一种数控机床研发数据管理方法及系统

摘要

本申请提供了一种数控机床研发数据管理方法及系统，涉及数控机床管理领域，方法包括如下步骤：数据采集模块采集数控机床的实际工作数据并传输给云端；数据采集模块采集数控机床的实际使用寿命并传输给云端；云端对数控机床的所有实际工作数据进行处理获得参考工作数据；计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差和正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工作数据作为正向参考工作数据，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工作数据作为负向参考工作数据；对所有正向参考数据和负向参考工作所数据进行处理获得正向指导数据和负向指导数据，根据正向指导数据和负向指导数据调整研发数据。

权利要求

1.一种数控机床研发数据管理方法，其特征在于，包括如下步骤：数据采集模块采集数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工作数据并传输给云端；

数据采集模块采集数控机床的实际使用寿命并传输给云端；

云端对数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工作数据进行处理获得参考工作数据；

云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差和正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工作数据作为正向参考工作数据，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工作数据作为负向参考工作数据；

云端对所有正向参考数据进行处理获得正向指导数据，云端对所有负向参考工作数据进行处理获得负向指导数据，根据正向指导数据和负向指导数据调整研发数据；

云端通过判断实际使用寿命与预期使用寿命的大小和差值，评价实际使用数据对数控机床实际使用寿命的影响性质，影响性质包括正面影响和负面影响；云端通过统计和计算获得负值寿命差和正值寿命差并提取正值寿命差中的极值和负值寿命差中的极值作为指导数据，研发人员通过指导数据能够判断出更适于延长数控机床实际使用寿命的实际工作数据以及会缩短数控机床实际使用寿命的实际工作数据，根据指导数据对应的实际工作数据调整数控机床的研发数据，使数控机床的预设工作数据范围扩大至覆盖负向指导数据对应的实际工作数据；

预期使用寿命从实验中获得；

性能监测模块监测数控机床的工作性能，数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块采集数控机床的实际工作数据并传输给云端；

性能监测模块监测数控机床的工作性能，数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块采集数控机床的实际工况数据并传输给云端。

2.根据权利要求1所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，还包括如下步骤：云端根据正向指导数据生成正向工作数据使用说明，云端根据负向指导数据生成负向工作数据使用说明。

3.根据权利要求1或2所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，还包括如下步骤：数据采集模块采集数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工况数据并传输给云端；

数据采集模块采集数控机床的实际使用寿命并传输给云端；

云端对数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工况数据进行处理获得参考工况数据；

根据参考工况数据调整研发数据。

4.根据权利要求3所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工况数据作为正向参考工况数据，云端对所有正向参考工况数据进行处理获得正向指导数据，根据正向指导数据调整研发数据。

5.根据权利要求4所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：云端根据正向指导数据生成正向工况数据使用说明。

6.根据权利要求3所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工况数据作为负向参考工况数据；云端对所有负向参考工况数据进行处理获得负向指导数据，根据负向指导数据调整研发数据。

7.根据权利要求6所述的数控机床研发数据管理方法，其特征在于，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：云端根据负向指导数据生成负向工况数据使用说明。

8.一种数控机床研发数据管理系统，其特征在于，包括数据采集模块、云端、性能监测模块；

所述数据采集模块和所述性能监测模块通过无线网络与云端连接；

所述数据采集模块和所述性能监测模块安装于数控机床上并与数控机床的主机连接；

所述数据采集模块适于采集数控机床的实际工作数据和实际工况数据并传输给云端；

所述性能监测模块适于监测数控机床的工作性能并传输给云端；

云端包括存储器和处理器，数控机床的实际工作数据和实际工况数据以及数控机床的工作性能适于存储于所述存储器，所述存储器中还存储有计算机程序，计算机程序适于被所述处理器执行实现权利要求1至7任一项所述的数控机床研发数据管理方法。

说明书

一种数控机床研发数据管理方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及数控机床管理技术领域，尤其涉及一种数控机床研发数据管理方法及系统。

