aus dem Kontext gehen eindeutig Ausnahmen hervor. Im Allgemeinen deuten die Begriffe „einschließlich“ und „umfassend“ nur darauf hin, dass die eindeutig identifizierten Schritte und Elemente enthalten sind, und diese Schritte und Elemente stellen keine ausschließliche Liste dar, und das Verfahren oder die Vorrichtung kann auch andere Schritte oder Elemente umfassen.
  • Obwohl die Anwendung verschiedene Verweise auf bestimmte Module in dem System gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung herstellt, kann eine beliebige Anzahl verschiedener Module verwendet und auf dem Benutzerterminal und/oder Server ausgeführt werden. Die Module dienen lediglich der Veranschaulichung, und verschiedene Module können für verschiedene Aspekte des Systems und des Verfahrens verwendet werden.
  • In der vorliegenden Anmeldung werden Flussdiagramme verwendet, um die von dem System gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung durchgeführten Vorgänge zu veranschaulichen. Es ist zu verstehen, dass die vorangehenden oder nachfolgenden Vorgänge nicht notwendigerweise genau in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. Im Gegenteil, die verschiedenen Schritte können je nach Bedarf in umgekehrter Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden. Gleichzeitig können auch andere Vorgänge zu diesen Prozessen hinzugefügt werden oder ein Schritt oder mehrere Schritte können aus diesen Prozessen entfernt werden.
  • Es ist zu verstehen, dass die in dieser Anmeldung beschriebene Werkzeugmaschine beabsichtigt, eine Maschine zu charakterisieren, die zur Herstellung einer Maschine verwendet wird, d.h. eine Maschine zur Herstellung oder eine Maschine für Werkzeuge. Die Werkzeugmaschine kann beispielsweise eine Schneidwerkzeugmaschine, eine Schmiedewerkzeugmaschine, eine Holzbearbeitungswerkzeugmaschine oder ähnliches sein. Der spezifische Typ der Werkzeugmaschine kann beispielsweise gemäß dem tatsächlichen Bearbeitungsverfahren und den tatsächlichen Bedürfnissen ausgewählt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Typ und die Zusammensetzung der Werkzeugmaschine beschränkt.
  • Gegenwärtig wird die Bewertung von Werkzeugmaschinen (wie beispielsweise die Zustandsbewertung) durch regelmäßige Inspektion und planmäßige Wartung durchgeführt, die in den meisten Fällen manuell durchgeführt wird. Diese Art von Bewertungsverfahren ist jedoch unflexibel, vor Ort und basiert auf Erfahrung, was zu großen Fehlern und Unsicherheiten bei der Bewertung von Werkzeugmaschinen, wichtigen Komponenten in Werkzeugmaschinen und sogar Bearbeitungsprozessen führt. Obwohl es einige Bewertungsverfahren gibt, die auf Zustandsüberwachung basieren, überwacht diese Art von Verfahren nur den allgemeinen Betriebstrend der Werkzeugmaschine, extrahiert nur eine einzige Art von Signal und eine einzige Art von Merkmal der Werkzeugmaschine und verwendet ein einziges Analyseverfahren oder eine einzige Variable in dem Merkmal, um die Analyse und Bewertung zu realisieren, was schwierig ist, den realen Zustand, die Leistung und die Veränderungen der Werkzeugmaschine zu reflektieren. Es ist schwierig, sich an verschiedene flexible Werkzeugmaschinen und Verarbeitungsbedingungen anzupassen, was die Genauigkeit und Robustheit der Bewertungsergebnisse schlecht macht.
  • Basierend darauf stellt die vorliegende Anmeldung ein Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem und ein Medium bereit, das sich gut an verschiedene flexible Werkzeugmaschinenverarbeitungsbedingungen anpassen kann und die Werkzeugmaschine umfassend auf mehreren Stufen auf der Basis der Realisierung der Werkzeugmaschinenbewertung bewerten kann, und das Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren hat eine hohe Bewertungsgenauigkeit und Robustheit erreichen.
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Werkzeugmaschinenbewertungsverfahrens 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird zunächst in Schritt S101 zumindest eine Zielkomponente einer Werkzeugmaschine bestimmt.
  • Die Zielkomponente beabsichtigt, die Kernkomponente der Werkzeugmaschine zu charakterisieren, um die es bei der aktuellen Werkzeugmaschinenbewertung geht. Die Zielkomponente kann bedarfsgerecht ausgewählt werden, beispielsweise kann ein Schneidwerkzeug als Zielkomponente bestimmt werden, oder es können auch andere Komponenten der Werkzeugmaschine als Zielkomponente bestimmt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch das Bestimmungsverfahren für die Werkzeugmaschinenkomponente und die bestimmte spezifische Werkzeugmaschinenkomponente beschränkt.
  • In Schritt S102 werden für jede Zielkomponente Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente erfasst.
  • Die Typinformationen beabsichtigen, eine Kategorie der Zielkomponente zu charakterisieren, die beispielsweise eine Motorkategorie, eine Schneidwerkzeugkategorie und eine Steuerungskomponentenkategorie umfassen kann. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung der Typinformationen beschränkt.
  • Die Attributinformationen sind Informationen, die den Attributstatus der Zielkomponente charakterisieren. Die Attributinformationen umfassen beispielsweise Einstellungs- oder Bedarfsinformationen, die vom Benutzer eingegeben werden (z.B. für ein Schneidwerkzeug die Anzahl der vom Benutzer eingestellten kontinuierlichen Arbeitsstunden des Schneidwerkzeugs oder die Anzahl der Unterprozesse, die das Schneidwerkzeug durchführen muss), oder es kann sich auch um Zustandsinformationen handeln, die basierend auf der tatsächlichen Verwendung eingestellt werden, z.B. ein für einen Drehmaschinenmotor eingestellter Not-Aus-Fehler- oder Übertemperatur-Fehlerattribut. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung der Attributinformationen beschränkt.
  • Es sollte beachtet werden, dass, nachdem eine Zielkomponente in Schritt S101 bestimmt wurde, Schritt S102 und nachfolgende entsprechende Schritte für diese bestimmte Zielkomponente ausgeführt werden können.
  • Danach werden in Schritt S103 für jede Zielkomponente Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den erfassten Typinformationen und Attributinformationen bestimmt und erfasst.
  • Es sollte verstanden werden, dass die Daten hier (Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten) beispielsweise analoge Daten sein können, wie direkt erhaltene Drehmomentwerte, oder auch digitale Daten sein können, wie Spannungssignalwert, Stromsignalwert. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die Art der Daten beschränkt.
  • Die Zielbetriebszustandsdaten sind Daten, die verwendet werden, um den Gesamtbetriebszustand der Werkzeugmaschine wiederzugeben, und die Zielbetriebszustandsdaten sind mit der Zielkomponente verbunden und können verwendet werden, um den Betriebszustand der Zielkomponente wiederzugeben. Gemäß den bestimmten Zielkomponenten können die entsprechenden Zielbetriebszustandsdaten beispielsweise Zeitstempel, Programmname, Werkzeugnummer, aktuelle Werkzeugmaschinenkoordinaten, verbleibende Bearbeitungskoordinaten, Werkzeugmaschinenspindelgeschwindigkeit und Werkzeugmaschinenspindeltemperatur beinhalten. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung und Art der Zielbetriebszustandsdaten beschränkt.
  • Die Zielzustandsüberwachungsdaten sind Überwachungsdaten, die durch Überwachen der Zielkomponente oder durch Überwachen eines bestimmten Fertigungsprozesses der Zielkomponente erhalten werden, und die Überwachungsdaten können direkt oder indirekt Unterprozesse der Zielkomponente während des Betriebszustands oder des Gesamtzustands der Zielkomponente widerspiegeln. Gemäß den tatsächlichen Erfordernissen und den bestimmten Zielkomponenten können die Überwachungsdaten beispielsweise den Werkzeugmaschinenspindelstrom, Werkzeugmaschinenspindellast, Werkzeugmaschinenspindelleistung, Werkzeugmaschinenspindelschwingung, Werkzeugmaschinenschneidkraft, Schmiermittelfluss, Schmiermitteldruck, Ölverschmutzung, usw. umfassen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Art und Zusammensetzung der Zustandsüberwachungsdaten beschränkt.
  • Die Zielkonstruktionsparameterdaten sind Parameter in der Werkzeugmaschine, die verwendet werden, um die mit der Zielkomponente verbundenen Einstellinformationen zu charakterisieren. Je nach ausgewählter Zielkomponente umfassen sie beispielsweise Lebensdauereinstelldaten der Werkzeugmaschinenspindel, Lebensdauereinstelldaten des Maschinenlagers, Lebensdauereinstelldaten des Schmierfetts, Einstelldaten des Maschinenanordnungstyps, Einstelldaten der maximalen Drehzahl der Werkzeugmaschine, Einstellsteifigkeits- und Anordnungsdaten, etc. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Art und Zusammensetzung der Zielkonstruktionsparameterdaten beschränkt.
  • Beispielsweise kann der Prozess des Bestimmens der Zielbetriebszustandsdaten, der Zielzustandsüberwachungsdaten und der Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen, näher beschrieben werden. Beispielsweise können konventionelle Zieldaten (beispielsweise einschließlich konventioneller Betriebszustandsdaten, konventioneller Zustandsüberwachungsdaten und konventioneller Konstruktionsparameterdaten), die den Typinformationen entsprechen, basierend auf einer Korrespondenztabelle zwischen den Typinformationen und konventionellen Zieldaten erhalten werden, dann können zusätzliche Zieldaten (beispielsweise einschließlich zusätzlicher Betriebszustandsdaten, zusätzlicher Zustandsüberwachungsdaten und zusätzlicher Konstruktionsparameterdaten), die den Attributinformationen entsprechen, basierend auf einer Korrespondenztabelle zwischen den Attributinformationen und zusätzlichen Zieldaten erhalten werden. Daher werden die Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, bestimmt.
