邁向智能制造時代的數(shù)十年探索
——訪Tebis中國總經(jīng)理莊曉林

■ 《金屬加工》記者 李一帆 曹雪雷

第一次工業(yè)革命，蒸汽機(jī)使機(jī)器代替人工成為可能；第二次工業(yè)革命，人類進(jìn)入了電氣時代；第三次工業(yè)革命，信息技術(shù)、航天技術(shù)蓬勃發(fā)展，變革不僅局限于工業(yè)，更對人們的生活方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。每一次工業(yè)革命都是對生產(chǎn)力的巨大提升，如今，數(shù)字化、智能化已成為新的趨勢，沒有人能準(zhǔn)確預(yù)測這次變革的終點，但大到國家、小到科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，以及每一個投身其中的人，都在為推動智能制造新時代的到來而努力探索。

在工業(yè)生產(chǎn)中，智能制造離不開CAD/CAM/MES等工業(yè)軟件。作為連接計算機(jī)和實際生產(chǎn)的重要工具，工業(yè)軟件涉及研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)控制、信息管理等方方面面?！督饘偌庸ぁ纷鳛樾袠I(yè)知名媒體，一直關(guān)注著工業(yè)軟件的創(chuàng)新發(fā)展。在眾多工業(yè)軟件中，Tebis以其全面的技術(shù)實力、豐富的實踐經(jīng)驗和卓越的咨詢服務(wù)，占據(jù)著智能制造的“咽喉”位置。在《金屬加工》（原名《機(jī)械工人》）創(chuàng)刊70周年之際，我們特別邀請到Tebis中國總經(jīng)理莊曉林，與大家分享Tebis的發(fā)展歷程和技術(shù)優(yōu)勢。

為智能制造而生

1980年以后，CAD/CAM技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期，相應(yīng)的軟件技術(shù)（如優(yōu)化設(shè)計、有限元設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等）迅速提升，出現(xiàn)了很多商品化軟件，推動了CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。1984年，Tebis應(yīng)運而生，成立于德國慕尼黑。創(chuàng)始人之一的Bernhard Rindfleisch在創(chuàng)辦Tebis之初有一個夢想：他想讓全球的企業(yè)都可以通過智能自動化數(shù)控編程實現(xiàn)高效安全的智能制造。他見證了Tebis輝煌的發(fā)展歷史——從最初的兩個人發(fā)展到成為全球卓越的工業(yè)4.0數(shù)字化智能制造云平臺軟件與服務(wù)公司，遍布全球主要的工業(yè)國家和地區(qū)。

成立初期，Tebis的發(fā)展勢頭已十分強(qiáng)勁。據(jù)莊總介紹，1986年，Tebis V1.0版本問世，成為全球最早基于PC機(jī)開發(fā)的主流CAD/CAM軟件之一；1990年，Tebis發(fā)行第一代AutoMill?技術(shù)，實現(xiàn)跨多曲面加工，該技術(shù)的創(chuàng)新在當(dāng)時的模型制造業(yè)引起不小的轟動；1991—1996年，Tebis發(fā)展迅猛，業(yè)務(wù)高速增長，開始全球擴(kuò)張，在全球主流的工業(yè)國家成立分公司。

以技術(shù)突破為先

身處日新月異的科技發(fā)展浪潮之中，工業(yè)軟件更需要保持其技術(shù)優(yōu)勢。在業(yè)務(wù)擴(kuò)張的同時，Tebis在技術(shù)突破方面也從未懈怠。1997年，Tebis第二代Automill?技術(shù)誕生，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行高精度的數(shù)控計算，這標(biāo)志著優(yōu)質(zhì)的曲面質(zhì)量的重大突破，也是Tebis時至今日仍保持領(lǐng)先的原因；2000年，Tebis做到了將客戶的刀具和機(jī)床集成在數(shù)字孿生鏡像環(huán)境中；2004年，Tebis能夠在軟件環(huán)境中存儲客戶的制造經(jīng)驗；2008年，Tebis在CAD/CAM系統(tǒng)中集成了自主研發(fā)的基于數(shù)字孿生鏡像的虛擬機(jī)床技術(shù)。

Tebis虛擬機(jī)床技術(shù)可以在3D環(huán)境下復(fù)現(xiàn)整個制造現(xiàn)場，在計劃階段就可以對復(fù)雜制造過程進(jìn)行虛擬和優(yōu)化，直接在電腦上模擬加工操作，并檢查是否與所有組件發(fā)生碰撞。通過Tebis數(shù)字孿生鏡像技術(shù)（見圖1）可以輕松實現(xiàn)多機(jī)床操作和無人值守的安全生產(chǎn)。

創(chuàng)新仍在繼續(xù)，2009年，Tebis深度集成了ProLeiS MES智能制造執(zhí)行系統(tǒng)；2010年，第三代Automill?技術(shù)與Job Manager集成，可以管理所有加工類型與過程；2017年，Tebis收購ProLeiS智能制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），打造CAD/CAM和MES軟件一體化解決方案。如今，Tebis已實現(xiàn)CAD/CAM和MES系統(tǒng)深度集成，定制企業(yè)云端中央制造經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，并支持用戶擴(kuò)展、優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化加工與編程，積累和共享企業(yè)加工經(jīng)驗，提升制造過程高效安全水平。