背景技术

[0002] 数控机床的研发通常参考使用过程中反馈的使用数据，使用过程中遇到故障问题时，判断故障出现的原因，然后针对该故障调整研发数据从而克服该故障，数控机床的研发方向主要包括两方面，一个是性能，另一个是使用寿命，在保证使用性能的基础上，应当尽量延长数控机床的使用寿命，现有技术中数控机床的使用寿命和使用性能通常通过实验数据获得（使用性能可以通过实验获得准确的结果，且实验获得的使用性能结果与实际使用过程中的性能基本不会存在较大的区别），在达到使用寿命后进行报废或回收处理，然而实际使用的工况以及工作参数与实验中使用的工况和工作参数存在区别，用实验数据获得的使用寿命准确度较低，往往与实际使用寿命存在较大差别，且难以根据实际使用数据对研发数据作出调整延长使用寿命。

发明内容

[0003] 本申请提供一种数控机床研发数据管理方法及系统，用于解决现有技术中难以确定和延长数控机床使用寿命的技术问题。

[0004] 本申请的第1方面提供了一种数控机床研发数据管理方法，包括如下步骤：

[0005] 数据采集模块采集数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工作数据并传输给云端；

[0006] 数据采集模块采集数控机床的实际使用寿命并传输给云端；

[0007] 云端对数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工作数据进行处理获得参考工作数据；

[0008] 云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差和正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工作数据作为正向参考工作数据，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工作数据作为负向参考工作数据；

[0009] 云端对所有正向参考数据进行处理获得正向指导数据，云端对所有负向参考工作数据进行处理获得负向指导数据，根据正向指导数据和负向指导数据调整研发数据。

[0010] 在第1方面的一些实施方式中，还包括如下步骤：云端根据正向指导数据生成正向工作数据使用说明，云端根据负向指导数据生成负向工作数据使用说明。

[0011] 在第1方面的一些实施方式中，还包括如下步骤：

[0012] 数据采集模块采集数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工况数据并传输给云端；

[0013] 数据采集模块采集数控机床的实际使用寿命并传输给云端；

[0014] 云端对数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工况数据进行处理获得参考工况数据；

[0015] 根据参考工况数据调整研发数据。

[0016] 在第1方面的一些实施方式中，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0017] 云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工况数据作为正向参考工况数据，云端对所有正向参考工况数据进行处理获得正向指导数据，根据正向指导数据调整研发数据。

[0018] 在第1方面的一些实施方式中，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0019] 云端根据正向指导数据生成正向工况数据使用说明。

[0020] 在第1方面的一些实施方式中，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0021] 云端计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工况数据作为负向参考工况数据；云端对所有负向参考工况数据进行处理获得负向指导数据，根据负向指导数据调整研发数据。

[0022] 在第1方面的一些实施方式中，所述根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0023] 云端根据负向指导数据生成负向工况数据使用说明。

[0024] 在第1方面的一些实施方式中，性能监测模块监测数控机床的工作性能，数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块采集数控机床的实际工作数据并传输给云端。

[0025] 在第1方面的一些实施方式中，性能监测模块监测数控机床的工作性能，数控机床在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块采集数控机床的实际工况数据并传输给云端。

[0026] 本申请的第2方面提供了一种数控机床研发数据管理系统，包括数据采集模块、云端、性能监测模块；

[0027] 所述数据采集模块和所述性能监测模块通过无线网络与云端连接；

[0028] 所述数据采集模块和所述性能监测模块安装于数控机床上并与数控机床的主机连接；

[0029] 所述数据采集模块适于采集数控机床的实际工作数据和实际工况数据并传输给云端；

[0030] 所述性能监测模块适于监测数控机床的工作性能并传输给云端；

[0031] 云端包括存储器和处理器，数控机床的实际工作数据和实际工况数据以及数控机床的工作性能适于存储于所述存储器，所述存储器中还存储有计算机程序，计算机程序适于被所述处理器执行实现第1方面所述的数控机床研发数据管理方法。

