精準(zhǔn)重復(fù)性是工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床和加工步驟的質(zhì)量特征。但由于種種原因，在錯綜復(fù)雜的自動化生產(chǎn)以及很多半自動化的加工過程中，多種不同的原因會導(dǎo)致產(chǎn)生偏差：綜合性材料會出現(xiàn)質(zhì)量浮動、環(huán)境和人的因素的影響或刀具的自然磨損。

當(dāng)前，向工業(yè)4.0的過渡開啟了不再只是信任在機(jī)床前進(jìn)行作業(yè)的接受過專業(yè)培訓(xùn)的工人，而是或可信任采用試驗方法來確保加工質(zhì)量的可能性。技術(shù)服務(wù)商的輔助系統(tǒng)也借助于輔助或?qū)＜蚁到y(tǒng)來匯集和分析來自生產(chǎn)、傳感器數(shù)據(jù)以及如CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))或是ERP(企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng))等其他IT系統(tǒng)的機(jī)床和加工過程中數(shù)據(jù)，以大大改善生產(chǎn)和加工過程的質(zhì)量，尤其是大大改善容易出錯的生產(chǎn)過程步驟的質(zhì)量。

當(dāng)輔助系統(tǒng)能夠表示生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的偏差時，輔助系統(tǒng)便可有助于生產(chǎn)質(zhì)量的提高

這里有一個要求很高的現(xiàn)實(shí)的鉆孔項目可作為實(shí)例。在一個安裝生產(chǎn)的準(zhǔn)備中，得準(zhǔn)備一個帶有很多孔的組件。盡管實(shí)現(xiàn)了自動化和采用電子鉆機(jī)，但是生產(chǎn)這樣一個帶有很多孔的組件仍是一個比較困難的、相對容易出現(xiàn)錯誤的過程。與此同時，如組件鉆孔的邊緣欠工整也是組件材料的缺陷，也會影響最后組裝工序，無論如何這是一個必須避免的安全風(fēng)險。輔助系統(tǒng)的任務(wù)是，更好的識別有缺陷的鉆孔，這樣便能夠通過對組件鉆孔進(jìn)行提前精加工，從而降低生產(chǎn)成本和安全風(fēng)險。

獲取和評估生產(chǎn)加工過程參數(shù)

解決方法：為了能夠研發(fā)出生產(chǎn)和加工過程的數(shù)學(xué)模型，首先是要將各種不同來源的數(shù)據(jù)匯集在一起，并掌握它們的相互關(guān)聯(lián)性。為此，一方面是要掌握產(chǎn)品數(shù)據(jù)、模型、機(jī)床參數(shù)和傳感器數(shù)據(jù);另一方面則是要掌握來自質(zhì)量監(jiān)控的測量結(jié)果。

當(dāng)可以識別到生產(chǎn)和加工過程參數(shù)與測量結(jié)果之間的相互關(guān)系具有說服力時，軟件便能夠?qū)W習(xí)什么意味著正常，而什么則意味著偏差，在此對各種偏差的類型進(jìn)行分析。一個具體的錯誤可能不是漸進(jìn)的參數(shù)變化所造成的，而是由別的原因造成的，而什么樣的結(jié)果應(yīng)該生成怎樣的建議。而鉆孔的這種情況，速度和走刀進(jìn)給是主要的加工過程參數(shù)。最重要的關(guān)系是，當(dāng)鉆孔的速度出現(xiàn)錯誤時，鉆孔鉆出復(fù)合材料的材料層。造成重要偏差的原因是在張緊工件時出現(xiàn)偏差，或是所使用的鉆頭弄臟了。

復(fù)合材料具有出類拔萃的材料性能，但是加工卻不總是那么簡單

推動使用輔助系統(tǒng)的目的是，從整合各種不同的機(jī)床和過程數(shù)據(jù)的偏差中提前預(yù)告出現(xiàn)的偏差和給出處理建議。在這種情況下給輔助系統(tǒng)研發(fā)者所提出的任務(wù)是，教一個軟件不只是能夠識別偏差，而且還能夠進(jìn)行數(shù)量和質(zhì)量的分析。可出現(xiàn)的結(jié)果是，因為輔助系統(tǒng)能夠在各種不同的過程數(shù)據(jù)中探測偏差，所以能夠在測試程序中對附加的鉆孔進(jìn)行質(zhì)量安全檢查。也可以出現(xiàn)這樣的結(jié)果，即指出鉆頭的磨損數(shù)據(jù)，從而要求機(jī)床操作人員更換鉆頭。

試驗算法所遵循的目的是，提前發(fā)現(xiàn)鉆孔的偏差，并以此提供減少有缺陷鉆孔數(shù)量的可能性。輔助系統(tǒng)有這樣3個主要作用：借助于過程數(shù)據(jù)用其算法查明識別生產(chǎn)和加工中的可能的偏差，通過需測試的鉆孔的信息確定的測試計劃而生成計劃，并在機(jī)床操作人員工位旁借助于測試計劃可視化的為操作人員給出處理建議。

自學(xué)式專家系統(tǒng)

以復(fù)合材料工件的具有安全關(guān)鍵性的安裝鉆孔為例，首先可通過多進(jìn)行質(zhì)量控制來達(dá)到安裝鉆孔的最佳化。鉆孔的數(shù)量大，所以只能采取取樣的方法對鉆孔進(jìn)行檢測。此時，建議使用輔助系統(tǒng)，如果在所測試的鉆孔中，實(shí)際上情況是出現(xiàn)偏差的鉆孔多，那么，那里便可進(jìn)行再加工。

自學(xué)式專家系統(tǒng)研發(fā)的長期目標(biāo)是，確定測試結(jié)果與異常識別結(jié)果的關(guān)系，并將其引入到專家系統(tǒng)里。這樣，人們便能夠得到專家系統(tǒng)能夠從中學(xué)習(xí)的一個持續(xù)不斷的更好的解釋過程數(shù)據(jù)的循環(huán)。專家系統(tǒng)模擬受過專業(yè)培訓(xùn)的工人也總是能夠獲得更佳的“理解”，以在測試之前便能夠預(yù)知生產(chǎn)和加工過程是否足夠穩(wěn)定。

輔助系統(tǒng)是智慧工廠里的M2M調(diào)制解調(diào)器通信的一個重要補(bǔ)充。借助于輔助系統(tǒng)，工作人員應(yīng)能從聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器和設(shè)備提供的數(shù)據(jù)中受益。我們?nèi)祟惸軌颢@取和檢驗單個的數(shù)據(jù)和閾值，但生產(chǎn)和加工過程中的多維相互依賴關(guān)系對我們的要求還是過高。而在此輔助系統(tǒng)可給我們提供幫助：通過匯集來自各種不同來源的數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行分析和對結(jié)果進(jìn)行自動化評估，從而使生產(chǎn)和現(xiàn)場的加工質(zhì)量達(dá)到優(yōu)化，屆此便部分地不間斷的對分析和結(jié)果進(jìn)行自動化評估。如果是涉及到工廠的保有機(jī)床的話，研發(fā)方必須是此類輔助系統(tǒng)研發(fā)專家，首先必須具備使過程數(shù)據(jù)達(dá)到可供使用的水平。然后，為了研發(fā)此類系統(tǒng)，還必須通過試驗找到過程數(shù)據(jù)和質(zhì)量安全數(shù)據(jù)之間存在著怎樣的關(guān)聯(lián)。之后，借助于軟件里的算法來研究開發(fā)這些關(guān)聯(lián)，以便能夠預(yù)先掌握生產(chǎn)和加工過程中出現(xiàn)的偏差。