  • Es sollte jedoch verstanden werden, dass das Vorstehende nur ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten der Werkzeugmaschine bereitstellt. Die Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, können auch basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen des Benutzers bestimmt werden, oder die Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, können auch gemäß dem tatsächlichen Einsatzszenario der Werkzeugmaschine ausgelegt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Art und Weise der Bestimmung der Zielbetriebszustandsdaten, der Zielzustandsüberwachungsdaten und der Zielkonstruktionsparameterdaten der Zielkomponente beschränkt.
  • Beispielsweise kann der Prozess des Erhaltens der Zielbetriebszustandsdaten, der Zielzustandsüberwachungsdaten und der Zielkonstruktionsparameterdaten detaillierter beschrieben werden. Beispielsweise können die Zielbetriebszustandsdaten der Zielkomponente gemäß einer vorbestimmten Abtastfrequenz direkt vom Steuerungssystem der Werkzeugmaschine oder dem Arbeitssystem der Werkzeugmaschine abgetastet werden, oder die Zielbetriebszustandsdaten können auch von anderen Quellen erhalten werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Quelle der Zielbetriebszustandsdaten und der Verfahren, sie zu erhalten, beschränkt.
  • Beispielsweise können die der Zielkomponente entsprechenden Zielzustandsüberwachungsdaten von Sensoren, die in oder um die Werkzeugmaschine herum angeordnet sind, gemäß einer vorgegebenen Abtastfrequenz oder auch auf andere Weise erfasst werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Quelle der Zielzustandsüberwachungsdaten und die Verfahren, sie zu erhalten, beschränkt.
  • Beispielsweise können die Zielkonstruktionsparameterdaten der Zielkomponente vom System gemäß einer vorbestimmten Abtastfrequenz gesammelt werden, oder die entsprechenden Zielkonstruktionsparameterdaten können auch manuell basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen gesammelt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Quelle der Zielkonstruktionsparameterdaten und die Verfahren, diese zu erhalten, beschränkt.
  • Danach wird in Schritt S104 für jede Zielkomponente ein Originaldatensatz basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten erzeugt.
  • Der vorstehende Prozess des Erzeugens des Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten kann zum Beispiel näher beschrieben werden. Beispielsweise kann der Originaldatensatz direkt aus den erfassten Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten erzeugt werden. Alternativ können die Zielbetriebszustandsdaten, die Zielzustandsüberwachungsdaten und die Zielkonstruktionsparameterdaten basierend auf einem voreingestellten Algorithmus oder einer Verarbeitungsregel verarbeitet werden, und dann wird der Originaldatensatz basierend auf dem Verarbeitungsergebnis erhalten. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Zusammensetzungsmodus des Originaldatensatzes beschränkt.
  • Nachdem der Originaldatensatz erhalten wurde, wird in Schritt S105 für jede Zielkomponente der Originaldatensatz vorverarbeitet, um den Zieldatensatz basierend auf einer Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt.
  • Der Vorverarbeitungsprozess beabsichtigt, einen Prozess der Datenverarbeitung zu charakterisieren, um aktuell benötigte gültige Daten herauszufiltern, ungültige Daten zu reduzieren und zu unterdrücken und die Datenqualität zu verbessern. Der für die aktuelle Werkzeugmaschinenbewertung benötigte Datensatz, der nach des Vorverarbeitens des Originaldatensatzes erhalten wird, ist der Zieldatensatz.
  • Die Vorverarbeitungsregel beabsichtigt, Regelanforderungen zu charakterisieren, die die spezifischen Prozessschritte einschränken, die in dem Vorverarbeitungsprozess enthalten sind.
  • Die Zielvorverarbeitungsregel ist eine Vorverarbeitungsregel der Zielkomponente, die auf basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente bestimmt wird. Beispielsweise kann die der Zielkomponente entsprechende Vorverarbeitungsregel basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente direkt durch einen voreingestellten Algorithmus oder eine Regel erzeugt werden. Alternativ können Vorverarbeitungsregeln, die verschiedenen Daten im Originaldatensatz entsprechen, durch umfassende Verarbeitung des Originaldatensatzes, der Typinformationen und der Attributinformationen der Zielkomponente durch einen voreingestellten Algorithmus bestimmt werden. Alternativ kann basierend auf dem tatsächlichen Bedarf eine passende Zielvorverarbeitungsregel bestimmt oder vom Benutzer aus mehreren Kandidaten-Vorverarbeitungsregeln basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente ausgewählt werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nicht durch die Art und Weise, wie die passende Zielvorverarbeitungsregel erhalten wird, und den spezifischen Inhalt der Zielvorverarbeitungsregel beschränkt.
  • Basierend auf dem Zieldatensatz wird in Schritt S106 für jede Zielkomponente eine Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz durchgeführt, um einen Merkmalsdatensatz zu erhalten, der auf einer Zielmerkmalsextraktionsregel basiert, die mit den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt.
  • Die Merkmalsextraktion beabsichtigt, den Prozess der Extraktion von Merkmalen zumindest eines Teils der Daten in dem Zieldatensatz der Zielkomponente zu charakterisieren. Die Merkmalsextraktionsregel beabsichtigt, die Regelanforderungen zu charakterisieren, die die spezifischen Prozessschritte einschränken, die in dem Merkmalsextraktionsprozess enthalten sind.
  • Die Zielmerkmalsextraktionsregel beabsichtigt, die Merkmalsextraktionsregel der Zielkomponente zu charakterisieren, die basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente bestimmt wird. Beispielsweise kann basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente eine der Zielkomponente entsprechende Merkmalsextraktionsregel direkt durch einen voreingestellten Algorithmus oder eine Regel erzeugt werden. Alternativ können auch andere Verfahren verwendet werden, um die Zielmerkmalsextraktionsregel zu bestimmen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch das spezifische Bestimmungsverfahren der Target-Extraktionsregel der Zielkomponente beschränkt.
  • Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen kann die Zielmerkmalsextraktionsregel beispielsweise die Verwendung mehrerer verschiedener Merkmalsextraktionsverfahren für die Daten im Zieldatensatz umfassen, um die Merkmale der Daten in Bezug auf den Zeitbereich, den Frequenzbereich, die Morphologie und die Fusion usw. zu erhalten. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung der Zielmerkmalsextraktionsregel beschränkt.
  • Der Merkmalsdatensatz beabsichtigt, einen Datensatz zu charakterisieren, der basierend auf Merkmalsdaten erhalten wird, nachdem eine Merkmalsextraktionsverarbeitung an den Daten im Zieldatensatz durchgeführt wurde. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung des erhaltenen Merkmalsdatensatzes beschränkt.
  • Nachdem der Merkmalsdatensatz erhalten wurde, wird in Schritt S 107 für jede Zielkomponente eine mehrstufige Bewertung an der Zielkomponente durchgeführt, basierend auf einer mehrstufigen Bewertungsregel, die mit den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente übereinstimmt, und ein Bewertungsergebnis der Zielkomponente wird erzeugt.
  • Die mehrstufige Bewertungsregel beabsichtigt, die Bewertung der Zielkomponente auf verschiedenen Ebenen zu charakterisieren, beispielsweise einschließlich der Ausführung auf mehreren unterschiedlichen Ebenen wie Betriebszustandsebene, Zustandsüberwachungsebene und Konstruktionsparameterebene. Bei einer Schneidwerkzeugkomponente kann die mehrstufige Bewertung beispielsweise die Bewertung der Zielkomponente auf einer Komponentenunterprozessleistungsebene und einer Gesamtleistungsebene der Komponente umfassen.
  • Die mehrstufige Bewertungsregel ist dazu gedacht, die Regelanforderungen bestimmter Prozessschritte der mehrstufigen Bewertung zu charakterisieren. Die mehrstufige Bewertungsregel, die mit den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt, beabsichtigt, eine der Zielkomponente entsprechende mehrstufige Bewertungsregel zu charakterisieren, die basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente ermittelt wird. Beispielsweise kann basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente ein voreingestellter Algorithmus oder eine voreingestellte Regel verwendet werden, um die der Zielkomponente entsprechende mehrstufige Bewertungsregel direkt zu erzeugen. Alternativ können auch andere Verfahren verwendet werden, um die mehrstufige Zielbewertungsregel zu bestimmen. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nicht durch das spezifische Bestimmungsverfahren der mehrstufigen Zielbewertungsregel der Zielkomponente beschränkt.
  • Das Bewertungsergebnis der Zielkomponente beabsichtigt, die Bewertungsinformationen zu charakterisieren, die durch das Durchführen der mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente erhalten werden. Es kann sich beispielsweise um einen Bewertungsdatenwert, ein Oszillogramm, eine Schneidekurve oder ein Datenbewertungsmodell handeln. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung und Art des Bewertungsergebnisses beschränkt.
  • Danach wird in Schritt S108 ein Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen der zumindest einen Zielkomponente erzeugt.
  • Das Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine beabsichtigt, die durch die Bewertung der Werkzeugmaschine erhaltenen Bewertungsinformationen zu charakterisieren. Es kann sich beispielsweise um einen Bewertungsdatenwert, ein Oszillogramm, eine Schneidekurve oder ein Datenbewertungsmodell handeln. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Zusammensetzung und Art des Bewertungsergebnisses beschränkt.
  • Beispielsweise kann der Prozess des Erzeugens des Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen der zumindest einen Zielkomponente näher beschrieben werden. Beispielsweise kann bei der Erzeugung des Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine das Bewertungsergebnis der Zielkomponente mit Bewertungsergebnissen der Werkzeugmaschine auf mehreren anderen Ebenen kombiniert werden, so dass die Werkzeugmaschine auf verschiedenen Ebenen umfassend bewertet werden kann, d.h. die Werkzeugmaschine auf mehreren Stufen bewertet wird. Zum Beispiel kann das Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine durch die Integration der Ergebnisse der Werkzeugmaschine auf mehreren unterschiedlichen Ebenen wie Signalbewertung, Merkmalsbewertung, Prozessbewertung und Zielkomponentenbewertung erzeugt werden. Darüber hinaus können die verschiedenen Bewertungsprozesse miteinander kombiniert werden, und die Bewertungsverfahren können gemäß der Struktur der Werkzeugmaschine und den tatsächlichen Bedürfnissen flexibel ausgewählt werden.