[0032] 本申请具有如下有益效果：

[0033] 多个数控机床通过网络与云端连接，数据采集模块采集各数控机床的实际工作数据，云端对这些实际工作数据进行处理获得参考工作数据；云端通过判断实际使用寿命与预期使用寿命的大小和差值，评价实际使用数据对数控机床实际使用寿命的影响性质，影响性质包括正面影响和负面影响，正面影响有助于延长数控机床的实际使用寿命，负面影响则会缩短数控机床的实际使用寿命；云端通过统计和计算获得负值寿命差和正值寿命差并提取正值寿命差中的极值和负值寿命差中的极值作为指导数据，研发人员通过指导数据能够判断出更适于延长数控机床实际使用寿命的实际工作数据以及会缩短数控机床实际使用寿命的实际工作数据，根据指导数据对应的实际工作数据调整数控机床的研发数据，使数控机床的预设工作数据范围扩大至覆盖负向指导数据对应的实际工作数据，有助于避免数控机床因在负向指导数据对应的实际工作数据下工作缩短实际使用寿命，从而延长数控机床的使用寿命。

附图说明

[0034] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0035] 图1是本申请实施例中基于实际工作数据的数控机床研发数据管理方法的流程示意图；

[0036] 图2是本申请实施例中基于实际工况数据的数控机床研发数据管理方法的流程示意图；

[0037] 图3是本申请实施例中数控机床研发数据管理的结构示意图。

[0038] 附图标记：

[0039] 101、云端；102、数据采集模块；103、性能监测模块；200、数控机床。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述，本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

[0041] 如图1所示，在本申请的实施例1中，提供了一种数控机床研发数据管理方法，包括如下步骤：

[0042] 数据采集模块102采集数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工作数据并传输给云端101；数据采集模块102采集数控机床200的实际使用寿命并传输给云端101；云端101对数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工作数据进行处理获得参考工作数据；云端101计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差和正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工作数据作为正向参考工作数据，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工作数据作为负向参考工作数据；云端101对所有正向参考数据进行处理获得正向指导数据，云端101对所有负向参考工作数据进行处理获得负向指导数据，根据正向指导数据和负向指导数据调整研发数据。

[0043] 通过实施例1的上述实施方式，多个数控机床200通过网络与云端101连接，数据采集模块102采集各数控机床200的实际工作数据，实际工作数据包括工作类型、工作电压、工作功率、工作电流，还包括工作类型的切换频率、工作电压的波动幅度和波动频率、工作功率的波动幅度和波动频率、工作电流的波动幅度和波动频率，云端101对这些实际工作数据（数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工作数据）进行处理获得参考工作数据，数据采集模块102采集的数据中包含非实际工作数据，因此需要进行过滤处理，得到参考工作数据，或对采集的实际工作数据进行格式化处理（例如：单位转换为统一格式、数据类型转换为统一格式等）得到参考工作数据；各数控机床200在出厂时均具有预期使用寿命，这些预期使用寿命通常通过实验获得，而实际使用寿命受到实际工作数据的影响，因此实际使用寿命（在数控机床无达到报废标准时，记录开始使用到报废时的总时长作为实际使用寿命）通常与预期使用寿命存在区别，云端101通过判断实际使用寿命与预期使用寿命的大小和差值，评价实际使用数据对数控机床200实际使用寿命的影响性质，影响性质包括正面影响和负面影响，正面影响有助于延长数控机床200的实际使用寿命，负面影响则会缩短数控机床200的实际使用寿命；云端101通过统计和计算获得负值寿命差和正值寿命差并提取正值寿命差中的极值（绝对值最大的值）和负值寿命差中的极值（最大值）作为指导数据（正向指导数据和负向指导数据），研发人员通过指导数据能够判断出更适于延长数控机床200实际使用寿命的实际工作数据以及会缩短数控机床200实际使用寿命的实际工作数据，根据指导数据对应的实际工作数据调整数控机床200的研发数据，使数控机床200的预设工作数据范围扩大至覆盖负向指导数据对应的实际工作数据，有助于避免数控机床200因在负向指导数据对应的实际工作数据下工作缩短实际使用寿命，从而延长数控机床200的使用寿命；并增大正向指导数据对应的实际工作数据下数控机床200的操作权值，例如第一代数控机床200存在按钮1‑10，其中按钮1‑5执行的实际工作数据对应正向指导数据，按钮6‑10执行的实际工作数据对应负向指导数据，则在第二代数控机床200中，通过优化研发数据中的程序代码、电子元器件、电路和机械结构使按钮1‑7执行的实际工作数据对应正向指导数据，使按钮8‑10执行的实际工作数据对应负向指导数据，其中的优化方案是研发方案，且不同的数控机床200对应的研发方案不同，不在本申请的设计范围之内，因此实施例1不对此进行详述。

