面向數(shù)控加工過(guò)程智能管控的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)管理方法*

（1.北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191；2.北京航天新風(fēng)機(jī)械設(shè)備有限公司，北京 100049）

隨著中國(guó)制造2025 國(guó)家戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，智能制造及其相關(guān)理論與技術(shù)方法已深入人心。智能制造的內(nèi)涵可以用“動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行和改進(jìn)提高”的20 字方針來(lái)高度概括，這其中動(dòng)態(tài)感知是基礎(chǔ)，而感知得到的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)則是進(jìn)行制造過(guò)程分析、決策、執(zhí)行和改進(jìn)提高的驅(qū)動(dòng)力。數(shù)控機(jī)床作為一種先進(jìn)的制造裝備在智能制造中扮演著十分重要的角色。在離散制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床是制造過(guò)程的末端執(zhí)行裝置，人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等要素在加工過(guò)程中高度融合。因此，數(shù)控加工過(guò)程的輸出數(shù)據(jù)就成為評(píng)價(jià)加工過(guò)程、生產(chǎn)計(jì)劃、工藝規(guī)程、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備可靠性以及數(shù)控程序質(zhì)量高低的重要依據(jù)。數(shù)控加工過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出實(shí)時(shí)、多源、異構(gòu)等特點(diǎn)。比如，與加工任務(wù)相關(guān)的產(chǎn)品、工藝、設(shè)備、原材料、工位、操作人員等制造情境數(shù)據(jù)是典型的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的程序段執(zhí)行信息、機(jī)床加工狀態(tài)信息、坐標(biāo)值、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、主軸負(fù)載等,雖然是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，但其更新的頻率一般不高于10Hz[1–4]；而加工過(guò)程中采集的來(lái)自外部傳感器的主軸振動(dòng)、切削噪聲等信號(hào)的采樣頻率則一般高于10kHz，這樣就給數(shù)據(jù)的組織、訪問(wèn)控制與存儲(chǔ)管理帶來(lái)挑戰(zhàn)。

針對(duì)數(shù)控加工過(guò)程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的組織與管理問(wèn)題，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界展開(kāi)了大量的研究?！?br>