現(xiàn)今智能手機已從之前的塑料后蓋，轉(zhuǎn)變?yōu)檩p薄的金屬機身，盡管利落的外型能夠吸引消費者，但手機殼零件供貨商的生產(chǎn)制造過程卻更為艱難，因為機殼的切削加工需要相當(dāng)高的精度，哪怕僅是微小偏差，都可能造成工件報廢現(xiàn)象，連帶造成利潤的損失。

為了提升CNC加工良率，手機殼加工廠商往往被迫頻繁更換刀具，以確保CNC機臺維持正常生產(chǎn)節(jié)拍，但此舉導(dǎo)致耗材成本上揚，同樣影響利潤。除此之外，手機殼加工廠商極為重視稼動率，生怕因為CNC切削機驟然失效，引發(fā)產(chǎn)能下滑、交期延誤等負(fù)面連鎖反應(yīng)，損害客戶滿意度與商譽，因而配置人力實施定期巡檢，并委托外包商提供二線維修支持，然而這些方式都屬于被動措施，很難在出現(xiàn)異狀的第一時間有效處理。

手機機殼是CNC機臺應(yīng)用的其中一個案例。CNC切割被廣泛應(yīng)用在各種加工制造中，各種供貨商均面臨類似的利潤保衛(wèi)戰(zhàn)。

凌華科技量測與自動化產(chǎn)品事業(yè)處經(jīng)理徐常益認(rèn)為，不論是想要提升加工精度，或是拉高稼動率，斧底抽薪之計便是在切削制程中執(zhí)行監(jiān)控，尤其需要進行振動監(jiān)控，主要是因為，一旦機器由于失衡、共振或不對齊等種種緣故，使振動值上升到合理范圍之外，便容易影響機器運行，進而導(dǎo)致故障停機。

捕捉細(xì)微振動信號，PC-based監(jiān)測方案更勝PLC解決方案

CNC加工機如果能被賦予智能，內(nèi)建一套全天候運轉(zhuǎn)的振動監(jiān)測機制，即可隨時診斷機器健康狀態(tài)，無需像過去只能等待最終成品產(chǎn)出、事后判斷異常原因，而是通過事前的預(yù)防性檢測，實時探知加工機開始出現(xiàn)不尋常狀態(tài)，迅速采取對應(yīng)的處理措施，包括優(yōu)化調(diào)整加工參數(shù)（例如變更主軸轉(zhuǎn)速），或更換刀具等等，立即解決小偏差，避免釀成日后大禍害。

不可諱言，CNC加工機的切削振動監(jiān)控，并非此刻才誕生的新議題，以往就有一些以簡單方便為要求的PLC解決方案，標(biāo)榜只要一接上CNC機臺，便能快速產(chǎn)生效用；因此難免有人好奇，既然有PLC協(xié)助做切削振動監(jiān)控，為何還需要采用PC-based監(jiān)測方案？

正所謂魔鬼藏在細(xì)節(jié)，有些細(xì)微的振動信號、或者高頻信號，某種程度都反應(yīng)了一些事實，可能是連接機構(gòu)開始出現(xiàn)不平衡，旋轉(zhuǎn)主軸軸承滾珠破裂進而影響傳動動力，或緊固件產(chǎn)生松脫現(xiàn)象，都意味著CNC加工機開始“生病”，并且隨著機臺特性的不同，病征也不盡一致；這些細(xì)微且多變的征兆，憑借具有低采樣率、支持有限帶寬范圍、算法固定等特質(zhì)的PLC解決方案，反而不易采集，如果CNC監(jiān)控解決方案能捕捉微小變化，幫助用戶迅速掌握可能導(dǎo)致精度降低或產(chǎn)能滑落的關(guān)鍵因子，就可以及早應(yīng)變。

有鑒于此，凌華推出一項名為MCM-100切削振動監(jiān)控方案，它標(biāo)榜能在高精度、高采樣率的狀態(tài)下，針對旋轉(zhuǎn)機械與設(shè)備，進行24小時不間斷的數(shù)據(jù)采集與振動測量，并將數(shù)據(jù)采集、振動分析演算、計算、上網(wǎng)等功能多合一，協(xié)助CNC加工機的使用者順利解決傳統(tǒng)切削制程所面臨的各種挑戰(zhàn)，用最輕松無負(fù)擔(dān)的方式賦予CNC加工機智能化。

憑借高精度監(jiān)測，達(dá)到預(yù)防維護最佳效果

徐常益解釋，一般而言，CNC加工機最想建立的監(jiān)測情境有3種，一是“SpindleVibrationDetection”，指的是監(jiān)測主軸在切削時的振動情況，做法是直接測量時域(TimeDomain)信號的RMS值，如果逾越臨界值，即降低轉(zhuǎn)速或停止運轉(zhuǎn)；二是“BearingQualityDiagnostic”，指的是診斷軸承健康狀況，在CNC不執(zhí)行切削、僅高速空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行；三是“SpindleCollisionDetection”，用以探測主軸碰撞情形，當(dāng)振動波型符合某些預(yù)設(shè)條件，即分析已產(chǎn)生碰撞，立即緊急停止主軸移動。

上述第一與第二種情境，都與振動信號的精度、帶寬范圍息息相關(guān)，PLC解決方案所能采集的信息很少，難以協(xié)助用戶建立應(yīng)變策略；反觀MCM-100不僅具備24位高分辨率（一般落在12或16位范圍），并可憑借高達(dá)128KS/s采樣率（一般僅支持20KS/s甚至更低）內(nèi)捕捉高頻信號，為用戶提供更多的振動分析素材。

CNC加工機設(shè)備商的新商機

另一方面，切削振動監(jiān)控方案也可以為CNC加工機設(shè)備商創(chuàng)造出新的商機。隨著CNC加工機設(shè)備供貨商接觸大量振動信息，一旦結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，對于信號變化與機臺故障之間的關(guān)聯(lián)性，有更為透徹的理解，CNC加工機設(shè)備商可善用不斷累積的知識資產(chǎn)，催生加值服務(wù)，甚至順勢調(diào)整商業(yè)模式，從賣斷設(shè)備變成賣機臺運轉(zhuǎn)時數(shù)，建立長遠(yuǎn)的穩(wěn)定收益。

PC-based切削振動監(jiān)控方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商凌華科技表示，振動監(jiān)控方案已經(jīng)進入落地階段，陸續(xù)為各家知名CNC工具機廠商所采用，其需求在2017年攀升幅度尤其顯著，足見無論CNC加工廠商或CNC工具機廠商對于CNC切削振動監(jiān)控方案的需求，確實越來越殷切。