5G網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，帶來(lái)CNC加工中心的技術(shù)發(fā)展

在極少的情況下，當(dāng)朋友或家人對(duì)我所寫的內(nèi)容感興趣時(shí)，盲目銑削視頻就很容易上手。沒(méi)有比通過(guò)這些扇形渦輪機(jī)部件的曲折來(lái)觀看五個(gè)軸協(xié)同操縱更好的方法來(lái)欣賞現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)和熟練的CNC編程。

就像我拜訪的許多CNC加工中心老板和經(jīng)理一樣，這些朋友和家人可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，此過(guò)程與驅(qū)動(dòng)最新智能手機(jī)的技術(shù)之間存在直接聯(lián)系。第五代（5G）無(wú)線技術(shù)就在這里，它為CNC加工中心和安裝在工作區(qū)的傳感器之間的數(shù)據(jù)反饋環(huán)路提供了足夠的速度，以幾乎實(shí)時(shí)地補(bǔ)償加工振動(dòng)。

設(shè)置和操作精細(xì)的鏜頭變得非常容易

5G在控制大銑削顫振方面的潛力-任何機(jī)械師都熟悉的一種漸進(jìn)的，永續(xù)的振動(dòng)形式-已得到證明（包括在GF機(jī)械加工解決方案的IMTS 2018展位上）。隨著5G的普及，制造商可以采用相同的概念來(lái)監(jiān)視和控制各種加工過(guò)程變化的理由是合理的。

5G增強(qiáng)型葉輪加工的研究起源于歐洲，這是由德國(guó)研究機(jī)構(gòu)表示生產(chǎn)技術(shù)研究所與5G基礎(chǔ)架構(gòu)開(kāi)發(fā)商愛(ài)立信（一家位于瑞典斯德哥爾摩的跨國(guó)電信公司）合作建立的。愛(ài)立信有關(guān)該項(xiàng)目的文檔為針對(duì)這些對(duì)飛行和安全至關(guān)重要的組件提供了充分的理由：葉狀銑削工藝不僅需求量很大，而且本質(zhì)上也很苛刻，而要求苛刻的過(guò)程很昂貴。  

愛(ài)立信和弗勞恩霍夫認(rèn)為，葉狀銑削視頻雖然令人印象深刻，卻沒(méi)有傳達(dá)出這樣的事實(shí)，即這些組件在五軸加工中心中的使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20個(gè)小時(shí)。觀眾也沒(méi)有得到任何跡象表明四分之一的銑削工作需要重新加工。實(shí)際上，機(jī)加工占葉盤平均總生產(chǎn)成本的一半。更糟的是，刀片設(shè)計(jì)趨向于更薄，更靈活且更難加工。研究人員說(shuō)，啟用5G的振顫控制可以通過(guò)將整體加工返工率降低10％來(lái)提供幫助。

啟用5G的控制循環(huán)始于整體葉盤。粘貼在零件上的小型加速度計(jì)（振動(dòng)傳感器）通過(guò)傳輸裝置與CNC通訊，該傳輸裝置也安裝在零件上。根據(jù)此數(shù)據(jù)饋送，CNC加工中心會(huì)計(jì)算并發(fā)出一系列校正信號(hào)以衰減振動(dòng)（例如，主軸速度調(diào)節(jié)）。5G連接速度確保可以在物理速度趕上之前進(jìn)行這些校正，也就是說(shuō)，在加劇振動(dòng)使調(diào)整過(guò)時(shí)之前就可以進(jìn)行校正。

更具體地說(shuō)，5G網(wǎng)絡(luò)可以提供接近一毫秒的等待時(shí)間（從傳感器到CNC的傳輸延遲）。除了降低延遲之外，它們還提供更高的帶寬（一次可以移動(dòng)多少數(shù)據(jù)）。本質(zhì)上，較低的延遲使數(shù)據(jù)“流水線”更快，而較高的帶寬使流水線更寬。簡(jiǎn)而言之，5G可以更快地移動(dòng)更多數(shù)據(jù)。工業(yè)設(shè)施中的連接源可能是易于安裝的工業(yè)級(jí)系統(tǒng)，例如就像建立4G專用網(wǎng)絡(luò)一樣，用戶只需插入工業(yè)級(jí)傳輸單元并安裝屋頂天線即可在整個(gè)設(shè)施中擴(kuò)展無(wú)線覆蓋范圍。

隨著工業(yè)5G在商業(yè)上變得可行，很容易想到虛擬消除數(shù)據(jù)傳輸滯后將如何促進(jìn)機(jī)加工過(guò)程本身之外的監(jiān)視和控制。例如可能包括對(duì)預(yù)防性維護(hù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；使用增強(qiáng)和/或虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備執(zhí)行培訓(xùn)或組裝等任務(wù)；或在不同設(shè)施中進(jìn)行操作時(shí)，確保零件與“數(shù)字孿生”之間始終如一的完美匹配。更快地訪問(wèn)更多數(shù)據(jù)有助于更深入的數(shù)據(jù)分析，尤其是由人工智能驅(qū)動(dòng)的分析。機(jī)器人可以利用5G的速度無(wú)縫訪問(wèn)基于云的情報(bào)，并提高敏捷性和響應(yīng)能力。

5G不僅提供速度。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能夠在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上支持從自動(dòng)化系統(tǒng)到機(jī)床傳感器再到車間平板電腦和其他資產(chǎn)的更多互連設(shè)備。此外，可以根據(jù)需要分配帶寬和延遲。除其他好處外，這避免了干擾關(guān)鍵反饋回路的風(fēng)險(xiǎn)，例如在大刀銑削中用于顫振控制的關(guān)鍵反饋回路。據(jù)報(bào)道，5G比Wi-Fi和其他無(wú)線解決方案更穩(wěn)定，它可以消除現(xiàn)代工廠中昂貴的電纜連接數(shù)英里。

在有關(guān)自動(dòng)駕駛汽車，數(shù)秒內(nèi)下載電影以及尚未成為現(xiàn)實(shí)的其他應(yīng)用的討論中，很容易迷失在有關(guān)5G的所有宣傳中。葉狀銑削研究證明不僅對(duì)制造業(yè)，而且對(duì)CNC加工中心業(yè)務(wù)都有直接且潛在的巨大影響。