  • Es sollte jedoch verstanden werden, dass die obigen Ausführungen nur ein beispielhaftes Bewertungsverfahren für Werkzeugmaschinen darstellen. Basierend auf dem tatsächlichen Bedarf können auch andere Bewertungsverfahren verwendet werden, oder das beispielhafte Bewertungsverfahren für Werkzeugmaschinen kann mit anderen Bewertungsverfahren kombiniert werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch das verwendete spezifische Bewertungsverfahren beschränkt.
  • Wenn beispielsweise eine Zustandsbewertung der Werkzeugmaschine durchgeführt wird, können die Bewertungsparameter, die zur Berechnung, Charakterisierung und Bewertung des Zustandsgrads der Werkzeugmaschine verwendet werden, beispielsweise einen Durchschnittswert, einen gewichteten Durchschnittswert, einen Medianwert, einen Maximalwert, einen Minimalwert, einen Bereich und sogar einen zusammengesetzten Index umfassen, der den Zustandsgrad der Werkzeugmaschine widerspiegeln kann. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die Arten von Bewertungsparametern beschränkt, die in dem Bewertungsprozess ausgewählt werden.
  • Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird in der vorliegenden Anmeldung durch Bestimmen zumindest einer Zielkomponente der Werkzeugmaschine, Bestimmen und Erfassen der Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten der Zielkomponente basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente, Durchführen einer Vorverarbeitung und Merkmalsextraktion an den verschiedenen Daten, um einen Merkmalsdatensatz zu erhalten, und weiteres Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz das Bewertungsergebnis der Zielkomponente erzeugt, und das Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine wird entsprechend erzeugt. Im Vergleich dazu wird bei technischen Lösungen des Standes der Technik eine einzige Art von Signal gesammelt und eine einzige Art von Analyse und Bewertung durchgeführt. Einerseits sammelt die vorliegende Anmeldung verschiedene Arten von Daten, die sich auf die Zielkomponenten in der Werkzeugmaschine beziehen, und berücksichtigt umfassend den Gesamtbetriebszustand, Unterprozesse und den Betriebszustand der Komponenten sowie die Parameterkonstruktion jeder Zielkomponente der Werkzeugmaschine, was sie umfassender und genauer beim Wiedergeben des Zustands der Zielkomponente macht, um so den Zustand der Werkzeugmaschine besser wiederzugeben; andererseits kann die Bewertung der Zielkomponente und der Werkzeugmaschine durch ein mehrstufiges Bewertungsverfahren erreicht werden, so dass mehrere verschiedene Analyseverfahren basierend auf dem Erhalten mehrerer Typen verwendet werden können, und der Leistungszustand der Werkzeugmaschine unter mehreren Begriffen und Aspekten bewertet werden kann, dann kann das Bewertungsergebnis den tatsächlichen Leistungszustand und das Änderungsgesetz der Werkzeugmaschine gut widerspiegeln, wodurch genauere und zeitnahe Bewertungsergebnisse der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden. Es ist förderlich für die Überwachung, Rückmeldung und Optimierung in den folgenden Schritten basierend auf den Bewertungsergebnissen.
  • In einigen Ausführungsformen kann in Schritt S104 für jede Zielkomponente der Prozess des Erzeugens des Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten detaillierter beschrieben werden. Beispielsweise können die Zielbetriebszustandsdaten, die Zielzustandsüberwachungsdaten und die Zielkonstruktionsparameterdaten synchron in mehreren Dimensionen verarbeitet werden, um den Originaldatensatz zu erhalten.
  • Die mehreren Dimensionen umfassen beispielsweise eine räumliche Dimension und eine zeitliche Dimension. Insbesondere dann, wenn die Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten durch periodische Abtastung erfasst werden, können die erfassten Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten beispielsweise unterschiedliche Zeitachsen-Startpunkte und unterschiedliche Dauern haben, da die ausgewählte Abtastfrequenz unterschiedlich ist und die Startzeit des Abtastprozesses unterschiedlich ist. Es ist auch möglich, dass ein Teil der Daten fehlt oder aufgrund einer Abnormalität im Abtastprozess erheblich ungenau ist, so dass die Daten im erfassten Originaldatensatz einen unvollständigen Dateninhalt in der räumlichen Dimension haben und diskontinuierliche Daten in der zeitlichen Dimension haben und die Daten zeitlich inkonsistent sind. So können die Daten beispielsweise in der zeitlichen Dimension basierend auf einer Standardtaktquelle verarbeitet werden, um eine Synchronisation und einen Abgleich zwischen Daten aus mehreren Quellen zu erreichen. Außerdem können verschiedene Algorithmen wie ein Interpolationsalgorithmus und ein Konvertierungsalgorithmus auch verwendet werden, um Datenwerte zu modifizieren und zu vervollständigen (d. h. die Verarbeitung in der räumlichen Dimension), um einen vollständigen Originaldatensatz für die Überwachung und Bewertung von Werkzeugmaschinen zu erhalten.
  • Basierend darauf ist es basierend auf dem Erhalten der Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, Verarbeiten der Daten aus mehreren Quellen synchron in mehreren Dimensionen (wie räumliche Dimension und zeitliche Dimension), möglich, die Synchronisation und Abgleich der Daten aus mehreren Quellen zu realisieren, und dies ist förderlich für die Korrektur des Problems des fehlenden Dateninhalts, wodurch weiter die Qualität der erhaltenen Daten in dem Originaldatensatz verbessert wird, und die anschließende Verarbeitung und Bewertung basierend auf den Daten erleichtert wird. Gleichzeitig wird die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Werkzeugmaschinenbewertungsverfahrens verbessert.
  • In einigen Ausführungsformen kann zum Beispiel der vorstehende Schritt S105 des Vorverarbeitens des Originaldatensatzes, um den Zieldatensatz zu erhalten, detaillierter beschrieben werden. 2 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Prozesses S105 des Vorverarbeitens des Originaldatensatzes, um den Zieldatensatz gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu erhalten.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird zunächst in Schritt S1051 eine Datenteilungsregel, die dem Originaldatensatz entspricht, basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten im Originaldatensatz bestimmt.
  • Die Datenteilungsregel beabsichtigt, eine Regel für die Datenteilung und Gruppierung von Daten im Originaldatensatz zu charakterisieren. Die Datenteilungsregel kann direkt basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten bestimmt werden, oder sie kann auch durch Verarbeiten der Zielbetriebszustandsdaten mit einem vorgegebenen Algorithmus bestimmt werden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht durch das spezifische Bestimmungsverfahren der Datenteilungsregel beschränkt.
  • Basierend auf dem tatsächlichen Bedarf kann die Datenteilungsregel zum Beispiel eine auf dem Schneidwerkzeug basierende Teilung, eine auf dem Verarbeitungsmodus basierende Teilung und eine auf dem Bearbeitungsprozess basierende Teilung sein. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Inhalt der Datenteilungsregel beschränkt.
  • Danach wird in Schritt S1052 eine Datenteilung an dem Originaldatensatz durchgeführt, um den Zieldatensatz basierend auf der Datenteilungsregel zu erhalten.
  • Die Datenteilung beabsichtigt, einen Vorgang der Gruppierung oder Teilung der Daten im Zieldatensatz zu charakterisieren. Insbesondere können zum Beispiel mehrere Daten im Zieldatensatz in eine gleiche Gruppe unterteilt werden, oder die Daten im Datensatz können zuerst abgefangen werden, und dann können die abgefangenen Daten gruppiert werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Ausführungsart des Datenteilungsprozesses beschränkt.
  • Es sollte verstanden werden, dass je nach tatsächlichem Bedarf beispielsweise nur ein Zieldatensatz erzeugt werden kann oder auch mehrere Zieldatensätze erzeugt werden können (beispielsweise jeweils entsprechend mehreren unterschiedlichen technischen Prozesse oder unterschiedlichen Unterkomponenten der Zielkomponente). Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Anzahl der erhaltenen Zieldatensätze beschränkt.
  • Beispielsweise führt die aktuelle Schneidwerkzeugmaschinenkomponente den technischen Prozess „Drehen“ aus, und der technische Prozess umfasst: Vorschub-Drehen-Rückzug. Die Zielbetriebszustandsdaten (wie z.B. Zeitstempeldaten und Arbeitsprozessdaten), die Drehmomentdaten der Werkzeugmaschinenspindel (Zustandsüberwachungsdaten) und die Spindellebensdauerdaten der Werkzeugmaschine (Zielkonstruktionsparameterdaten) der Schneidwerkzeugkomponente werden derzeit für den gesamten Prozess erfasst. Wenn beispielsweise nur die Drehstufe ausgewertet werden muss, können die verschiedenen Arbeitsstufen (Vorschubstufe, Drehstufe und Rückzugsstufe) gemäß den Arbeitsprozessdaten in den Zielbetriebszustandsdaten bestimmt werden, und die Daten können gemäß den Arbeitsstufen gruppiert werden, die Spindellebensdauerdaten, die der Drehstufe entsprechen, die Zielbetriebszustandsdaten, die der Drehstufe entsprechen, und die Spindeldrehmomentdaten, die der Drehstufe entsprechen, können extrahiert werden, und daher wird ein Zieldatensatz erzeugt.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen wird die Datenteilungsregel basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten im Originaldatensatz bestimmt, und die Daten im Datensatz werden unterteilt. Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen und den spezifischen Bewertungsobjekten kann der Datensatz, der mit den aktuellen spezifischen Bewertungsobjekten verbunden ist (wie beispielsweise ein spezifischer Prozess der Zielkomponente, eine spezifische Unterkomponente der Zielkomponente, usw.), erhalten werden, um einen Datensatz mit der minimalen Granularität zu erhalten, die für die nachfolgende Bewertung erforderlich ist. Dies ist förderlich, um die Geschwindigkeit und Effizienz der nachfolgenden Verarbeitung und Bewertung zu verbessern; gleichzeitig werden die extrahierten Daten aus mehreren Quellen basierend auf der Datenteilung nach einer vorgegebenen Regel organisch kombiniert, um mehrstufige, mehrdimensionale Daten zu erhalten, die dem spezifischen Bewertungsobjekt entsprechen. Dies ist vorteilhaft für die anschließende genaue und dynamische Bewertung des spezifischen Bewertungsobjekts basierend auf den Daten, wodurch eine zuverlässige und hochpräzise Bewertung der Werkzeugmaschine erreicht werden kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann beispielsweise die Datenteilungsregel des Originaldatensatzes gemeinsam basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten bestimmt werden, oder die Datenteilungsregel des Originaldatensatzes kann auch basierend auf einem Teil der Daten in den Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und den Konstruktionsparameterdaten bestimmt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann der oben erwähnte Vorverarbeitungsprozess vor oder nach dem Datenteilungsprozess zum Beispiel weiter umfassen: einen DatenDeduplizierungsprozess, einen Datenentrauschungsprozess, einen Datencodierungsprozess und einen Datenfilterungsprozess.