[0044] 在实施例1的一些实施方式中，还包括如下步骤：云端101根据正向指导数据生成正向工作数据使用说明，云端101根据负向指导数据生成负向工作数据使用说明。

[0045] 通过实施例1的上述实施方式，通过研发数据的优化增大正向指导数据对应的实际工作数据下数控机床200的操作权值能够延长下一代数控机床200的使用寿命，也可以通过在下一代数控机床200的说明书中附加正向工作数据使用说明和负向工作数据使用说明，将正向工作数据使用说明作为规范化操作或建议操作，将负向工作数据使用说明作为不规范化操作或不建议操作，减少医疗数据在负向工作数据使用说明对应的实际工作数据下工作，延长数控机床200的使用寿命；应当理解，负向工作数据使用说明和正向工作数据使用说明需要研发人员根据正向指导数据和负向指导数据对应的实际工作数据推断出具体的操作类型，有助于使用人员更容易的判断那些操作类型属于正向指导数据对应的实际工作数据以及哪些操作类型属于负向指导数据对应的实际工作数据，这也是研发任务，不在本申请的保护范围之内，因此实施例1不对此进行详述。

[0046] 如图2所示，在实施例1的一些实施方式中，还包括如下步骤：

[0047] 数据采集模块102采集数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的实际工况数据并传输给云端101；数据采集模块102采集数控机床200的实际使用寿命并传输给云端101；云端101对数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工况数据进行处理获得参考工况数据；根据参考工况数据调整研发数据。

[0048] 在实施例1的一些实施方式中，根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0049] 云端101计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括正值寿命差，提取所有正值寿命差中最大的寿命差对应的参考工况数据作为正向参考工况数据，云端101对所有正向参考工况数据进行处理获得正向指导数据，根据正向指导数据调整研发数据。

[0050] 在实施例1的一些实施方式中，根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0051] 云端101根据正向指导数据生成正向工况数据使用说明。

[0052] 在实施例1的一些实施方式中，根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0053] 云端101计算实际使用寿命与预期使用寿命的寿命差，寿命差包括负值寿命差，提取所有负值寿命差中绝对值最大的寿命差对应的参考工况数据作为负向参考工况数据；云端101对所有负向参考工况数据进行处理获得负向指导数据，根据负向指导数据调整研发数据。

[0054] 在实施例1的一些实施方式中，根据参考工况数据调整研发数据的步骤包括：

[0055] 云端101根据负向指导数据生成负向工况数据使用说明。

[0056] 在实施例1的一些实施方式中，性能监测模块103监测数控机床200的工作性能，数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床200的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块102采集数控机床200的实际工作数据并传输给云端101。

[0057] 在实施例1的一些实施方式中，性能监测模块103监测数控机床200的工作性能，数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间，若数控机床200的工作性能处于预设范围之内，则数据采集模块102采集数控机床200的实际工况数据并传输给云端101。

