用于监视自动化钻孔过程的方法和设备与流程

本发明涉及用于操作自动化切削工具机器的系统和方法，并且更具体地涉及用于管理此类自动化切削工具机器的系统和方法。

背景技术：

自动化过程在具有重复或危险操作的应用中是有利的。因此，一些行业(尤其是汽车和航空)已采纳在许多制造操作中使用自动化过程。在此类自动化过程当中的是涉及例如钻子(下文中替代地称为自动化钻床)等自动化切削工具的过程。此类自动化钻床包含执行数控(nc)程序的计算机或其它处理器，所述数控程序关于如何对每一特征件(例如，孔)钻孔而命令钻床。当前的自动化过程具有特定的缺点，所述缺点必须被处理以使成本最小化。

首先，此类自动化钻床通常独立地工作，且与彼此通信隔离。因此，从自动化钻床收集的数据仅可以局部地用于个别的机器中。进一步，用于设置在自动化钻床上使用的工具的任何自动化设备不与自动化钻床通信或彼此通信，因为这些装置使用不同的操作系统和控制器。因此，不可能跟踪在自动化钻床机器中使用的切削器(例如，钻子)的使用情况、故障趋势以及当前位置。

第二，切削工具通常在每一次使用时磨损，且因此具有有限的寿命。自动化钻床不允许对切削器使用情况的预测或不允许识别切削器使用情况和磨损趋势。对切削器磨损或使用情况的精确预测准许“及时化”制造技术(例如，在需要切削器时而非之前或之后，将刚好正确数目的切削器提供到正确的自动化钻床)，所述制造技术节省金钱，改进工作场所安全性，且对磨损趋势的识别可以识别其中切削器使用可以被优化以减少成本的区域。例如，有用的是，确定理论上需要多少切削器，并比较那些数目与实际使用的数目。如果切削器未被使用至其寿命的100％，那么有利的是，知道切削器被使用的情况距其寿命的100％多近，并识别出切削器未被使用至其寿命的100％的原因。

进一步，切削器通常被返回到供应商以用于磨尖，但在磨尖之后，供应商通常将同一序列号提供给切削器。因为切削器具有同一序列号，所以难以识别切削器使用和磨损的趋势。可以识别已经重新磨尖的切削器的系统将有助于更好地理解这些切削器的特性并推动成本减少。

第三，通过自动化切削器实施的切削过程是不完美的，其中一些孔被烧或钻至不合规范或接近规范的尺寸。即使如此，也难以识别哪些孔被烧过，哪一个切削器被用来钻烧过的孔，或难以识别可以阐明此类烧过的孔为何在一些情况下而非在其它情况下被钻孔的任何趋势。同时，用于切削材料的nc程序通常依据工件(例如，飞机)坐标来定义待钻孔的特征件。这使得难以快速可视化钻孔过程。所需要的是准许在设施中在任何飞机上的任何钻孔过程的快速可视化的过程。然而，此类nc程序通常不维持在自动化钻床中，而是维持在通过nc程序员的团队的维护的服务器中，且在需要时被下载到自动化钻床。

第四，如果将对切削器或自动化钻孔机器采取动作，那么此动作通常需要人为干预。同时，自动化钻孔机器在轨道上操作，且其位置并非一直被知道。因此，故障或故障模式的维护或识别被延迟，且招致更大的花费。例如，维护人员可能需要找到已呈现操作问题的机器的位置。研究人员可能需要定位已被标记为有缺陷的切削器。有缺陷的切削器通常与其中正使用所述切削器的自动化钻床相关联。

并且，因为取决于所述过程中所涉及的自动化钻床，不同的计算机程序可以被用于自动化钻床中。这可以导致每一自动化钻床的不同软件版本、文件以及时间戳。虽然有可能实施包括将新软件添加到每一机器的网络解决方案，但期望的是替代地允许在网络解决方案内使用此软件。所需要的是一种实施网络解决方案的方式，所述网络解决方案使用安装在自动化钻床和其它地方上的现有软件解决方案。

第五，出于与任何生产线之间的可互换性和机器设置的一致性的目的，自动化钻床使用互联网协议(ip)地址来通信。ip地址可以可能地用于识别机器位置。然而，每一自动化钻床的ip地址不是唯一的，并且因此，ip地址无法用于独立于其它钻床来跟踪或管理每一自动化钻床。进一步，许多自动化钻孔机器包含将需要重新配置和通信的相关系统元件。改变自动化钻孔机器中的每一个的ip地址是可能的，但这将需要重新配置和在此类系统之间的通信。例如，此类系统可以包含人机界面(hmi)计算机、相机以及相关联的控制器。相机允许定位机器以指示待切削的特征件。因为此类相机通常经由以太网通信地耦合到网络的其它元件，所以所述相机使用ip地址来与控制器通信。新ip地址的使用将需要此通信接口的重新配置和长期可维护性问题。

期望的是具有快速地且经济地修改自动化钻孔机器的控制器的参数的能力。例如，在钻孔应用中，此类参数可以包含钻轴速度、进料速率、是否需要冷却或凿击。

最后，还期望的是审计在自动化钻孔机器中使用的软件。一些此类机器控制器包含近4000个需要跟踪的参数，且在大型制造机器(所述机器可以具有近100个自动化钻孔机器，所述自动化钻孔机器中的每一个可以已从上一次审计后重新配置)中，非常难以知道是否所有这些自动化钻孔机器都以正确的参数或软件版本运行。因此，远程地监视和修改参数(例如，通过将数据和/或命令写入到控制器)的设备和方法将是有益的。此设备和方法可以跟踪哪一个实体正对机器配置参数和软件做出改变，且跟踪对过程控制文档(pcd)的修改，所述过程控制文档描述此类修改。