  • Der Datendeduplizierungsprozess zielt darauf ab, doppelte Daten im Zieldatensatz zu löschen. Zum Beispiel können doppelte Daten basierend auf Daten wie Zeitstempel und Prozessnummer abgerufen und gelöscht werden.
  • Der Datenentrauschungsprozess zielt darauf ab, abnormale Werte in den Daten zu entfernen und die Optimierung der Daten zu realisieren. Zum Beispiel können abstandsbasierte Detektion, statistikbasierte Detektion, verteilungsbasierte Ausreißerdetektion, Dichteclusterdetektion, Boxplot-Detektion und andere Verfahren verwendet werden, um das ursprüngliche Signal zu entrauschen, um Ausreißer in den Daten zu entfernen.
  • Die Datenkodierung beabsichtigt, einen Prozess der Verarbeitung des Datenformats basierend auf einer vorgegebenen Regel zu charakterisieren, um einheitlich kodierte Daten zu erhalten. Beispielsweise kann das erforderliche Zieldatenformat gemäß der Analyse, Modellierung und Bewertung bestimmt werden, und die Daten können entsprechend basierend auf dem Zieldatenformat kodiert werden, um die nachfolgende Verarbeitung zu erleichtern.
  • Die Datenfilterung beabsichtigt, Rauschen in den Daten zu identifizieren und zu beseitigen und das Kontrastverhältnis der effektiven Merkmalsinformationen in den Daten zu verbessein. Zum Beispiel können ein gewichteter Durchschnittsfilter, ein Medianfilter, ein Gauß-Filter, ein Wiener-Filter und andere Verfahren verwendet werden, um den Datenfilterungsprozess zu implementieren.
  • Es sollte verstanden werden, dass das Vorangegangene nur einen beispielhaften Vorbehandlungsprozess bereitgestellt hat. Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen können auch andere Vorverarbeitungsverfahren gewählt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann für jede Zielkomponente der Prozess S106 des Durchführens der Merkmalsextraktion auf dem Zieldatensatz basierend auf einer Zielmerkmalsextraktionsregel, um den Merkmalsdatensatz zu erhalten, zum Beispiel näher beschrieben werden. 3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm des Prozesses S106 des Erhaltens des Merkmalsdatensatzes der Werkzeugmaschine gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Unter Bezugnahme auf 3 werden zunächst in Schritt S 1061 Merkmale der Zielbetriebszustandsdaten in dem Zieldatensatz extrahiert, um Betriebszustandsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten. Danach werden in Schritt S1062 Merkmale der Zielzustandsüberwachungsdaten in dem Zieldatensatz extrahiert, um Zustandsüberwachungsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten. Danach werden weiter in Schritt S1063 Merkmale der Zielkonstruktionsparameterdaten in dem Zieldatensatz extrahiert, um Konstruktionsparametermerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten.
  • Es sollte verstanden werden, dass während des Durchführens der Merkmalsextraktion an den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten beispielsweise verschiedene Arten von Datenmerkmalen durch verschiedene Extraktionsverfahren gemäß den Typen und Eigenschaften der spezifischen Daten, die in den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten enthalten sind, extrahiert werden können. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Art der Merkmalsextraktion beschränkt.
  • Es sollte verstanden werden, dass in den Schritten S 1061, S1062 und S 1063 beispielsweise dieselben Merkmalsextraktionsverfahren verwendet werden kann, oder dass unterschiedliche Merkmalsextraktionsverfahren verwendet werden können. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die Beziehung der in den Schritten S1061, S1062 und S 1063 verwendeten Merkmalsextraktionsverfahren beschränkt.
  • Es sollte verstanden werden, dass die obigen Schritte S 1061, S 1062, S 1063 sequentiell ausgeführt werden können, oder sie können auch in umgekehrter Reihenfolge oder parallel ausgeführt werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nicht durch die Ausführungsreihenfolge der obigen Schritte S 1061, S 1062, S 1063 beschränkt.
  • Im Folgenden wird beispielhaft das Merkmalsextraktionsverfahren gezeigt, das bei der Merkmalsextraktion verwendet wird, die an Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Datenextraktion des Zieldatensatzes je nach den tatsächlichen Erfordernissen beispielsweise eine Zeitbereichsmerkmalsextraktion, Frequenzmerkmalsextraktion, Zeit-/Frequenzbereichsmerkmalsextraktion und Wellenformmerkmalsextraktion umfassen.
  • Die Zeitbereichsmerkmalsextraktion bezieht sich auf die Extraktion von Zeitbereichsmerkmalen von Daten (z.B. gesammelte Signale), die den Mittelwert, die Varianz, die Standardabweichung, den Maximalwert, den Minimalwert, den quadratischen Mittelwert, den Spitze-Spitze-Wert, die Schiefe, die Kurtosis, den Wellenformindex, den Impulsindex, den Randindex usw. umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
  • Die Frequenzmerkmalsextraktion bezieht sich auf die Extraktion von Frequenzmerkmalen von Daten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf mittlere quadratische Frequenz, Frequenzvarianz, Frequenzbandenergie usw.
  • Die Zeit-Frequenzbereichsmerkmalsextraktion bezieht sich auf die Extraktion von Zeit-Frequenzbereichsmerkmalen von Daten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Frequenzband-Energie oder Zeitbereichscharakteristiken des Signals nach Wavelet-Zerlegung oder empirischer Modenzerlegung.
  • Die Wellenformmerkmalsextraktion bezieht sich auf die Extraktion von Wellenformmerkmalen der Daten. Wenn es sich bei den Daten beispielsweise um ein gesammeltes Signal handelt, umfassen die Wellenformmerkmale einen von der Signalwellenform eingeschlossenen Bereich, die maximale/minimale Ableitung, Merkmale der steigenden und fallenden Flanke usw., aber sind nicht darauf beschränkt.
  • Schließlich wird in Schritt S1064 ein Merkmalsdatensatz der Zielkomponente erhalten, der auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen basiert.
  • Zum Beispiel können die Betriebszustandsmerkmale, die Zustandsüberwachungsmerkmale und die Konstruktionsparametermerkmale direkt verwendet werden, um einen Merkmalsdatensatz zu bilden. Alternativ können die Betriebszustandsmerkmale, die Zustandsüberwachungsmerkmale und die Konstruktionsparametermerkmale weiter verarbeitet werden (z.B. durch Merkmalsfusionsverarbeitung), und der Merkmalsdatensatz wird basierend auf dem Verarbeitungsergebnis erhalten. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch das spezifische Erzeugungsverfahren und den Inhalt des Merkmalsdatensatzes beschränkt.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen kann in dieser Anmeldung eine Vielzahl von Merkmalsextraktionsverfahren verwendet werden, um Betriebszustandsmerkmale, Zustandsüberwachungsmerkmale und Konstruktionsparametermerkmale aus dem Zieldatensatz zu extrahieren, und der Merkmalsdatensatz der Werkzeugmaschine wird basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, Zustandsüberwachungsmerkmalen und Konstruktionsparametermerkmalen erhalten. So kann der erhaltene Merkmalsdatensatz die Merkmale der Zielkomponente in Bezug auf Betriebszustand, Zustandsüberwachung und Konstruktionsparameter umfassend wiedergeben. Verglichen mit der technischen Lösung, die nur ein einzelnes Merkmal extrahiert und nur ein einzelnes Merkmalsextraktionsverfahren ausführt, kann der in der vorliegenden Anmeldung erhaltene Merkmalsdatensatz die Merkmale der Zielkomponente in mehreren Stufen, in mehreren Dimensionen und in mehreren Zeiträumen umfassender widerspiegeln, was zu einer nachfolgenden genauen und hochpräzisen Bewertung basierend auf dem Merkmalsdatensatz beiträgt und für die Genauigkeit der Bewertungsergebnisse der Werkzeugmaschine förderlich ist.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Erhalten des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, Zustandsüberwachungsmerkmalen und Konstruktionsparametermerkmalen: Erhalten von Fusionsmerkmalsdaten durch eine Merkmalsfusionsverarbeitung basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, Zustandsüberwachungsmerkmalen und Konstruktionsparametermerkmalen, und Erzeugen des Merkmalsdatensatzes basierend auf den Fusionsmerkmalsdaten.
  • Die Datenfusionsverarbeitung beabsichtigt, den Prozess der Fusion mehrerer Merkmale zu charakterisieren, um fusionierte Merkmalsdaten basierend auf einer voreingestellten Fusionsregel zu erhalten.
  • Beispielsweise kann eine tiefe Fusion von Merkmalsschichten verwendet werden, wie z.B. ein abstandsbasierter Algorithmus, ein Ähnlichkeitsalgorithmus, ein gewichteter Mittelwertalgorithmus, ein Hauptkomponentenanalysealgorithmus usw., um die Dimensionalität zu reduzieren und die extrahierten ursprünglichen Merkmale zu fusionieren (z.B. Betriebszustandsmerkmale, Zustandsüberwachungsmerkmale, Konstruktionsparameter), und das Fusionsmerkmal, das die ursprünglichen Merkmalsinformationen aus der Merkmalstiefenrichtung integriert, wird erhalten.
