金属加工中的刀具识别

从工业 3.0（基于计算机的生产自动化）开始，机床用户就开始避开某些常规工作，如将刀具数据手动输入 HMI。计算机化数控 CNC 机床在金属加工应用中的市场份额不断增大。这些机床通常配有自动换刀系统。为确保正确生产，需要将实际的刀具尺寸输入到 CNC 中，以便定义刀具路径。

面向自动可靠数据传输的 Tool ID

实际的刀具直径和刀具长度不需要手动输入 CNC 中，而是可以由刀具预调仪测得，随后通过集成式 RFID 读/写系统存储在 RFID 刀具芯片中。通常，在刀具进入刀库后，集成在机床中的另一个读/写系统会读取刀具数据。

纵观全球，在大多数情况下，RFID 刀具芯片都安装在刀架中（而不是安装在（比如）SK 或 HSK 刀柄中）。在某些应用中，RFID 刀具芯片安装在拉钉（其将刀具固定在刀架中）中。尤其是在日本，使用的便是这个标签位置。

自动化金字塔不同层级的刀具数据

刀具直径和刀具长度等刀具数据与控制层相关，用于保证工件的精确生产。计划和实时刀具使用时间等其他数据与工业工程和质量控制有关，用于（比如）保证工件的预定表面光洁度。工业工程师执行铣削和优化测试（使用不同的主轴转速和进刀速率），以便找到理想的刀具使用时间，达到效率与质量之间的平衡。这些工程设计活动通常发生在监控层。新刀具的购买（当在执行了（例如）5 至 10 次磨削循环后，现有刀具磨损时）通过 ERP 系统执行，属于资产管理的一部分。

回到第三次工业革命初期，在计算机和信息技术 (IT) 集成的驱动下，产生了 CIM（计算机集成制造）概念。

第四次工业革命期间，工业 4.0 — 互联网的发展成就 — 为工业生产带来了网络物理系统。云系统支持并加速客户与供应商之间的交流。刀具管理涵盖自动化金字塔的两个领域。

1. 1. 机床控制：从传感器/执行器层直至控制层（实时）

   2. 资产管理：可达企业层乃至更高层（甚至可达“云端”）

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