在下文的说明书中描述处理前述需求的系统和方法。

技术实现要素：

为处理上文描述的需求，本文档公开一种根据过程信息绘制用多个切削工具中的至少一个切削工具对三维工件中的多个特征件中的至少一个特征件的切削的方法，所述至少一个切削工具由多个切削工具机器中的至少一个切削工具机器控制。在一个实施例中，该方法包括：从多个切削工具机器接收描述多个特征件中的至少一个特征件的切削参数的过程信息；解析过程信息以提取切削参数，对于多个特征件中的每个特征件，切削参数包括：特征件id、工件中的特征件位置、切削工具id，该切削工具id识别用于切削工件中的特征件的切削工具；将工件中的每个特征件位置从三维空间转换到二维空间；在切削三维工件中的多个特征件时，发起调用以从用于多个切削工具中的每个切削工具的每个切削机器检索切削工具跟踪信息，对于每个切削工具，切削工具跟踪信息具有；使用特征件id和切削工具id来使多个特征件中的每个特征件与每个特征件的当前切削状态相关联；以及在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现。另一实施例通过一处理器来证实，该处理器具有存储用于执行前述操作的指令的通信地耦合的存储器。又一实施例通过用于执行前述操作的装置来证实。

附图说明

现在参考附图，其中相同的附图标记表示全文中的对应的部分：

图1是说明自动化生产系统的一个实施例的示图。

图2是提供切削器工具机器和其它网络元件的进一步细节的示图；

图3是呈现可以被用于切削诸如飞机等工件中的一个或多个特征件的说明性操作的示图；

图4是说明举例说明根据计算出的预测切削器磨损值来切削特征件的操作的示图；

图5a至图5c是说明可以在切削特征件之后执行的操作的示图；

图6是切削工具的一个或多个套件的设置界面的示图；

图7是说明特定切削工具的切削工具参数的示图；

图8是说明可以用于检索关于任何特定切削工具的信息的用户界面的示图；

图9是说明共享特定切削工具的搜索结果的用户界面的示图；

图10a和图10b是用于呈现切削工具跟踪信息的进一步用户界面的示图；

图11是说明可以被用于可视化特征件的切削的进展的说明性操作的示图；

图12是说明典型的nc程序的用户界面表示和钻孔图的用户界面表示的示图；

图13是说明呈现钻孔图的用户界面的另一实施例的示图；

图14呈现可以用于识别破损或过早磨损的切削工具114且用于分析所述切削工具的故障的用户界面；

图15是呈现用于观察切削状态的另一用户界面的示图；

图16a和图16b是呈现可以用于切削器工具机器和自动化生产系统的其它元件的说明性过程步骤的示图；以及

图17说明可以用于实施上述公开的处理元件的示例性计算机系统。

具体实施方式

在以下描述中，参考附图，所述附图形成所述描述的一部分，且所述附图通过说明、若干实施例被示出。应理解，可以利用其它实施例，且在不脱离本发明的范围的情况下可以做出结构改变。

概述

下文描述的系统和方法准许使用现有数据收集系统的自动化钻孔机器的设置和自动化的集中操作(cosa)。现有系统的使用准许该系统更加廉价和高效。

该系统包含在防火墙后的安全网络，其允许使用定义的网络端口的来自和到达特定网络装置的数据传输。轻量级服务收集通过现有数据收集系统收集数据，并在需要时以对所有机器共用的标准格式传输数据。该服务从中心位置运行并从自动化钻孔机器拉取(pull)信息。此拉取技术减少成本，因为驻留在钻孔机器上的软件不必被修改或替换。进一步，因为每一自动化钻孔机器上的控制器可能使用不同的软件，所以此解决方案准许容易的配置变化以便从不同的控制器传送和检索数据。

在一个实施例中，以可以在高速下以最小误差存取的标准化格式来收集数据(有利的，因为通过机器收集的数据可以总计为每月数百万记录)。有利地，机器的ip地址不必被修改，以便系统识别被审计的自动化钻床。替代地，设备识别按需要通过文件共享、流式数据传输、文件识别、文件排队以及窗口远程用户访问的组合来处理。轻量级软件模块安装在自动化钻孔机器中，该自动化钻孔机器允许使用在中心和远程位置中定义的参数来审计自动化钻床的软件、文件以及时间戳。

在一个实施例中，该系统按需要解析安装在每一自动化钻孔机器上的nc程序，以检索存储在机器参数中的切削器磨损因子，并基于理论堆积厚度和/或其它参数来计算切削器的所估计的使用情况和预测的寿命。

在一个实施例中，该系统还允许使用新过程来将飞机坐标转换成可以在网页浏览器中显示的标准格式，而不必使用任何插件或进一步的软件。坐标的转换使用坐标转置、转换的数学技术，结合英寸到像素转换和在html和css中的div容器定位技术。

该系统提供自动化切削器机器位置的即时和按需要的可见性，而不需要针对每一机器定义不同的ip地址。该系统还能够通过使用来自在机器的底部处的传感器的信息来识别使用无线连接到网络的机器的位置。

该系统还可以实施新过程，该新过程允许在任何给定时刻处对工厂中的切削器的位置的即时识别，从而提供从切削器被设置的时间起通过任何给定切削器执行的所有事务的完整轨迹。这还准许跟踪合规性(compliance)，并允许即时识别非合规和/或可能的非符合性钻孔操作，以及使用尚未合格的参数的机器操作的标记。在一个实施例中，该系统使用机器传输数据代理(mtda)来通信，该机器传输数据代理包括通过共用语言来通信，该共用语言提供在远程基础上写入到自动化钻床的控制器的能力。

前述系统和方法具有以下优于其它系统和解决方案的优点。确切地说，尽管软件可以被安装在自动化钻孔机器上以经由网络(例如遵守mtconnect的那些网络)收集并传输数据，但此类系统造成对例如控制相机的那些子系统等子系统的干扰，且还时常破坏自动化钻孔机器控制器与人机界面计算机之间的通信。进一步，此类界面提供有限的数据收集并以xml格式包装所收集的数据，这并不很适合于管理和监视自动化钻孔机器的较大网络所需的大量数据。此类系统还使用远程登录来传输数据，该远程登录不是用于此应用的理想协议。此类系统还要求网络的每一元件(包含每一自动化钻孔机器)与ip地址相关联，使得可以识别网络中的每一此类装置。这将要求网络中的每一机器的每一ip地址将需要重新配置。

