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机床物联网测试床

1 实验平台名称

机床物联网测试床

2 发起单位

华为技术有限公司

3 合作公司

友嘉实业集团

Intel

沃克斯科技有限公司

4 目标和概述 

当前机床产业正发生着剧烈的变化，主要体现在，机床设备商纯设备销售利润低（中国有50%的机床设备商亏损），需要寻到新的利润增长点；机床控制器厂商封闭（三大控制器厂商：Fanuc、海德汉、西门子），最终客户二次开放成本极高；机床维护成本高，维护效率低从而导致机床可靠性低下，中国数控机床的MTBF低于300小时（全球平均MTBF为500小时，优秀机床可以达到1200小时）；工业4.0的浪潮下，机床从单机控制向多台协同网络化发展，支撑智能工厂演化。

友嘉联合华为、Intel、沈阳自动化研究所和沃克斯基于边缘计算构建机床可预测性维护测试床，助力机床制造商数字化转型，从设备制造商向服务商进行战略转型，树立新的利润增长点；通过机床远程维护，提高机床维护效率，降低维护成本，从而降低最终客户OPEX。

通过测试床树立业界机床可预测性维护样板点，获得产业认可，实现该解决方案0->1孵化，为后续规模复制打下基础，同时机床是工厂的重要元素，以机床为中心，覆盖周边机器手，传送单等装备，推动解决方案向智慧制造，智能工厂演进。

5 应用场景

利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对机床设备全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，对每机床进行全程控制，实现故障自诊断、可预测性维护。

6 预期成果

实验平台通过对机床运行数据的采集及分析，系统实现最终状态感知，实时分析，故障诊断，可预测性维护，共有以下效果：

给最终客户带来什么好处？

可预测性维护提高设备可靠性，降低停机时间，提高生产使用效率；

机器运转过中出现异常或故障，能及时预警并把信息通过平台或短信方式提醒客户相关人员前来处理，从而提高售后服务响应效率。 

给机床设备生产商带来什么好处？

机床遇到的问题60%-70%是人员操作不当及客户设备保养不当造成的问题，机联网可以做到对机器实时感知，给与误操作进行报警及给定期保养提醒，做到超前服务，减少问题出现；

通过平台在线远程进行设备的编程，实现程序上传和下载，软件更新等操作，可有效减少售后人员现场维护次数；

通过异常和故障信息的采集，进行自诊断，分析，可远程为用户服务，解决简单的问题，减少不必要的现场服务次数； 

可以为研发部门实时提供的设备核心参数，以利于其开发出数字化，集成化，模块化，智能化的产品，适应本行业的发展趋势；

提升产品差异化，给公司产品增加卖点，促进销售，助力机床厂商从设备供应商向服务供应商转型。

7 商业价值

2016年，全球机床市场规模1172亿美元，比2015年同比增长11.2%。全世界机床拥有量约1400万台，国内机床约140万台，占10%；世界机床年产量约100万台，国内约25万台，占25%。

全球机床电子市场规模312.6亿美元，日德美等发达国家占市场份额90%以上。其中，全球数控系统的市场规模为199.8亿美元，占机床电子市场总规模的63.9%，伺服系统的市场规模为38.8亿美元，占比12.4%；控制电器的市场规模为13.4亿美元，占比41.9%。数控系统领域，前三强获得了市场份额90%。

中国已经连续十年位居世界第一大机床消费国，工业转型过程中，对高端数控机床的需求十分旺盛，中国机床行业规模占全球三分之一，2018年预计将达到1.2万亿。这个市场的前景无可估量，设备物联系统是工业物联网的基础，做这个机床物联网平台的意义是巨大的。

8 社会价值

机床，被成为工业生产的“母机”，是实体经济的核心设备之一，但在工业4.0发展的背景下，柔性制造兴起，新的生产方式、管理方式对机床产业提出了更高的要求。在工业4.0大潮汹涌而来，中国制造转型升级加速，人口红利下降，智能制造 数字工厂已经成为主流。机床物联网将机床联网赋予了机床新的生命，提高了机床的可靠性和业务灵活度，推动机床从单机控制向多台协同网络化发展，支撑智能工厂演化。