  • Zum Beispiel kann auch das Betriebszustandsschichtbreite-Fusionsverfahren verwendet werden, d.h. für die ursprünglichen Merkmale, die verschiedenen Unterprozessen desselben Gesamtprozesses entsprechen, können die Merkmale integriert werden, um das Fusionsmerkmal zu erhalten, das den Gesamtprozess widerspiegelt, und eine weitere Integration mit tatsächlichen Geschäftsszenarien für den folgenden Bewertungsschritt.
  • Es sollte verstanden werden, dass oben nur beispielhafte Fusionsverfahren angegeben sind, und andere Datenfusionsverfahren basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen verwendet werden können, beispielsweise kann auch ein Signalschichtbreitenfusionsverfahren verwendet werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Art der Datenfusion beschränkt.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen können durch das Durchführen der Merkmalsfusion nach der Merkmalsextraktion die extrahierten Merkmale in verschiedenen Dimensionen weiter korreliert werden, so dass die gesamten und umfassenden Merkmalsinformationen basierend auf den lokalen und verstreuten Merkmalen erhalten werden können, was vorteilhaft ist, um die Merkmale aller Aspekte der Zielkomponente besser widerzuspiegeln, wodurch die nachfolgende Bewertung der Zielkomponente auf mehreren Stufen erleichtert und die Genauigkeit der Werkzeugmaschinenbewertung verbessert wird.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente für jede Zielkomponente basierend auf einer mehrstufigen Bewertungsregel und des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente und das Erzeugen des Bewertungsergebnisses der Zielkomponente: zuerst das Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente in Bezug auf den Betriebszustand, den Überwachungszustand und die Konstruktionsparameter, um Bewertungsdaten zu erhalten; dann das Erzeugen von Gesamtbewertungsdaten der Zielkomponente basierend auf den Bewertungsdaten.
  • Die Bewertung der Zielkomponente in Bezug auf den Betriebszustand ist eine Bewertung des Betriebszustandes, die beabsichtigt, den aktuellen Betriebszustand der Zielkomponente zu bewerten. Die Bewertung der Zielkomponente in Bezug auf den Überwachungszustand ist eine Bewertung des Überwachungszustands, die beabsichtigt, die Leistung der Zielkomponente in einem bestimmten Bearbeitungsprozess oder die Leistung der Kernkomponenten innerhalb der Werkzeugmaschine zu bewerten. Die Bewertung der Zielkomponente in Bezug auf die Konstruktionsparameter ist eine Bewertung der Konstruktionsparameter, die beabsichtigt, die Konstruktionsleistung der Zielkomponente zu bewerten.
  • Bei der Betriebszustandsbewertung, Überwachungszustandsbewertung und Konstruktionsparameterbewertung kann die Zielkomponente beispielsweise in mehreren Stufen von oben nach unten bewertet werden, und es können mehrstufige Bewertungsdaten erzeugt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Ausführungsprozess der Betriebszustandsbewertung, der Überwachungszustandsbewertung und der Konstruktionsparameterbewertung beschränkt.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen werden durch die Bewertung der Zielkomponente in Bezug auf den Betriebszustand, den Überwachungszustand und die Konstruktionsparameter die Bewertungsdaten der Zielkomponente in Bezug auf die Gesamtbetriebszustandsebene, die partielle Kernunterkomponente/Technologieprozessebene bzw. die Konstruktionsparameter erhalten, und dann werden Gesamtbewertungsdaten basierend auf den Bewertungsdaten erhalten, wodurch eine mehrstufige und mehrdimensionale Bewertung der Zielkomponente von oben nach unten, vom Ganzen zum Teil, von der gesamten Maschine zu den Komponenten und vom Gesamtprozess zum Unterprozess realisiert werden kann, um die Eigenschaften und den Zustand der Werkzeugmaschine umfassender zu reflektieren und einen genauen und flexiblen Bewertungsmechanismus für die Werkzeugmaschine zu realisieren. Es ist auch förderlich für den späteren Optimierungsprozess basierend auf den Bewertungsergebnissen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren zur Bewertung der Werkzeugmaschine weiter: Optimieren der Werkzeugmaschine basierend auf dem Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine.
  • Wenn es sich bei der Bewertung beispielsweise um eine Bewertung des Zustandsgrads einer Werkzeugmaschine handelt, kann der Benutzer basierend auf dem durch die Bewertung erhaltenen Zustandsgraddatensatz entsprechende Entscheidungen treffen und Maßnahmen ergreifen, um Fehler zu lokalisieren, Fehler zu beseitigen, Probleme zu lösen, Wartungsarbeiten zu planen und Prozesse und Konstruktion zu optimieren.
  • Typische Optimierungsverfahren umfassen vorzugsweise prädiktives Gesundheitsmanagement, Signalkalibrierung und -optimierung, Bewertung und Optimierung von Fertigungsprozessen, Überwachung und Verbesserung des Betriebszustands und Optimierung der Konstruktionsparameter, aber sind nicht darauf beschränkt. Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen können auch andere Optimierungen durchgeführt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Optimierungsprozess beschränkt.
  • Basierend auf dem obigen wird, nachdem die Bewertung der Werkzeugmaschine basierend auf dem oben genannten Verfahrens durchgeführt wurde, basierend auf dem Bewertungsergebnis die entsprechende Entscheidung getroffen und es werden Maßnahmen ergriffen, um den Fehler zu lokalisieren, den Fehler zu beseitigen, das Problem zu lösen, die Wartung zu veranlassen und den Prozess und die Konstruktion zu optimieren, um ein effektives Optimieren der Werkzeugmaschine zu erreichen, wodurch die Leistung und Zuverlässigkeit der Werkzeugmaschine verbessert wird.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Zielkomponente beispielsweise ein Schneidwerkzeug der Werkzeugmaschine, und das oben erwähnte Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren kann detaillierter beschrieben werden.
  • Der Schritt des Erhaltens des Zieldatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst beispielsweise das Unterteilen des Originaldatensatzes basierend auf dem Herstellungsprozess des Schneidwerkzeugs, um zumindest einen Unterdatensatz zu erhalten, der zumindest einem Herstellungsprozess entspricht.
  • Der Schritt des Erhaltens des Merkmalsdatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst: Extrahieren von Datenmerkmalen der Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, und die Datenmerkmale umfassen zumindest einen Kosinusähnlichkeitstrend, einen Durchschnittsmerkmalstrend und einen Spitzenmerkmalstrend.
  • Der Schritt des Erzeugens des Bewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs umfasst: Bewerten des Schneidwerkzeugs basierend auf den Datenmerkmalen der Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, um Prozessbewertungsergebnisse des Schneidwerkzeugs in dem zumindest einen Unterprozess zu erhalten, und Erzeugen eines Schneidwerkzeugbewertungsergebnisses basierend auf den Prozessbewertungsergebnissen.
  • Basierend auf dem Vorstehenden wird, wenn die Zielkomponente eine Schneidwerkzeugkomponente ist, basierend auf der Typinformation (Schneidwerkzeug) und der Attributinformation (Gesamtbearbeitungsprozess) der Schneidwerkzeugkomponente, der Originaldatensatz des Werkzeugs basierend auf dem Bearbeitungsprozess unterteilt, um einen Unterdatensatz zu erhalten, der dem Bearbeitungsprozess entspricht. Die Datenmerkmale des Unterdatensatzes werden in den nachfolgenden Schritten extrahiert, und das Schneidwerkzeugbewertungsergebnis wird zumindest in einem Unterprozess basierend auf dem Prozessbewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs erzeugt, so dass für das Schneidwerkzeug als eine spezifische Zielkomponente der Werkzeugmaschine die Regeln in jedem Bewertungsprozess flexibel basierend auf seinem Typ und seiner Attribute festgelegt werden können, die Bewertung des Schneidwerkzeugs gut erreicht werden kann, daher die Genauigkeit des Bewertungsergebnisses verbessert wird und das Bewertungsergebnis eine gute Robustheit hat.
  • Im Folgenden wird das obige Verfahren in Kombination mit spezifischen Anwendungsszenarien näher erläutert. 4 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm eines Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahrens 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Das Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahren 200 basiert beispielsweise auf der Leistung einer Werkzeugmaschine (hier einer Bohrmaschine) während des Bohrprozesses eines Sechslochteils für einen Motor, um den Bearbeitungsprozess, wichtige Komponenten und die Werkzeugmaschine selbst zu überwachen, zu bewerten und zu optimieren. Und die ermittelte Zielkomponente umfasst beispielsweise ein Schneidwerkzeug der Werkzeugmaschine.
  • Zunächst erhält man zum Beispiel die Typinformationen und die Attributinformationen des Schneidwerkzeugs der Werkzeugmaschine. Zum Beispiel ist die Typinformation des Schneidwerkzeugs der Werkzeugmaschine: ein Schneidwerkzeug, und die Attributinformationen sind: Durchführen des Bohrprozesses des Sechslochteils.
  • Basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen können zum Beispiel Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, bestimmt und erfasst werden. Insbesondere umfassen in diesem Anwendungsszenario die erfassten Zielzustandsüberwachungsdaten beispielsweise ein Drehmomentsignal, das an der Spindel der Werkzeugmaschine mit einer Abtastfrequenz von 100 Hz erfasst wird (die Änderung des Drehmomentsignals kann den Betrieb der Spindel der Werkzeugmaschine widerspiegeln und hängt mit dem Verschleiß der Werkzeugmaschine zusammen). 5 zeigt ein teilweises schematisches Diagramm eines Drehmomentsignals, das gemäß dem Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahren 200 gesammelt wurde.
  • Danach wird beispielsweise im Vorverarbeitungsprozess ein Vorverarbeitungsvorgang an den gesammelten Mehreren Rohdaten durchgeführt, basierend auf einer Zielvorverarbeitungsregel, die mit den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt. Der Vorverarbeitungsprozess umfasst beispielsweise den bereits erwähnten Datenteilungsprozess, bei dem beispielsweise die ursprünglichen Daten basierend auf dem Bearbeitungsprozesses unterteilt werden. Konkret wird der gesamte technische Prozess des Sechslochteils basierend auf den Merkmalen des Bohrprozesses des Sechslochteils aus sechs Bohrunterprozessen zusammengesetzt. So werden die erhaltenen Daten beispielsweise gemäß den verschiedenen Bohrunterprozessen, zu denen sie gehören, unterteilt. Daher kann in den nachfolgenden Schritten eine unterschiedliche Verarbeitung und Bewertung für unterschiedliche Verarbeitungsmerkmale der verschiedenen Unterprozesse erfolgen.