关于所计划的、在过程中或完成的钻孔过程的可视化，插件可用于可视化工程制图。然而，此类插件(包含3dvia和catiacomposer)要求将制图存储在cnc设备中，而当前系统中的信息驻留在通过自动化钻孔机器实施的nc程序中，且此类数据在飞机坐标中，该飞机坐标在视觉上无帮助。

最后，除可安装软件包外，例如aspera等现有软件审计程序还不能够审计呈不同格式的文件、驱动程序版本以及时间戳。该机器用于飞机的生产中，且添加大量的软件包可能意外地影响机器的操作，且添加具有许多特征件和联网功能的大型软件包的风险(例如，生产的中断)不可接受地很高。

自动化生产系统

图1是说明自动化生产系统100的一个实施例的示图。该系统包括装置的网络102，该装置包含切削工具机器自动化钻孔机器104a至104j(在下文中替代地称为切削工具机器(ctm)104)，以及切削器设置机器106a至106b(在下文中称为csm106)。每一ctm104与一个或多个切削工具114相关联，该切削工具用于切削一个或多个工件116中的一个或多个特征件118。ctm104和切削器设置机器106经由通信接口108通信地耦合到服务器110。服务器110可以包括例如sql服务器。服务器110通信地耦合到一个或多个处理装置112a至112e(在下文中替代地称为处理装置112)，该处理装置提供命令并从服务器110接收数据。此类处理装置112可以包含：计算机，该计算机具有使用例如sqlmanagementstudio等sql工具到数据库10的直接只读连接；专用服务器，该专用服务器托管应用程序以与服务器110接合或绑定(tier)三个应用程序，或在云服务器上的应用程序。

图2是提供ctm104和其它网络100元件的进一步细节的示图。每一ctm104包括计算机数控(cnc)系统212，该系统212对存储在存储介质(计算机命令模块，位于ads104中)中的经编程命令做出响应以切削工件中的特征件；以及人机界面(hmi)202，该人机界面用于管理cnc系统212。hmi202可以包括例如运行例如windows或ios等操作系统的计算机。

cnc系统212将切削工具机器104活动信息提供到hmi202的电冲击(ei)数据收集系统(dcs)212。切削工具活动信息包含例如ctm104已经或将用哪些切削工具114且在何时执行什么操作(根据在ctm104上实施的nc程序)。例如，在一个实施例中，通过dcs212收集的活动信息包含所钻的每一孔的标识符，连同相关联的信息，例如孔的坐标、钻孔速度、进料速率、用于钻该孔的钻孔持续时间。活动信息还可以包含是否将冷却剂用于钻孔，使用哪个钻头来钻孔(其可以包含钻头自身的标识符)，以及此类钻孔何时开始和结束。活动信息还可以包含在钻孔后收集的信息，例如，是否探测所钻的孔以用于测量，且如果是，所钻的孔的测量的尺寸和坐标。

cnc系统212还将机器状态信息提供到hmi202的机器工具数据代理(mtda)。机器状态信息用于确定整体设备效率(oee)，且包含例如开/关状态、机器事件的记录，该机器事件例如暂停、自由保持、微动、钻孔、误差状态、停止以及应急步骤。此类事件可以用于分析切削工具机器104的效率和停机时间(downtime)。机器状态信息包括例如测量切削工具114磨损。此切削工具机器状态信息被提供到数据库216以用于存储。

hmi202还包括系统审计器(auditor)206，该系统审计器检查安装在ctm102上的软件并将任何不符记录在数据库216中。数据库216经由通过处理装置112执行的应用程序218来管理。此类应用程序可以检索并处理存储在数据库110或远程数据库220中的数据以通过提供安全存储库来维持nc程序的版本控制，并将结果存储在数据库110、220中。此类应用程序218包含用于产生质量报告的应用程序，和或用于实施下文进一步论述的操作的特定cosa应用程序。

如下文进一步描述，包括机器数据提取(mde)模块214的数据中心216模块从ei/dcs208拉取机器活动信息。这可以例如经由从ei/dcs208文件获取数据的操作系统服务来实现。通过mde模块214实施的切削工具机器活动信息的拉取准许网络100从在ctm102上实施的广泛多种nc应用程序和类型检索信息。

图3是呈现可以用于切削工件116中的一个或多个特征件的说明性操作的示图。在方框302中，从切削工件116的ctm102检索描述用于切削工件116中的一个或多个特征件118的切削参数的过程信息。在一个实施例中，这通过从cnc系统212拉取描述切削参数的nc程序的mde模块214实现。nc程序之后被解析以提取用于工件116中待切削的特征件118的切削参数。

切削参数描述待切削的特征件118和切削特征件118所需的切削工具114操作。例如，在一个实施例中，切削参数包括特征件信息，例如工件116中的特征件118的位置、工件116在待切削的特征件118的位置处的组分，以及工件116中待切削的特征件118的尺寸。切削工具操作信息包含以下各项中的任一个或全部：切削工具114(多种)尺寸、切削工具114材料组分、切削工具114速度、切削工具114力(将通过切削工具114施加到工件116)、冷却剂是否将用于切削工具114的操作中，以及如果是，什么冷却剂将用于切削工具114的操作中。

如下文进一步描述，切削工具信息还可以包括切削工具跟踪信息。在一个实施例中，切削工具跟踪信息包括切削工具的标识符(该标识符可以用作切削工具尺寸和材料组分的替代物)、切削工具114的物理位置、到目前为止通过切削工具切削的每一特征件的标识符，以及用于切削通过切削工具114切削的特征件中的每一个的过程信息(例如，nc程序)的标识符。

在方框304中，检索预测切削工具磨损信息。预测切削工具磨损信息使切削参数与预测切削工具磨损值相关。预测切削工具信息用于预测切削工具114磨损且在下文进一步论述。

在方框306中，检索切削工具信息。切削工具信息包括将用于切削工件116中的特征件118的切削工具114的测量切削工具磨损信息，且包含描述切削工具114的在时间上在前的切削工具磨损值的切削工具磨损信息。例如，在一个实施例中，切削工具信息包括将用于切削特征件的切削工具114的最近磨损。在一个实施例中，切削工具磨损信息从数据库110获得，该数据库从mtda210接收信息。