智能制造是一個循序漸進(jìn)的過程，任何智能制造要實現(xiàn)，都必須先標(biāo)準(zhǔn)化再數(shù)字化，最終才能達(dá)到智能化，標(biāo)準(zhǔn)化是一個管理過程，Tebis正是把標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化三個階段全面統(tǒng)一的數(shù)字化智能制造云平臺（見圖2），提高加工安全性和質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低刀具消耗成本，提高機(jī)床運行效率，從而提高工作效率。

以智能模具（見圖3）為例，其智能化主要體現(xiàn)在三方面。第一，模具的多樣性使得對不同設(shè)計工具的需求顯著增加，復(fù)雜的模具制造需要一個標(biāo)準(zhǔn)化的制造過程；第二，監(jiān)測系統(tǒng)升級，包括數(shù)字化制造過程、嵌入式診斷系統(tǒng)（EDS）、檢測和評估制造過程相關(guān)數(shù)據(jù)；第三，自優(yōu)化過程，利用新的輔助系統(tǒng)使制造過程穩(wěn)定，通過機(jī)床的接口優(yōu)化制造過程。

圖1 Tebis數(shù)字孿生鏡像技術(shù)

為客戶創(chuàng)造高價值

立足于不斷突破的技術(shù)水平，Tebis逐漸得到越來越多用戶的認(rèn)可，在CAM領(lǐng)域還被冠以“奔馳”美譽。1993年，Tebis進(jìn)入中國市場，時值中國制造的高速發(fā)展階段，為了給中國客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，2012年，Tebis在中國建立了子公司，又于2017年在成都成立分公司，助力西部智能制造大發(fā)展。

在中國智能制造的廣闊市場中，汽車、航空航天等行業(yè)的眾多知名企業(yè)都選擇了Tebis軟件，典型客戶包括上汽大眾、中國一汽、普什模具、海斯坦普以及長城汽車等。提及Tebis能夠在中國打開市場的原因，莊總認(rèn)為主要有以下三點：第一，Tebis秉承德國制造的先進(jìn)技術(shù)，中國智能制造必然需要建立標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化的制造過程，這正是Tebis的強(qiáng)項；第二，Tebis本地技術(shù)專家都具有豐富的實踐經(jīng)驗，積累了眾多成熟的項目經(jīng)驗，可定制企業(yè)云端中央制造經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，并支持用戶擴(kuò)展；第三，Tebis擁有自己的企業(yè)咨詢部門，咨詢顧問擁有眾多項目成功經(jīng)驗，可以為全球制造項目提供咨詢服務(wù)。2017年，Tebis榮獲德國前總統(tǒng)Christian Wulff先生頒發(fā)的“最佳咨詢大獎”，2018—2019年，連續(xù)兩年獲得德國經(jīng)濟(jì)周刊“最佳咨詢大獎”，這些足以證明Tebis咨詢的卓越實力。

圖2 數(shù)字化智能制造云平臺

圖3 智能模具示意

客戶的實際案例更具有說服力。據(jù)介紹，在與一個客戶開展合作時，剛開始，客戶對于標(biāo)準(zhǔn)化并不是很理解，在Tebis團(tuán)隊與其多次溝通交流并展示德國項目的成功經(jīng)驗后，客戶同意在項目初期制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。之后呈現(xiàn)的效果十分顯著，編程效率大幅度提升?？蛻舴答乀ebis可以對機(jī)床設(shè)備精準(zhǔn)測量、完整建模，包括機(jī)床幾何體、運動裝置等所有組件。虛擬機(jī)床結(jié)果更加精確，且集成在一套軟件中，從而使客戶能夠方便快捷地借助虛擬機(jī)床進(jìn)行規(guī)劃、檢測和優(yōu)化，數(shù)字孿生鏡像過程快速、高效且安全。

隨著中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，用軟件“激活”硬件的重要性越發(fā)凸顯。莊總表示，中國已經(jīng)成為Tebis的重要戰(zhàn)略市場，Tebis將繼續(xù)加大對中國的投入，通過將先進(jìn)技術(shù)與本地制造發(fā)展融合，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化及智能化制造過程，降本增效，助力中國智能制造的高速發(fā)展。

未來，Tebis將繼續(xù)圍繞數(shù)字化智能制造云平臺展開研究，把中央制造經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲在云端，客戶端可以實時調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫，也可以實時更新云端庫數(shù)據(jù)，用一個云平臺滿足制造需求。在智能制造的大趨勢下，工業(yè)軟件將成為機(jī)械加工行業(yè)的核心競爭力。得“軟硬皆施”者得天下，將軟件與硬件互通互聯(lián)，通過云平臺統(tǒng)籌管理，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化生產(chǎn)，將成為提升企業(yè)競爭力的利器。