  • Und der Vorverarbeitungsprozess umfasst beispielsweise auch andere Vorverarbeitungsvorgänge, wie oben beschrieben, wie Daten-Deduplizierung, Datenrauschreduzierung, Daten-Codierung und Daten-Filterung. Basierend auf der Art und den Eigenschaften der Daten können in diesen Ausführungsformen zum Beispiel Algorithmen, die auf Statistiken und Boxplots basieren, hauptsächlich bei der Datenrauschreduzierung verwendet werden, und Medianfilterung kann hauptsächlich bei der Datenfilterung verwendet werden.
  • Danach, nach der Vorverarbeitung, wird die Merkmalsextraktion auf den vorverarbeiteten bevorzugten Daten im Merkmalsextraktionsprozess durchgeführt. Basierend auf diesem spezifischen Anwendungsszenario ist die Merkmalsextraktion hier zum Beispiel eine Merkmalsextraktion im Zeitbereich. Gemäß den Signalcharakteristika werden der Mittelwert, die Standardabweichung, der Maximalwert, der quadratische Mittelwert und der Wellenformindex als ein Merkmal ausgewählt, das in einem einzigen Merkmalsextraktionsprozess extrahiert wird.
  • 6 zeigt ein Durchschnittsmerkmalstrenddiagramm, das durch das Durchführen der Merkmalsextraktion aus vorverarbeiteten Daten gemäß dem Werkzeugmaschinenzustandsbewertungsverfahren 200 erhalten wurde. Darunter wird basierend auf den sechs Unterprozessdatensätzen, die bei dem Vorverarbeiten erhalten wurden (entsprechend dem Herstellungsprozess der sechs Löcher), eine Merkmalsextraktion jeweils an den Daten der sechs Datensätze durchgeführt, um die Durchschnittsmerkmalstrenddiagramme der sechs Unterprozesse zu erhalten, wie in 6 gezeigt, wobei die horizontale Achse jedes Trenddiagramms des Unterprozesses die Zeit darstellt und die vertikale Achse zum Beispiel spezifische Merkmalswerte darstellen kann. Zum Beispiel können die Durchschnittsmerkmalstrendgrafiken direkt für die nachfolgenden Bewertungsschritte verwendet werden.
  • Nachdem die Merkmalsextraktion durchgeführt wurde, wird die Zustandsbewertung der Zielkomponente basierend auf den extrahierten Merkmale durchgeführt. Und das Bewertungsergebnis der Komponente kann basierend auf dem Bewertungsergebnis der Komponente auf der technischen Prozessebene erzeugt werden. Konkret wird beispielsweise basierend auf den Durchschnittsmerkmalstrendkurven der sechs in 6 dargestellten Unterprozesse der Zustandsgrad jedes Unterprozesses berechnet, und der Zustandsgrad der sechs Unterprozesse wird als Bewertungsergebnis des Prozesses verwendet. Danach wird beispielsweise basierend auf dem Bewertungsergebnis des Prozesses ein Radardiagramm, wie in 7 dargestellt, gezeichnet, in dem die sechs Grenzpunkte des Radardiagramms verwendet werden, um die Prozesszustandsgradwerte der sechs Unterprozesse zu charakterisieren (z.B. 1 ist der beste, 0 ist der niedrigste), wobei der Bereich, der von der Linie der sechs Grenzpunkte umschlossen wird, beispielsweise den Komponentenzustandsgrad des Schneidwerkzeugs der Werkzeugmaschine darstellt. In Analogie dazu kann z.B. der Gesamtzustandsgrad der Werkzeugmaschine basierend auf dem Zustandsgrad der mehreren Zielkomponenten der Werkzeugmaschine erzeugt werden.
  • Insbesondere kann der Prozess des Erzeugens des Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine detaillierter beschrieben werden. Zum Beispiel kann der Prozess des Erzeugens des Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine in verschiedenen Stufen der Signalbewertung (charakterisierend, dass die Bewertung direkt basierend auf den gesammelten Daten durchgeführt wird), der Merkmalsbewertung (Bewertung basierend auf den Merkmalsdaten nach der Merkmalsextraktion), der technischen Prozessbewertung (Bewertung des spezifischen technischen Prozesses), der Komponentenbewertung (Bewertung der Zielkomponenten) und der Asset-Bewertung (d.h. Bewertung des Zielobjekts, beispielsweise der Zustandsgrad der Werkzeugmaschine in diesem Anwendungsszenario) durchgeführt werden. Das endgültige Ergebnis der Werkzeugmaschinenbewertung kann basierend auf den Bewertungsergebnissen der oben genannten Stufen erstellt werden. Die verschiedenen Bewertungsstufen können miteinander in Beziehung gesetzt werden. Zum Beispiel kann das Ergebnis der Komponentenbewertung umfassend basierend auf dem Ergebnis der Betriebszustandsbewertung und dem Ergebnis der technischen Prozessbewertung erstellt werden, und zum Beispiel kann das Ergebnis der Anlagenbewertung umfassend basierend auf dem Ergebnis der Komponentenbewertung und dem Ergebnis der Konstruktionsparameterbewertung erstellt werden. Die vorgenannten Mehrfachbewertungen auf mehreren Stufen können beispielsweise den in 4 dargestellten Ausführungsablauf und die Ausführungsreihenfolge haben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und es können auch andere Ausführungsreihenfolgen angenommen werden.
  • Darüber hinaus kann basierend auf den Bewertungsergebnisse auch ein effizienter Optimierungs- und Wartungsprozess realisiert werden. Insbesondere 8 zeigt ein schematisches Diagramm des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs in verschiedenen Benutzungszeitabschnitten gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Unter Bezugnahme auf 8 kann zum Beispiel ein Radardiagramm des Zustandsgrads der Teile des Schneidwerkzeugs in verschiedenen Stadien der Werkzeugmaschine gezeichnet werden, einschließlich des frühen, mittleren und späten Benutzungszeitabschnitt. Der frühe Einsatz des Schneidwerkzeugs soll kennzeichnen, dass sich das Werkzeug in einem unverschlissenen oder leicht verschlissenen Zustand befindet, der mittlere Einsatz des Schneidwerkzeugs zeigt an, dass sich das Werkzeug in einem Zustand mittlerer Abnutzung befindet, und der späte Einsatz des Schneidwerkzeugs zeigt an, dass sich das Schneidwerkzeug in einem Zustand großflächiger Abnutzung befindet. Durch die Bewertung des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs unter verschiedenen Nutzungsbedingungen ist es möglich, genau und intuitiv die allgemeine Veränderung des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs während der gesamten Benutzungszeitabschnitte anzuzeigen, was der anschließenden Verbesserung und Wartung der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen förderlich ist, z.B. das Durchführen des Vorgangs des rechtzeitigen Wechselns des Schneidwerkzeugs oder die Ausgabe eines Alarms, wenn der Zustandsgrad des Schneidwerkzeugs niedriger als ein voreingestellter Wert ist, usw.
  • Zum Beispiel kann, basierend auf der Zustandsgradbewertung der vorgenannten Schneidwerkzeugkomponente das Werkzeug auch gezeichnet werden. 9 zeigt ein Trenddiagramm für den Zustandsgrad des Werkzeugs gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die horizontale Achse des Diagramms in 9 stellt die Zeit t dar, und die vertikale Achse stellt den berechneten Zustandsgradwert des Schneidwerkzeugs dar (z.B. 1 ist der beste, 0 ist der niedrigste), und der Abfall in der Wellenform stellt die Verschlechterung des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs dar (z.B. Verschleiß), wenn das Schneidwerkzeug verwendet wird. In diesem Fall kennzeichnet die fast senkrecht ansteigende Wellenform den Vorgang des Austauschs des Schneidwerkzeugs durch ein neues. Nach dem Austausch des Schneidwerkzeugs kehrt der gemessene Zustandswert des neuen Schneidwerkzeugs in den besten Zustand zurück (aus der Figur ist ersichtlich, dass er nahe bei 1 liegt), und dann sinkt der Wert mit der fortlaufenden Gebrauchsabnutzung. Anhand des Kurvendiagramms kann die Veränderung des Zustandsgrads des Schneidwerkzeugs im Laufe der Zeit intuitiv dargestellt werden, was für die anschließende Anpassung des Schneidwerkzeug-Austauschknotens von Vorteil ist.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen kann durch das Bereitstellen des auf der Zustandsüberwachung basierenden Werkzeugmaschinenbewertungsverfahrens eine Multisignal, Multibetriebszustands- und mehrdimensionale Fusion der ursprünglichen Signaldaten realisiert werden. Umfassendere und hierarchischere Verfahren und Anzeigen können erhalten werden, um den Zustand der Werkzeugmaschine zu reflektieren und den tatsächlichen Leistungszustand und das Änderungsgesetz jeder Stufe der Werkzeugmaschine zu bewerten, so dass genauere und rechtzeitige Warnungen, Alarme, Rückmeldungen und Optimierungsstrategien bereitgestellt werden können. Dies kann graduell die Bearbeitungsprobleme lösen, die durch die Teile, Betriebszustände und Bearbeitungsprozesse verursacht werden, und letztendlich die Bearbeitungskosten reduzieren, die Qualität verbessern und die Effizienz steigern.