在方框308中，根据测量切削工具磨损信息、预测切削工具磨损信息以及切削参数计算切削工具的预测切削工具磨损值。预测切削工具磨损值是对在切削工具114切削在切削参数中描述的特征件118之后将产生的切削工具磨损的预测。在方框310中，根据计算出的预测切削器磨损值来切削特征件118。

图4是说明举例说明根据计算出的预测切削器磨损值来切削特征件118的操作的示图。方框402比较预测切削器磨损值与阈值磨损值。方框404根据该比较来选择多个切削工具114中的另一个切削工具来切削特征件118。例如，在一个实施例中，如果预测切削器磨损值指示在使用当前的切削工具114完成对特征件118的切削后切削工具114磨损将大于阈值准许的磨损，那么ctm104a将选择切削工具114中的另一个切削工具。然而，如果预测切削器磨损值为使得切削工具114磨损小于阈值最大准许磨损，那么将使用同一切削工具114来切削特征件。其它动作是可能的，例如，响应于切削工具的增加的磨损，切削工具可以用于切削工件中的不同特征件，或考虑到增加的磨损的不同nc程序可用于切削特征件。

图5a至图5c是说明可以在切削特征件之后执行的操作的示图。首先转到图5a中，方框502在切削特征件118之后测量切削工具114的磨损。这可通过例如由cnc系统212实现，且结果数据经由mtda210提供到数据库110。在方框504中，在切削特征件118之后的测量切削工具114的磨损用于更新切削工具114的测量切削工具磨损信息。例如，测量切削工具磨损信息被更新以反映切削工具由于刚刚完成的切削操作已产生进一步的量的磨损。此信息被存储在数据库216中以用于稍后在用同一切削工具114切削另一特征件118时使用。

在图5b中，方框506在切削特征件118之后测量切削工具114的磨损。方框508根据测量切削工具114磨损来更新预测切削工具磨损信息，该预测切削工具磨损信息使预测切削工具磨损与切削参数相关。例如，在一个实施例中，预测切削工具磨损可以与测量切削工具磨损信息相比较，且用于确定是否需要进行对预测切削工具磨损信息的更新以得到更大的精度。参数模型可以用于在连续的基础上使用测量切削工具磨损信息来改进预测切削工具磨损信息。进一步，如果测量切削工具磨损大大偏离预测切削工具磨损，那么系统可以通知用户调查原因。

接着转到图5c，方框510测量切削工具114的磨损。方框512根据测量切削工具114磨损来更新切削参数。在一个实例中，可以在以下方面做出改变：切削工具的速度，在使用中是否将冷却剂用于切削工具，或可以重新指配切削工具114切削工件116中的不同特征件118。例如，如果预测切削一个特征件118消耗切削工具114的剩余寿命的20％，且切削工具磨损为最大寿命的85％，那么可以重新指配切削工具114切削不同的特征件，其中预测该不同的特征件仅消耗切削工具114的剩余寿命的15％。这允许切削工具114更接近其最大寿命地使用，因此减少浪费。

切削工具跟踪

自动化生产系统100的关键优点中的一个是，该自动化生产系统准许对特征件118的切削以及用于切削特征件118的切削工具114、ctm104以及csm106的详细跟踪。csm106用于设置切削工具114和ctm104。在过去，设置是纸上过程，且设置操作的进展使用在电子数据表上输入信息的个体来跟踪。在使用自动化生产系统100的过程中，将切削工具设置参数直接地输入到与ctm104和csm106相关联的him202中。

图6是用于在包括飞机的前段的工件116上执行的操作的切削工具114的一个或多个套件(例如，工具包)的设置界面600的示图。此设置界面600可以例如呈现在与csm106的ctm104相关联的hrm202上。列602列出每一套件的识别号。列604列出切削工具类型，而列606呈现切削工具114的切削尺寸(例如，直径)。列608列出与切削工具114相关联的序列号，且列610指示设置切削工具114的日期。列612指示在执行设置时的初始工具寿命(例如，工具磨损掉多少)，且列614指示当前工具寿命。列616指示添加设置切削工具114并将信息输入到界面600中以用于存储在数据库110中的个体的标识符。列618指示附接到工具以用于容易的视觉识别的纸质标签的序列号。

图7是说明特定切削工具114的切削工具参数706的示图。该参数包含例如，切削工具114的序列号706、用于设置切削工具114的csm106的标识符706b、切削工具类型706c、设置切削工具114的日期706d、用于将切削工具114固定到ctm104中的固持器706e、工具id706f、切削工具706g至706p的尺寸、剩余的切削工具寿命706q，以及用于设置切削工具114的csm106的类型706。项目708至712说明设置推车(setupcart)和对刀仪(parlec)id，包括与尚未使用的设置相关联的设置推车和对刀仪id。

图8是说明可以用于检索关于任何特定切削工具114的信息的用户界面800的示图。部分802可以用于通过切削工具序列号搜索切削工具114。部分804可以用于通过用于设置切削工具114的csm106的标识符来搜索切削工具。部分806可以用于识别在ctm104中的任何特定ctm上使用的最后的切削器。

图9是说明共享特定切削工具114的搜索结果的用户界面900的示图。在此实例中，针对关于切削工具序列号285的信息的搜索使用用户界面800执行。所提供的信息包含(从左到右阅读)切削工具114用于切削特定特征件118的日期、其特征件118通过切削工具114切削的工件(飞机或船)、用切削工具于切削的飞机中的特征件(或孔)的标识符、工件116在特征件118的位置中的预期或实际堆积(材料厚度)、切削工具寿命、用于将切削工具引导到飞机表面中的最大推力、通过切削工具114执行的过程的标识符、切削工具的当前测量直径、用于使用切削工具来切削特征件的nc程序，以及用于切削特征件的ctm104。

