工业4.0最早在德国被提出是为了将通信技术、虚拟网络和实体物理网络相结合，通过分散式增强型控制和去中心的智能化，实现制造业从自动化向智能化的转变。目前已达成一定共识的是，工业4.0的实现至少要经历三个发展阶段：工业自动化、数字化工厂、智能化制造。

来自德国的高迈特集团基于工业4.0这一发展趋势，同时结合近一百年的切削技术和生产工艺经验，开发出了可集成在机床设备上的ToolScopeTM加工过程监控系统。

在工业自动化阶段，现代化车间生产在综合了先进的机床设备、工业机器人、自动测量系统、自动装卡系统和物料输送等技术和系统后，能够按照预先设定的程序和参数进行自动化生产。但是对于机床加工环节来说，会存在很多影响自动化加工的因素。ToolScopeTM加工过程监控系统能从两方面为机床加工提供异常状态监控，保障机床自动化生产的正常运行。

理论上，在加工过程前的机床快进给阶段，主轴、刀具不会接触任何东西，机床本身只有主轴旋转或工作台运动产生的轻微振动。但如果因为一些失误，主轴或刀具可能会碰撞到其他部件。ToolScopeTM的碰撞监测功能在加工过程前就能监测机床主轴的振动，一旦监测到机床无法感知的振动异常时，便会立即向机床发送停机指令，在碰撞发生前停止机床，避免造成更大的损失，而在机床正常运行或加工时不会有任何影响。

高迈特集团开发出的可集成在机床设备上的ToolScopeTM加工过程监控系统

在加工过程中，传统方式是操作者需要依靠自己的经验判断加工过程是否正常，在发生一些异常时并不能非常准确地做出判断和及时地做出反应，并且在机床开始加工后的整个过程中，也无法非常直观地了解到中间发生了什么。ToolScopeTM可以自动读取机床各个轴的负载、速度、位置等数据，以及程序号和刀具号等信息，因此每一把刀具的每一个加工过程都可以实时生成相应的加工曲线，从而非常直观地呈现出加工过程中的变化，实现最基础的加工过程数据化和可视化。

在数字化工厂阶段，需要实现产品的全生命周期管理和全面的制造过程管理。其中一个最基本的要求是要将各个环节通过网络连接在一起，每个环节和其他环节之间都能实现数字化的信息交换。机床设备作为工厂中很重要的环节，无法直接连接到工厂的信息化网络并提供数字化的数据和信息。ToolScopeTM加工过程监控系统可以为每台机床采集数据并连接到网络，作为工厂信息网络在每台设备上的神经末梢，消除机床设备的信息孤岛，纳入到车间的数字化和网络化管理。ToolScopeTM能够提供局部的数字化工厂解决方案，同时能开放端口与第三方信息化管理系统进行网络化的集成应用。

在实现自动化生产和数字化工厂之后，无人化生产是未来的一个发展趋势。ToolScopeTM为自动化生产中最不稳定的机床加工环节提供实时监控和主动的通知管理功能，在某台机床发生异常状态时，除了即时停机进行保护外，可以通过运行在局域网服务器上的信息分发软件，将相关的报警信息通过有线或无线设备通知到生产和刀具的负责人员，保证整个系统的稳定运行和及时响应。

在智能化制造阶段，工业4.0的一个非常重要的目的就是实现制造业从自动化向智能化的转变。ToolScopeTM加工过程监控系统能够赋予机床智慧，自主地判断设备、装卡、加工过程和刀具是否正常，在发生断刀、撞刀等异常情况时立即控制停机，保证过程安全稳定。同时还能根据实时的加工负载智能地调节进给倍率，优化加工效率，以及根据刀具的切削力判断刀具是否磨损，降低刀具的风险和成本。

ToolScopeTM专注于提升整个加工过程，为智能化生产提供领先、全面的监控能力和服务。除了为每台机床实现一定程度的智能化外，ToolScopeTM还为客户的进一步数字化和智能化建设预留接口，面向更加开放的未来。