[0058] 通过实施例1的上述实施方式，实际工况数据包括温度、湿度、受力大小、光照强度等，还包括温度的波动幅度和波动频率、湿度的波动幅度和波动频率、受力大小的波动幅度和波动频率、光照强度的波动幅度和波动频率，云端101对这些实际工况数据（数控机床200在初次使用至达到实际使用寿命期间的所有实际工况数据）进行处理获得参考工况数据；各数控机床200在出厂时均具有预期使用寿命，这些预期使用寿命通常通过实验获得，而实际使用寿命受到实际工况数据的影响，因此实际使用寿命通常与预期使用寿命存在区别，云端101通过判断实际使用寿命与预期使用寿命的大小和差值，评价实际使用数据对数控机床200实际使用寿命的影响性质，影响性质包括正面影响和负面影响，正面影响有助于延长数控机床200的实际使用寿命，负面影响则会缩短数控机床200的实际使用寿命；云端101通过统计和计算获得负值寿命差和正值寿命差并提取正值寿命差中的极值（绝对值最大的值）和负值寿命差中的极值（最大值）作为指导数据（正向指导数据和负向指导数据），研发人员通过指导数据能够判断出更适于延长数控机床200实际使用寿命的实际工况数据以及会缩短数控机床200实际使用寿命的实际工况数据，根据指导数据对应的实际工况数据调整数控机床200的研发数据，使数控机床200的预设工况数据范围扩大至覆盖负向指导数据对应的实际工况数据，有助于避免数控机床200因在负向指导数据对应的实际工况数据下工作缩短实际使用寿命，从而延长数控机床200的使用寿命；并增大正向指导数据对应的实际工况数据下数控机床200的操作权值，例如第一代数控机床200的工作温度范围为20‑40℃，其中在20‑30℃执行的实际工况数据对应正向指导数据，在31‑40℃执行的实际工况数据对应负向指导数据，则在第二代数控机床200中，通过优化研发数据中的程序代码、电子元器件、电路和机械结构使在20‑35℃执行的实际工况数据对应正向指导数据，使在36‑40℃执行的实际工况数据对应负向指导数据，其中的优化方案是研发方案，且不同的数控机床200对应的研发方案不同，不在本申请的设计范围之内，因此实施例1不对此进行详述。

[0059] 通过研发数据的优化增大正向指导数据对应的实际工况数据下数控机床200的操作权值能够延长下一代数控机床200的使用寿命，也可以通过在下一代数控机床200的说明书中附加正向工况数据使用说明和负向工况数据使用说明，将正向工况数据使用说明作为规范化操作或建议操作，将负向工况数据使用说明作为不规范化操作或不建议操作，减少医疗数据在负向工况数据使用说明对应的实际工况数据下工作，延长数控机床200的使用寿命；应当理解，负向工况数据使用说明和正向工况数据使用说明需要研发人员根据正向指导数据和负向指导数据对应的实际工况数据推断出具体的操作类型，有助于使用人员更容易的判断那些操作类型属于正向指导数据对应的实际工况数据以及哪些操作类型属于负向指导数据对应的实际工况数据，这也是研发任务，不在本申请的保护范围之内，因此实施例1不对此进行详述。

[0060] 通过性能监测模块103监测数控机床200的性能，数控机床200的工作性能超出预设范围时，数控机床200的实际工作数据以及实际工况数据可能因数控机床200的故障导致实际工作数据可靠性降低，因此过滤掉这些可靠性不高的实际工作数据，提高正向指导数据和负向指导数据的可靠性。

[0061] 工作性能的预设范围示例：在工作功率为100瓦时，功率波动幅度范围为‑0.2瓦至0.1瓦之间，当功率波动幅度超出该范围时，则说明数控机床200的工作性能超出了预设范围。

[0062] 如图3所示，在本申请的实施例2中，提供了一种数控机床研发数据管理系统，包括数据采集模块102、云端101、性能监测模块103；数据采集模块102和性能监测模块103通过无线网络与云端101连接；数据采集模块102和性能监测模块103安装于数控机床200上并与数控机床200的主机连接；数据采集模块102适于采集数控机床200的实际工作数据和实际工况数据并传输给云端101；性能监测模块103适于监测数控机床200的工作性能并传输给云端101；云端101包括存储器和处理器，数控机床200的实际工作数据和实际工况数据以及数控机床200的工作性能适于存储于存储器，存储器中还存储有计算机程序，计算机程序适于被处理器执行实现实施例1的数控机床研发数据管理方法。

[0063] 应当理解，在实施例2中，性能监测模块103和数据采集模块102也可以设置于云端101，计算机从数控机床200的数据接口获取数控机床200的数据（包括工作性能、实际工作数据、实际工况数据），计算机将数控机床200的数据通过网络发送给云端101。

[0064] 以上实施例仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。