图10a和图10b是用于呈现切削工具跟踪信息的进一步用户界面1000a和1000b的示图。在图10a中，用户已将切削工具号输入到用户界面1000a中，且呈现有多个飞机上的切削工具(或切削工具类型)的使用的总数目。水平条中的每一个表示不同的飞机，且条的长度表示切削工具114在每一相应的飞机上使用的总次数。此数据准许用户注意到其中特定切削工具114或切削工具类型在特定飞机上比在其它飞机上使用更少次数的情况，因此允许用户检测异常行为。图10b是示出模拟结果的用户界面1000b的示图。此结果指示在特定飞机上使用哪些类型的切削工具114，以及多少此类切削工具114被使用。

钻孔绘图

图11是说明可以用于可视化特征件118的切削的进展的说明性操作的示图。方框1102从多个切削机器接收描述多个特征件的切削参数的过程信息。在一个实施例中，这通过经由ei/dcs208从cnc系统212拉取nc程序的数据拉取模块214实现。

图12是说明典型的nc程序的用户界面1200a表示和钻孔绘图的用户界面1200b表示的示图。如在用户界面1200a中示出，nc程序包括多个指令，该指令定义哪些特征件118将通过哪些切削工具114切削以及此类切削将如何实现。数据拉取模块214经由ei/dcs208从cnc系统212拉取这些指令。

在方框1104中，过程信息被解析以提取切削参数。对于待切削的多个特征件中的每一个，切削参数可以包含特征件id、特征件位置以及与切削工具114相关联的切削工具id，其中nc程序已安排该切削工具114切削特征件118。在方框1106中，将每一特征件118的每一位置(从方框1104的解析操作获得)从三维空间转换到二维空间。

接着，在方框1108中，在多个特征件在工件116中被切削时，发起调用以从每一切削工具114的每一ctm104检索切削工具114跟踪信息，其中在方框1102中检索出的nc程序已安排该切削工具切削飞机中的特征件118。此调用可以在每一特征件108被安排切削后发起、可以周期性地安排，或可以不定期地或异步地安排。切削工具跟踪信息包括例如，切削工具id以及通过切削工具114切削的每一特征件的特征件id。

在方框1110中，多个特征件中的每一个使用特征件id和切削工具id来与每一特征件的当前切削状态相关联。因此，如果nc程序被解析且该nc程序识别出特征件a将用切削工具x切削，那么特征件a与切削工具x相关联，且检查切削工具x的当前切削状态以确定该切削工具是否被安排用来切削该特征件、是否处于切削特征件的过程中，或是否已切削特征件。在方框1112中，与每一特征件118相关联的切削状态在每一特征件118的坐标转换位置处提供以用于呈现在二维空间中。切削状态可以包含例如，特征件是否当前正被切削、特征件是否先前已被切削，以及特征件是否未被切削。切削状态还可以包含特征件的切削是否招致误差，以及切削是否完成而不考虑误差。

二维空间中的切削状态可以使用超文本标记语言(html)技术在二维空间中呈现。这可以通过以下操作实现：提取三维(x,y,z)坐标中的特征件118位置中的每一个，并将三维特征件位置中的每一个坐标转换到具有x(水平)和y(竖直)方向的二维空间中。随后，通过确定二维空间的x方向和二维空间的y方向的最小值来提供切削状态以用于显示。这可以例如通过二维空间中的特征件位置的最小值来确定。类似地，二维空间的x方向的最大值和二维空间的y方向的最大值可以从二维空间中的特征件位置的最大值确定。随后计算缩放因子。缩放因子基于其中将呈现钻孔图1202的窗口的尺寸(在水平和竖直方向上)，以及上文计算出的x和y方向的最小和最大值。随后，根据缩放因子来缩放特征件位置(以2d坐标)。结果数据被提供用于显示。

图12还说明用户界面1200b。用户界面1200b包含在二维空间中的钻孔图1202，其中特征件118位置已用x和y坐标绘制。尚未被切削的特征件通过“x”1204指示，而已被切削的特征件通过“o”1206指示。已被切削的那些特征件可以根据特征件118是否得到恰当切削来进一步分界。例如，如果特征件118在没有误差的情况下被切削(和/或测量为合适的尺寸)，那么与特征件相关联的“o”1206可以被着绿色，但如果特征件118在有误差的情况下被切削(或不符合规范)，那么在二维钻孔图1202中呈现的“o”1206可以被着红色。

图13是说明呈现钻孔图1202的用户界面1300的另一实施例的示图。在此实施例中，钻孔图1202呈现为将通过特定nc程序钻孔的256个孔。已被切削的特征件118的子集已被探测以确定产生的特征件118是否在容差内。在此实施例中，进行表示的钻孔图1202上的每一描绘包含特征件id。未经探测以确定其尺寸的特征件在表1302中指示并通过定界符1308说明，且经探测且超出容差的特征件在表1304中列出并通过定界符1306a和1306b说明。

控制装置1208可以用于通过特征件id搜索任何特定特征件118的进展。在选择后，该特征件118可以在钻孔图1202上强调。图12中的钻孔图1202可以描绘通过单一ctm104、所有ctm104或其任何子集的特征件118的切削的进展。进一步，被安排以通过ctm104(或ctm104群组)切削的所有特征件118的切削可以通过进展指示器1210说明，该进展指示器(通过区域1212)指示通过(多个)nc程序安排以被切削的特征件118的多少部分或百分比已完成，以及(通过区域1214)指示特征件118的多少百分比仍未被切削。

进一步，部分1216呈现切削工具114类型的列表，以及那些切削工具中有多少切削工具被预期用于在钻孔图1202中描绘的特征件118的切削中。预测切削工具使用情况可以通过检索预测切削工具磨损信息来确定，该预测切削工具磨损信息使切削工具的预测切削工具磨损值与切削参数相关。进一步，检索切削工具信息。切削工具信息包括正被用于切削钻孔图1202中描绘的特征件118的切削工具114中的每一个的切削工具磨损信息。此类切削工具磨损信息描述切削工具114的当前磨损状态，该当前磨损状态可以被确定为通过每一切削器工具114使用造成的磨损的总和。使用测量切削工具磨损信息、预测切削器工具磨损信息以及每一切削工具的切削参数，计算出钻孔图1202中描绘的切削工具中的每一个的预测切削工具磨损值。预测切削工具磨损值随后用于计算部分1216中示出的预测切削工具使用情况。

