【探析云計算在智能機床控制體系中的應用】控制系統是智能機床實現未來智能制造的核心決定因素，它通過對影響加工精度和效率的物理量進行檢測、建模、提取特征，自動感知加工系統的內部狀態及外部環境，快速做出實現最佳目標的智能決策，對機床的工藝參數進行實時控制，使機床的加工過程處于最佳狀態。盡管目前的機床控制系統正從特殊的閉環控制轉變到通用、實時、動態的閉環控制，具備了高精度、高效率、柔性自動化等特征，能夠完成自動修正、調節補償和在線故障診斷。但是由于采用了中心式封閉體系結構，計算能力僵化，系統內部沒有實現信息回路，信息到決策再到控制系統的反饋無法實時和自動完成，加工過程中產生的大數據所蘊含的信息和價值也沒有被充分挖掘。而在這種大數據環境下，控制系統對機床實時的狀態估計、精確決策和穩定控制主要取決于控制系統能否具有一個能夠提供所需計算能力、開放的控制結構。

制造系統功能變化歷程

近年來，工業發達國家的產品設計和制造由傳統的基于網絡的分布式協同設計和制造轉變為基于云的設計和制造。眾多學者對云計算在制造領域的應用進行了前瞻性的研究，特別是SCHLECHTENDAHL研究控制系統作為一種服務的可能性。但是由于采用的是現有的互聯網絡技術，實時性不能保證。沈陽機床集團建立i5云制造平臺，開拓了制造模式轉變為互聯網+制造模式的先河。華中8型智能數控系統依托云計算技術平臺，實現高速、高精、高效的加工。

雖然云計算技術已經在機床控制系統領域取得了成績，但是，到目前為止，國內外尚未開展以云計算為基礎對機床控制系統體系結構進行設計和調整的研究。

西安交通大學的黃瑩，盧秉恒，趙萬華在《云計算在智能機床控制體系中的應用探析》一文中，以智能機床的控制體系為著眼點，通過分析機床控制系統的發展及所存在問題，提出將云計算的概念與數控機床智能控制相結合是解決問題的有效途徑。針對國內外云計算在制造業的應用現狀，分析得出以云計算為基礎設計和調整機床控制體系這一研究思路，具有一定的創新性，可以依靠云計算的本質特點，構建一種新穎的、具備云計算基本特點的開放式控制結構，根據計算的壓力來對計算能力進行配置，符合機床智能化的總體趨勢。研究提出智能機床云控制體系的概念，剖析其內涵，并結合云計算架構，給出控制體系設計可采取分層級、任務化、數據流控制的思路。最后，設計智能機床云控制體系的總體結構，并研究將智能機床云控制體系的進行分解而后依據總體框架匯總的具體實施方法。研究結果為進一步分析在這種控制架構下，數控系統的計算能力、存儲能力、數控機床的加工精度等內容，用以驗證設計方案的可行性及特點提供了總體構想。因此，研究結果可以為解決智能機床的系統集成、大數據處理、計算速度和精度以及開放性問題提供一定的方法論。