  • Durch den Einsatz dieses Verfahrens können Werkzeugmaschinen in einem kontinuierlichen Regelkreis überwacht, bewertet und verbessert werden, wodurch die Leistung, die Servicefähigkeiten und die Lösungsfähigkeiten der entsprechenden Produkte verbessert werden können. Darüber hinaus kann es auch die erfassten Daten basierend auf großen Datenmengen oder maschinellem Lernen verarbeiten und modulieren, um die Bewertung und Optimieren der Werkzeugmaschine auf digitale und intelligente Weise zu realisieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Werkzeugmaschinenbewertungssystem vorgeschlagen. 10 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Werkzeugmaschinenbewertungssystems 300 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Gemäß 10 umfasst das Werkzeugmaschinenbewertungssystem 300 ein Zielkomponentenerfassungsmodul 310, ein Zieldatenbestimmungsmodul 320, ein Datenerfassungsmodul 330, ein Vorverarbeitungsmodul 340, ein Merkmalsextraktionsmodul 350, ein Komponentenanalysebewertungsmodul 360 und ein Bewertungsergebniserzeugungsmodul 370.
  • Darüber hinaus ist das Zielkomponentenerfassungsmodul 310 dazu eingerichtet, die Prozesse von Schritt S 101 und Schritt S102 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 durchzuführen, die die Bestimmung einer Zielkomponente der Werkzeugmaschine und die Erfassung der Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente umfassen.
  • Das Zieldatenbestimmungsmodul 320 ist das dazu eingerichtet ist, den Prozess von Schritt S103 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 durchzuführen, der für jede Zielkomponente die Bestimmung der Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente umfasst.
  • Das Datensammelmodul 330 ist das dazu eingerichtet ist, den Prozess von Schritt S104 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 auszuführen, der für jede Zielkomponente das Erhalten der Zielbetriebszustandsdaten, der Zielzustandsüberwachungsdaten und der Zielkonstruktionsparameterdaten entsprechend der Zielkomponente und das Erzeugen eines Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten umfasst.
  • Das Vorverarbeitungsmodul 340 ist dazu eingerichtet, den Prozess von Schritt S105 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 auszuführen, der die Vorverarbeitung des Originaldatensatzes basierend auf der Zielvorverarbeitungsregel umfasst, um den Zieldatensatz zu erhalten.
  • Das Merkmalsextraktionsmodul 350 ist das dazu eingerichtet ist, den Prozess des Schrittes S106 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 auszuführen, der das Durchführen der Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz basierend auf der Zielmerkmalsextraktionsregel umfasst, um einen Merkmalsdatensatz zu erhalten.
  • Das Komponentenanalysebewertungsmodul 360 ist dazu eingerichtet, den Prozess des Schrittes S107 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 auszuführen, der das Bestimmen einer mehrstufigen Bewertungsregel entsprechend der Zielkomponente basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente, das Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf der mehrstufigen Bewertungsregel und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente und das Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Zielkomponente umfasst.
  • Das Bewertungsergebniserzeugungsmodul 370 ist dazu eingerichtet, den Prozess von Schritt S108 in dem Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren von 1 auszuführen, der das Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine basierend auf dem Bewertungsergebnis jeder Zielkomponente umfasst.
  • Gemäß dem Vorstehenden wird in der vorliegenden Anmeldung durch Bestimmen zumindest einer Zielkomponente der Werkzeugmaschine, Bestimmen und Erfassen der Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten der Zielkomponente basierend auf den Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente, Durchführen einer Vorverarbeitung und Merkmalsextraktion an den verschiedenen Daten, um einen Merkmalsdatensatz zu erhalten, und weiteres Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz das Bewertungsergebnis der Zielkomponente erzeugt, und das Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine wird entsprechend erzeugt. Verglichen mit der technischen Lösung des Sammelns eines einzigen Signaltyps und des Durchführens einer einzigen Art von Analyse und Bewertung im Stand der Technik: Einerseits sammelt die vorliegende Anmeldung verschiedene Arten von Daten, die sich auf die Zielkomponenten in der Werkzeugmaschine beziehen, und berücksichtigt umfassend den Gesamtbetriebszustand, Unterprozesse und den Betriebszustand der Komponenten sowie die Parameterkonstruktion jeder Zielkomponente der Werkzeugmaschine, wodurch eine umfassendere und genauere Wiedergabe des Zustands der Zielkomponente hergestellt wird, um den Zustand der Werkzeugmaschine besser wiederzugeben; andererseits kann die Bewertung der Zielkomponente und der Werkzeugmaschine durch ein mehrstufiges Bewertungsverfahren erreicht werden, so dass mehrere verschiedene Analyseverfahren basierend auf dem Erhalten mehrerer Typen verwendet werden können, und der Leistungszustand der Werkzeugmaschine kann unter mehreren Begriffen und Aspekten bewertet werden, dann kann das Bewertungsergebnis den tatsächlichen Leistungszustand und das Änderungsgesetz der Werkzeugmaschine gut widerspiegeln, wodurch genauere und zeitnahe Bewertungsergebnisse der Werkzeugmaschine bereitgestellt werden. Es ist förderlich für die Überwachung, Rückmeldung und Optimierung in den folgenden Schritten basierend auf den Bewertungsergebnissen.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Vorverarbeitungsmodul 340 weiter ein Datenteilungsregelbestimmungsmodul 341 und ein Zieldatensatzerzeugungsmodul 342.
  • Das Datenteilungsregelbestimmungsmodul 341 ist dazu eingerichtet, den Prozess des Schritts S1051 in 2 auszuführen, der das Bestimmen einer Datenteilungsregel entsprechend dem Originaldatensatz basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten im Originaldatensatz umfasst.
  • Die Datenteilungsregel beabsichtigt, eine Regel für die Datenteilung und Gruppierung von Daten im Originaldatensatz zu charakterisieren. Die vorliegende Offenbarung ist nicht durch das spezifische Bestimmungsverfahren der Datenteilungsregel beschränkt.
  • Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen kann die Datenteilungsregel zum Beispiel eine auf Schneidwerkzeugen basierende Teilung, eine auf dem Prozessmodus basierende Teilung und eine auf dem Bearbeitungsprozess basierende Teilung sein. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch den spezifischen Inhalt der Datenteilungsregel beschränkt.
  • Darüber hinaus ist das Zieldatensatzerzeugungsmodul 342 dazu eingerichtet, den Prozess des Schritts S1052 in 2 durchzuführen, der das Durchführen einer Datenteilung an dem Originaldatensatz basierend auf der Datenteilungsregel umfasst, um den Zieldatensatz zu erhalten.
  • Die Datenteilung beabsichtigt, den Vorgang des Gruppierens oder Teilens der Daten im Zieldatensatz zu charakterisieren. Insbesondere können beispielsweise mehrere Daten im Zieldatensatz in dieselbe Gruppe geteilt werden, oder die Daten im Datensatz können zuerst abgefangen und geteilt werden, und dann können die abgefangenen Daten gruppiert werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Ausführungsart des Datenteilungsprozesses beschränkt.
  • Es sollte verstanden werden, dass je nach den tatsächlichen Bedürfnissen beispielsweise nur ein Zieldatensatz erzeugt werden kann oder mehrere Zieldatensätze erzeugt werden können (z.B. entsprechend mehreren unterschiedlichen technischen Prozessen oder Werkzeugmaschinenteilen). Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nicht durch die spezifische Anzahl der erhaltenen Zieldatensätze beschränkt.
  • Basierend auf den obigen Ausführungen wird die Datenteilungsregel basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten im Originaldatensatz bestimmt, und die Daten im Datensatz werden unterteilt. Basierend auf den tatsächlichen Bedürfnissen und den spezifischen Bewertungsobjekten kann der Datensatz, der mit den aktuellen spezifischen Bewertungsobjekten verbunden ist (wie beispielsweise der spezifische Prozess der Zielkomponente, die spezifische Unterkomponente der Zielkomponente, usw.) erhalten werden, um die minimale Granularität zu erhalten, die für die nachfolgende Bewertung erforderlich ist. Der Datensatz trägt dazu bei, die Geschwindigkeit und Effizienz der nachfolgenden Verarbeitung und Bewertung zu verbessern; gleichzeitig werden die extrahierten Daten aus mehreren Quellen basierend auf der Datenteilung nach vorgegebenen Regeln organisch kombiniert, um die mehrstufigen, mehrdimensionalen Zustandsdaten zu erhalten, die dem spezifischen Bewertungsobjekt entsprechen. Dies ist für die nachfolgende genaue und dynamische Bewertung des spezifischen Bewertungsobjekts basierend auf den Daten förderlich, um eine zuverlässige und hochpräzise Bewertung der Werkzeugmaschine zu realisieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Werkzeugmaschinenbewertungssystem mit anderen Systemen kommunizieren, Daten von anderen Systemen empfangen und/oder Daten und Bewertungsergebnisse an andere Systeme senden. Das Werkzeugmaschinenbewertungssystem kann auch die oben beschriebene Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren durchführen und die entsprechenden oben beschriebenen Funktionen realisieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten computerlesbaren Anweisungen bereitgestellt. Bei Ausführung durch einen Computer bewirken die Anweisungen, dass das oben genannte Verfahren ausgeführt wird und die oben genannten Funktionen erreicht werden.
  • Der Programmteil in der Technologie kann als ein „Produkt“ oder „Gegenstand“ in Form von ausführbarem Code und/oder zugehörigen Daten betrachtet werden, der an einem computerlesbaren Medium beteiligt ist oder durch dieses realisiert wird. Zu den greifbaren und dauerhaften Speichermedien kann jeder Speicher oder jede Speicherung gehören, der/die von Computern, Prozessoren oder ähnlichen Vorrichtungen oder verwandten Modulen verwendet wird. Zum Beispiel verschiedene Halbleiterspeicher, Bandlaufwerke, Laufwerke oder ähnliche Geräte, die Speicherfunktionen für Software bereitstellen können.