部分1218通过切削工具类型指示切削工具114的实际磨损。实际磨损通过在钻孔图1202中所描绘的切削工具中的每一个已切削特征件118之后测量每一此类切削工具114的磨损来确定。此信息用于更新每一切削工具的测量切削工具磨损信息(存储在数据库110中)，该测量切削工具磨损信息呈现在部分1218中。

切削状态

其它信息还可以通过数据拉取模块214检索，并用于确定ctm194操作的状态。例如，切削工具114破损或过早地磨损。如果容易地识别此类破损或过早磨损的位置，那么该问题可以通过提供新切削工具114或磨尖所使用的切削工具114来解决。

图14呈现可以用于识别破损或过早磨损的切削工具114且用于分析该切削工具的故障的用户界面1400。在所说明的实施例中，用户界面1400包含描绘切削操作(例如，推动速率对进料速率)的曲线1402，和描述相关切削工具114参数和特定切削工具114的参数的表格。自动化生产系统100还允许对钻孔过程中的误差的调查，并允许识别可能受到误差影响的飞机。

图15是呈现用于观察切削状态的另一用户界面1500的示图。飞机的表示被呈现，且飞机的每一部分的切削状态被指示。在所说明的实例中，飞机包含左前部分、右前部分、左侧部分、右侧部分、左后部分以及右后部分。每一部分的切削状态(就完成百分比而言)被指示，连同命令切削过程的nc程序的指示。此数据还可以以更加简明的形式呈现用于多于一个组装线上的多于一个飞机。

版本控制

自动化生产系统的另一优点是能够跟踪大量机器参数和软件版本，以确保所有机器按照过程控制文档(pcd)和版本描述文档(vdd)说明书同步运行。信息(例如，存储运行的软件的版本信息的ctm存储器值和机器参数的值)可以从ctm104和csm106b读取到数据库110中，且与在pcd和vdd的最近版本中的预期值相比较以执行对所安装的软件的审计。如果csm106的任何特定ctm104与过期或未经批准的软件一起操作，那么审计将向用户产生消息，该消息强调不一致性、ctm104和csm106具有过期软件，以及可选地，ctm104或csm106的位置。在可选的实施例中，自动化生产系统100可以将最近的软件版本提供到ctm104、csm106或其它系统元件，并命令那些更新后的软件版本的安装。

机器和切削器工具位置

如上文所描述，有利的是，能够在任何时间点处查明ctm104和切削器工具114。这在大型工厂(典型的具有飞机)中尤其重要，因为ctm104之间的距离通常较大，且包括上升和下降楼梯。自动化生产系统100还允许在任何给定时刻处对工厂中的切削工具114或ctm104的位置的即时识别，从而提供从切削工具被设置的时间起通过任何给定切削工具执行的所有事务的完整轨迹。这还准许跟踪合规性，并允许即时识别非合规性和/或可能的非符合性钻孔操作，以及使用尚未合格的参数的ctm104的标记。

图16a和图16b是呈现可以用于ctm104和自动化生产系统100的其它元件的说明性过程步骤的示图。此类ctm104和其它元件包含有线ctm104和无线ctm104。图16a描述有线ctm104和自动化生产系统100的其它元件可以如何定位。在方框1602中，创建用以独立地识别每一有线ctm104的文件。在方框1606中，刚刚创建的文件位置被配置为共享文件。共享文件的位置对于自动化生产系统100中寻求定位的所有机器(包含ctm104)相同。在方框1606中，将静态ip地址指配给以太网端口，该以太网端口用于将ctm104连接到自动化生产网络100。在方框1610中，操作系统服务在外部服务器处设置，该服务器循环遍历所有的以太网ip地址，寻找机器。在方框1608中，访问与所找到的ip地址相关联的共享文件夹以寻找ctm104识别号。机器位置从唯一机器标识符确定并显示在绘图上。

图16b是描述无线ctm104和其它机器可以如何定位的示图。ctm104在轨道上滚动至不同的位置。在方框1612中，将传感器置于ctm104中以识别轨道id并相应地调整偏移参数。这确定无线ctm104的位置。在方框1614中，将轨道传感器id的信息存储在cnc212的存储器中。在方框1616中，从cnc存储器读取轨道传感器id的值并将该值传输到数据库110。在方框1618中，传感器id与轨道id相关联，且因此，与cnc212的轨道位置相关联。在方框1620中，ctm104位置显示在绘图上。

硬件环境

图17说明可以用于实施上述公开的处理元件的示例性计算机系统1700，该处理元件包含ctm104、csm106、处理装置112、数据库110以及接口108。计算机1702包括处理器1704和存储器，例如随机存取存储器(ram)1706。计算机1702以操作方式耦合到显示器1722，该显示器在图形用户界面1718b上向用户呈现例如窗口等图像。计算机1702可以耦合到其它装置，例如键盘1714、鼠标装置1716、打印机等。当然，所属领域的技术人员应认识到，上述组件的任何组合或任何数目的不同组件、外设以及其它装置可以与计算机1702一起使用。

通常，计算机1702在存储在存储器1706中的操作系统1708的控制下操作，并通过图形用户界面(gui)模块1718a与用户交互以接受输入和命令并呈现结果。尽管gui模块1718b描绘为单独的模块，但执行gui功能的指令可以驻留或分布在操作系统1708、计算机程序1710中，或用专用存储器和处理器实施。计算机1702还实施编译器1712，该编译器允许将用例如cobol、c++、fortran或其它语言编写的应用程序1710转译成处理器1704可读代码。在完成后，应用程序1710使用利用编译器1712产生的关系和逻辑，存取并操纵存储在计算机1702的存储器1706中的数据。计算机1702还可选地包括外部通信装置，例如调制解调器、卫星链路、以太网卡或与用于其它计算机通信的其它装置。

在一个实施例中，实施操作系统1708、计算机程序1710以及编译器1712的指令有形地在计算机可读介质(例如，数据存储装置1720)中实施，该计算机可读介质可以包含一个或多个固定或可移除数据存储装置，例如zip驱动器、软盘驱动器1724、硬盘驱动器、cd-rom驱动器、磁带驱动器等。进一步，操作系统1708和计算机程序1710由指令构成，该指令在通过计算机1702读取并执行时，使得计算机1702执行本文中所描述的操作。计算机程序1710和/或操作指令还可以有形地在存储器1706和/或数据通信装置1730中实施，由此制造计算机程序产品或制品。由此，如本文中所使用的术语“制品”、“程序存储装置”以及“计算机程序产品”意图涵盖可以从任何计算机可读装置或介质存取的计算机程序。

所属领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明的范围的情况下可对此配置做出许多修改。例如，所属领域的技术人员应认识到，可使用上述组件的任何组合，或任何数目的不同组件、外设以及其它装置。

另外，本发明包括根据以下条款的实施例：

条款1.一种根据过程信息绘制用多个切削工具中的至少一个切削工具对三维工件中的多个特征件中的至少一个特征件的切削的方法，至少一个切削工具由多个切削工具机器中的至少一个切削工具机器控制，方法包括：

从多个切削工具机器接收描述多个特征件的切削参数的过程信息；

解析过程信息以提取切削参数，对于多个特征件中的每个特征件，切削参数包括：

特征件id；

工件中的特征件位置；

切削工具id，切削工具id识别用于切削工件中的特征件的切削工具；

将工件中的每个特征件位置从三维空间转换到二维空间；

在切削三维工件中的多个特征件时，发起调用以从用于多个切削工具中的每个切削工具的每个切削机器检索切削工具跟踪信息，对于每个切削工具，切削工具跟踪信息具有：

切削工具id；

通过切削工具切削的每个特征件的特征件id和通过切削工具切削的每个特征件的当前切削状态；

使用特征件id和切削工具id来使多个特征件中的每个特征件与每个特征件的当前切削状态相关联；

在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现。

条款2.根据条款1所述的方法，其中切削状态包含以下各项中的至少一个：

特征件当前正被切削；

特征件之前被切削；

特征件未被切削；以及

特征件在有误差的情况下被切削。

条款3.根据任意上述条款所述的方法，方法进一步包括：

从切削工具机器拉取数控程序。

条款4.根据任意上述条款所述的方法，其中：

将每个特征件位置从三维空间转换到二维空间包括：

对于每个特征件：

提取三维特征件位置；

将三维特征件位置坐标转换到具有x方向和y方向的二维空间中；

在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现包括：

确定二维空间的x方向的最小值和二维空间的y方向的最小值；

确定二维空间的x方向的最大值和二维空间的y方向的最大值；

基于以下各项来计算缩放因子：呈现窗口尺寸、二维空间的x方向的最小值、二维空间的y方向的最小值、二维空间的x方向的最大值以及二维空间的y方向的最大值；

缩放每个特征件的经坐标转换的特征件位置；

在二维空间中在经坐标转换和缩放的特征件位置处提供切削状态。

条款5.根据任意上述条款所述的方法，该方法进一步包括：

根据相关联的多个特征件和每个特征件的当前切削状态，生成多个特征件中先前切削的数目占多个特征件的数目的分数的指示；

提供指示以用于显示。

条款6.根据任意上述条款所述的方法，其中切削工具中的每个切削工具具有多种切削工具类型中的一种，并且其中方法进一步包括：

检索预测切削工具磨损信息，预测切削工具磨损信息使多个切削工具中的一个切削工具的预测切削工具磨损值与切削参数相关；

检索切削工具信息，切削工具信息包括多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息，多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息描述切削工具的在时间上在之前的测量切削工具磨损值；

根据测量切削工具磨损信息、预测切削工具磨损信息以及每个切削工具的切削参数计算多个切削工具中的每个切削工具的预测切削工具磨损值；以及

至少部分地根据预测切削工具磨损计算预测切削工具使用情况。

条款7.根据任意上述条款所述的方法，方法进一步包括：

在切削多个特征件之后测量切削工具中的每个切削工具的磨损；

在切削至少一个特征件之后根据切削工具的测量磨损来更新切削工具的测量切削工具磨损信息；以及

提供更新后的测量切削工具磨损信息以用于呈现。

条款8.一种根据过程信息绘制用多个切削工具中的至少一个切削工具对三维工件中的多个特征件中的至少一个特征件的切削的设备，至少一个切削工具由多个切削工具机器中的至少一个切削工具机器控制，设备包括：