  • Die gesamte Software oder Teile davon können manchmal über ein Netzwerk, wie das Internet oder andere Kommunikationsnetzwerke, kommunizieren. Diese Art der Kommunikation kann Software von einer Computervorrichtung oder einem Prozessor zu einem anderen laden, z.B. das Laden der Software von einem Server oder einem Host-Computer einer Werkzeugmaschinenbewertungsvorrichtung zu einer Hardwareplattform einer Computerumgebung oder zu einer Computerumgebung anderer Ausführungssysteme oder eines Systems mit ähnlichen Funktionen, die mit dem Bereitstellen von für die Werkzeugmaschinenbewertung erforderlichen Informationen verbunden sind. Daher kann ein anderes Medium, das Softwareelemente übertragen kann, auch als physikalische Verbindung zwischen lokalen Vorrichtungen verwendet werden, wie z.B. Lichtwellen, elektrische Wellen, elektromagnetische Wellen usw., um eine Ausbreitung durch Kabel, optische Kabel oder Luft zu erreichen. Die physischen Medien, die für Trägerwellen verwendet werden, wie z.B. Kabel, drahtlose Verbindungen oder optische Kabel, können ebenfalls als softwaretragende Medien betrachtet werden. Sofern der Gebrauch hier nicht das greifbare „Speicher“medium einschränkt, beziehen sich andere Begriffe, die sich auf den Computer oder das maschinen-„lesbare Medium“ beziehen, alle auf das Medium, das an dem Prozess der Ausführung von Anweisungen durch den Prozessor beteiligt ist.
  • Diese Beschreibung verwendet spezifische Begriffe, um die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung zu beschreiben. Zum Beispiel bedeuten „erste/zweite Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“ und/oder „einige Ausführungsformen“ ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die sich auf zumindest eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bezieht. Daher ist zu betonen und zu beachten, dass „eine Ausführungsform“ oder „ein Ausführungsbeispiel“ oder „eine alternative Ausführungsform“, die in dieser Beschreibung zweimal oder öfter an verschiedenen Stellen erwähnt werden, sich nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform beziehen. Darüber hinaus können einige Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung in geeigneter Weise kombiniert werden.
  • Darüber hinaus kann der Fachmann verstehen, dass verschiedene Aspekte dieser Anmeldung durch eine Reihe von patentierbaren Kategorien oder Situationen erklärt und beschrieben werden können, einschließlich jedes neuen und nützlichen Prozesses, Maschine, Produkts oder Kombination von Substanzen oder einer Kombination davon, alle neuen und nützlichen Verbesserungen. Dementsprechend können verschiedene Aspekte der vorliegenden Anmeldung vollständig durch Hardware, vollständig durch Software (einschließlich Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder durch eine Kombination von Hardware und Software ausgeführt werden. Die oben genannte Hardware oder Software kann sich auf „Datenblock“, „Modul“, „Engine“, „Einheit“, „Komponente“ oder „System“ beziehen. Darüber hinaus können verschiedene Aspekte dieser Anmeldung als Computerprodukt verkörpert sein, das sich in einem oder mehreren computerlesbaren Medien befindet, und das Produkt enthält computerlesbare Programmcodes.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, gemeinhin verstanden wird. Es wird weiter davon ausgegangen, dass Begriffe, wie z.B. solche, die in gängigen Wörterbüchern definiert sind, eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des relevanten Fachgebiets übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne interpretiert werden, es sei denn, sie sind hier ausdrücklich so definiert.
  • Die obigen Ausführungen dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Offenbarung und sollten nicht als Einschränkung derselben verstanden werden. Obwohl einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden sind, kann ein Fachmann leicht verstehen, dass viele Änderungen an diesen beispielhaften Ausführungsformen hergestellt werden können, ohne von der kreativen Lehre und den Vorteilen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sollen alle derartigen Änderungen in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, einbezogen werden. Wie zu erkennen ist, dient das Vorstehende zur Erläuterung der vorliegenden Offenbarung, die nicht als auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt angesehen werden sollte, und Modifikationen der vorliegenden Offenbarung und andere Ausführungsformen sind in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche einbezogen. Die vorliegende Offenbarung wird durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.

Claims (10)

  1. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren, das umfasst: Bestimmen zumindest einer Zielkomponente einer Werkzeugmaschine; für jede Zielkomponente: Erfassen von Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente; Bestimmen und Erfassen von Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den erfassten Typinformationen und Attributinformationen; Erzeugen eines Originaldatensatzes basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten; Vorverarbeiten des Originaldatensatzes, um einen Zieldatensatz basierend auf einer Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt; Durchführen einer Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz, um einen Merkmalsdatensatz basierend auf einer Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt, und Durchführen einer mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente und einer mehrstufigen Bewertungsregel, die mit den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente übereinstimmt, und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Zielkomponente; und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses der Werkzeugmaschine basierend auf Bewertungsergebnissen der zumindest einen Zielkomponente.
  2. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen des Originaldatensatzes für jede Zielkomponente basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten umfasst: synchrones Verarbeiten an den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten in mehreren Dimensionen, um den Originaldatensatz zu erhalten, wobei die mehreren Dimensionen eine räumliche Dimension und eine zeitliche Dimension umfassen.
  3. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Vorverarbeiten des Originaldatensatzes für jede Zielkomponente, um einen Zieldatensatz basierend auf der Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten, umfasst: Bestimmen einer Datenteilungsregel, die dem Originaldatensatz entspricht, basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten in dem Originaldatensatz; und Durchführen einer Datenteilung an dem Originaldatensatz, um den Zieldatensatz basierend auf der Datenteilungsregel zu erhalten.
  4. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen einer Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz für jede Zielkomponente, um den Merkmalsdatensatz basierend auf der Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten, umfasst: Extrahieren von Merkmalen der Zielbetriebszustandsdaten in dem Zieldatensatz, um Betriebszustandsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; Extrahieren von Merkmalen der Zielzustandsüberwachungsdaten in dem Zieldatensatz, um Zustandsüberwachungsmerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; Extrahieren von Merkmalen der Zielkonstruktionsparameterdaten in dem Zieldatensatz, um Konstruktionsparametermerkmale des Zieldatensatzes zu erhalten; und Erhalten des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen.
  5. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 4, wobei das Erhalten des Merkmalsdatensatzes der Zielkomponente basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen umfasst: Erhalten von Fusionsmerkmalsdaten durch Durchführen einer Merkmalsfusionsverarbeitung basierend auf den Betriebszustandsmerkmalen, den Zustandsüberwachungsmerkmalen und den Konstruktionsparametermerkmalen, und Erzeugen des Merkmalsdatensatzes basierend auf den Fusionsmerkmalsdaten.
  6. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen der mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente für jede Zielkomponente basierend auf der mehrstufigen Bewertungsregel und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente und das Erzeugen des Bewertungsergebnisses der Zielkomponente umfasst: Durchführen der mehrstufigen Bewertung der Zielkomponente basierend auf dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente in Bezug auf den Betriebszustand, den Überwachungszustand und die Konstruktionsparameter, um Bewertungsdaten zu erhalten; und Erzeugen von Gesamtbewertungsdaten der Zielkomponente basierend auf den Bewertungsdaten.
  7. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, das weiter umfasst: Optimieren der Werkzeugmaschine basierend auf dem Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine.
  8. Werkzeugmaschinenbewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Zielkomponente ein Schneidwerkzeug der Werkzeugmaschine umfasst, wobei ein Schritt des Erhaltens des Zieldatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst: Unterteilen des Originaldatensatzes basierend auf Bearbeitungsprozessen des Schneidwerkzeugs, um zumindest einen Unterdatensatz zu erhalten, der zumindest einem Bearbeitungsprozess entspricht; ein Schritt des Erhaltens des Merkmalsdatensatzes des Schneidwerkzeugs umfasst: Extrahieren von Datenmerkmalen von Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, wobei die Datenmerkmale zumindest einen von einem Kosinusähnlichkeitstrend, einem Durchschnittsmerkmalstrend oder einem Spitzenmerkmalstrend umfassen; und ein Schritt des Erzeugens des Bewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs umfasst: Bewerten des Schneidwerkzeugs basierend auf den Datenmerkmalen der Daten in dem zumindest einen Unterdatensatz, um Prozessbewertungsergebnisse des Schneidwerkzeugs in zumindest einem Unterprozess zu erhalten, und Erzeugen des Bewertungsergebnisses des Schneidwerkzeugs basierend auf den Prozessbewertungsergebnissen.
  9. Werkzeugmaschinenbewertungssystem, das umfasst: ein Zielkomponentenerfassungsmodul, das dazu eingerichtet ist, eine Zielkomponente einer Werkzeugmaschine zu bestimmen und Typinformationen und Attributinformationen der Zielkomponente zu erfassen, ein Zieldatenbestimmungsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten, die der Zielkomponente entsprechen, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen; ein Datensammelmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente Zielbetriebszustandsdaten, Zielzustandsüberwachungsdaten und Zielkonstruktionsparameterdaten zu erfassen, die der Zielkomponente entsprechen, und einen Originaldatensatz basierend auf den Zielbetriebszustandsdaten, den Zielzustandsüberwachungsdaten und den Zielkonstruktionsparameterdaten zu erzeugen; ein Vorverarbeitungsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente eine Zielvorverarbeitungsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, und den Originaldatensatz vorzuverarbeiten, um einen Zieldatensatz basierend auf der Zielvorverarbeitungsregel zu erhalten; ein Merkmalsextraktionsmodul, das dazu eingerichtet ist, für jede Zielkomponente eine Zielmerkmalsextraktionsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, und eine Merkmalsextraktion an dem Zieldatensatz durchzuführen, um einen Merkmalsdatensatz basierend auf der Zielmerkmalsextraktionsregel zu erhalten; ein Komponentenanalysebewertungsmodul, das dazu eingerichtet ist, eine mehrstufige Bewertungsregel, die der Zielkomponente entspricht, basierend auf den Typinformationen und den Attributinformationen der Zielkomponente zu bestimmen, eine mehrstufige Bewertung der Zielkomponente basierend auf der mehrstufigen Bewertungsregel und dem Merkmalsdatensatz der Zielkomponente durchzuführen und ein Bewertungsergebnis der Zielkomponente zu erzeugen; und ein Bewertungsergebniserzeugungsmodul, das dazu eingerichtet ist, ein Bewertungsergebnis der Werkzeugmaschine basierend auf den Bewertungsergebnissen der einzelnen Zielkomponenten zu erzeugen.
  10. Computerlesbares Speichermedium, wobei das Medium computerlesbare Anweisungen speichert, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 durchführen.
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