处理器，处理器通信地耦合到存储器，存储器存储指令，指令包括用于进行以下操作的指令：

从多个切削工具机器接收描述多个特征件的切削参数的过程信息；

解析过程信息以提取切削参数，对于多个特征件中的每个特征件，切削参数包括：

特征件id；

工件中的特征件位置；

切削工具id，切削工具id识别用于切削工件中的特征件的切削工具；

将工件中的每个特征件位置从三维空间转换到二维空间；

在切削三维工件中的多个特征件时，发起调用以从用于多个切削工具中的每个切削工具的每个切削机器检索切削工具跟踪信息，对于每个切削工具，切削工具跟踪信息具有：

切削工具id；

通过切削工具切削的每个特征件的特征件id和通过切削工具切削的每个特征件的当前切削状态；

使用特征件id和切削工具id来使多个特征件中的每个特征件与每个特征件的当前切削状态相关联；

在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现。

条款9.根据条款8所述的设备，其中切削状态包含以下各项中的至少一个：

特征件当前正被切削；

特征件之前被切削；

特征件未被切削；以及

特征件在有误差的情况下被切削。

条款10.根据条款8-9中任意一项所述的设备，其中指令进一步包括用于进行以下操作的指令：

从切削工具机器拉取数控程序。

条款11.根据条款8-10中任意一项所述的的设备，其中：

用于将每个特征件位置从三维空间转换到二维空间的指令包括用于针对每个特征件进行以下操作的指令：

提取三维特征件位置；

将三维特征件位置坐标转换到具有x方向和y方向的二维空间中；

用于在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现的指令包括用于进行以下操作的指令：

确定二维空间的x方向的最小值和二维空间的y方向的最小值；

确定二维空间的x方向的最大值和二维空间的y方向的最大值；

基于以下各项来计算缩放因子：呈现窗口尺寸、二维空间的x方向的最小值、二维空间的y方向的最小值、二维空间的x方向的最大值以及二维空间的y方向的最大值；

缩放每个特征件的经坐标转换的特征件位置；

在二维空间中在经坐标转换和缩放的特征件位置处提供切削状态。

条款12.根据条款8-11中任意一项所述的设备，其中指令进一步包括用于进行以下操作的指令：

根据相关联的多个特征件和每个特征件的当前切削状态，生成多个特征件中先前切削的数目占多个特征件的数目的分数的指示；

提供指示以用于显示。

条款13.根据条款8-12中任意一项所述的设备，其中切削工具中的每个切削工具具有多种切削工具类型中的一种，并且其中指令进一步包括用于进行以下操作的指令：

检索预测切削工具磨损信息，预测切削工具磨损信息使多个切削工具中的一个切削工具的预测切削工具磨损值与切削参数相关；

检索切削工具信息，切削工具信息包括多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息，多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息描述切削工具的在时间上在之前的测量切削工具磨损值；

根据测量切削工具磨损信息、预测切削工具磨损信息以及每个切削工具的切削参数计算多个切削工具中的每个切削工具的预测切削工具磨损值；以及

至少部分地根据预测切削工具磨损计算预测切削工具使用情况。

条款14.根据条款8-13中任意一项所述的设备，其中指令进一步包括用于进行以下操作的指令：

在切削多个特征件之后测量切削工具中的每个切削工具的磨损；

在切削至少一个特征件之后根据切削工具的测量磨损来更新切削工具的测量切削工具磨损信息；以及

提供更新后的测量切削工具磨损信息以用于呈现。

条款15.一种根据过程信息绘制用多个切削工具中的至少一个切削工具对三维工件中的多个特征件中的至少一个特征件的切削的设备，至少一个切削工具由多个切削工具机器中的至少一个切削工具机器控制，该设备包括：

用于从多个切削工具机器接收描述多个特征件的切削参数的过程信息的装置；

用于解析过程信息以提取切削参数的装置，对于多个特征件中的每个特征件，切削参数包括：

特征件id；

工件中的特征件位置；

切削工具id，切削工具id识别用于切削工件中的特征件的切削工具；

用于将工件中的每个特征件位置从三维空间转换到二维空间的装置；

用于在切削三维工件中的多个特征件时发起调用以从用于多个切削工具中的每个切削工具的每个切削机器检索切削工具跟踪信息的装置，对于每个切削工具，切削工具跟踪信息具有：

切削工具id；

通过切削工具切削的每个特征件的特征件id和通过切削工具切削的每个特征件的当前切削状态；

用于使用特征件id和切削工具id来使多个特征件中的每个特征件与每个特征件的当前切削状态相关联的装置；

用于在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现的装置。

条款16.根据条款15所述的设备，其中切削状态包含以下各项中的至少一个：

特征件当前正被切削；

特征件之前被切削；

特征件未被切削；以及

特征件在有误差的情况下被切削。

条款17.根据条款15-16所述的设备，该设备进一步包括：

用于从切削工具机器拉取数控程序的装置。

条款18.根据条款15-17中任意一项所述的设备，其中：

用于将每个特征件位置从三维空间转换到二维空间的装置包括：

用于提取三维特征件位置的装置；

用于将三维特征件位置坐标转换到具有x方向和y方向的二维空间中的装置；

用于在每个特征件的经坐标转换的位置处提供与每个特征件相关联的切削状态以用于在二维空间中呈现的装置包括：

用于确定二维空间的x方向的最小值和二维空间的y方向的最小值的装置；

用于确定二维空间的x方向的最大值和二维空间的y方向的最大值的装置；

用于基于以下各项来计算缩放因子的装置：呈现窗口尺寸、二维空间的x方向的最小值、二维空间的y方向的最小值、二维空间的x方向的最大值以及二维空间的y方向的最大值；

用于缩放每个特征件的经坐标转换的特征件位置的装置；

用于在二维空间中在经坐标转换和缩放的特征件位置处提供切削状态的装置。

条款19.根据条款15-18中任意一项所述的设备，该设备进一步包括：

用于根据相关联的多个特征件和每个特征件的当前切削状态，生成多个特征件中先前切削的数目占多个特征件的数目的分数的指示的装置；

用于提供指示以用于显示的装置。

条款20.根据条款15-19中任意一项所述的设备，其中切削工具中的每个切削工具具有多种切削工具类型中的一种，并且其中该设备进一步包括：

用于检索预测切削工具磨损信息的装置，预测切削工具磨损信息使多个切削工具中的一个切削工具的预测切削工具磨损值与切削参数相关；

用于检索切削工具信息的装置，切削工具信息包括多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息，多个切削工具中的每个切削工具的测量切削工具磨损信息描述切削工具的在时间上在之前的测量切削工具磨损值；

用于根据测量切削工具磨损信息、预测切削工具磨损信息以及每个切削工具的切削参数计算多个切削工具中的每个切削工具的预测切削工具磨损值的装置；以及

用于至少部分地根据预测切削工具磨损计算预测切削工具使用情况的装置。

总结

这总结本发明的优选实施例的描述。优选实施例的前述描述已经出于说明和描述的目的而被呈现。所述描述并不意图是穷尽性的或将本发明限于所揭示的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。权利的范围既定不受此详细描述限制，而是受随附的权利要求书限制。