融合創(chuàng)新 數(shù)智未來

百川

20234月10—15日，全球四大國際機(jī)床展之一的第十八屆中國國際機(jī)床展覽會（CIMT2023），在北京隆重舉行，展會主題確立為 “融合創(chuàng)新 數(shù)智未來”。

CIMT2023第十八屆北京中國國際機(jī)床展，共有來自28個(gè)國家和地區(qū)的約1600家機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)同臺競技，德國、日本、瑞士、美國、韓國、西班牙、意大利、英國、印度、法國、捷克等13個(gè)國家和地區(qū)的機(jī)床協(xié)會和貿(mào)促機(jī)構(gòu)組團(tuán)參展。全球范圍內(nèi)的知名機(jī)床工具企業(yè)都攜其最新技術(shù)和產(chǎn)品悉數(shù)到場。

本屆展會的展品囊括機(jī)床主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、量具量儀、機(jī)床電器以及刃具、附件等，其中主機(jī)產(chǎn)品包括金屬切削類、金屬成形類、特種加工類。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器人、增材制造等熱點(diǎn)技術(shù)在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。

近年來中國新能源汽車行業(yè)取得了快速發(fā)展。2022年我國新能源汽車持續(xù)爆發(fā)式增長，產(chǎn)銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%，連續(xù) 8 年保持全球第一。2022 年，自主品牌新能源乘用車國內(nèi)市場銷售占比達(dá)到 79.9%，同比提升 5.4 個(gè)百分點(diǎn)；新能源汽車出口 67.9 萬輛，同比增長 1.2倍。

新能源汽車的快速發(fā)展，催生了對制造裝備新的需求，眾多國際機(jī)床企業(yè)圍繞新能源汽車推出大量智能裝備，以滿足用戶的需求。

智能機(jī)床亮點(diǎn)頻頻

1.埃馬克

在CIMT2023上，埃馬克以“新能源汽車零部件解決方案”為主題，融合新工藝、自動化、數(shù)字化及可持續(xù)發(fā)展等加工要素，集中展現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)，目標(biāo)直指“助力用戶更好地應(yīng)對汽車工業(yè)巨變下帶來的多重挑戰(zhàn)”，其智能機(jī)床產(chǎn)品助推了中國新能源汽車發(fā)展（見圖1）。中國新能源汽車市場目前已成為全球新能源變革的最前沿，競爭愈演愈烈，裝備制造企業(yè)怎樣才能從新能源汽車競爭中尋找突破口，當(dāng)下顯得尤為重要。

自2022年以來，埃馬克約65%的訂單來自新能源汽車，而在2020年之前，這一百分比只有個(gè)位數(shù)。可以窺見，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度之快。埃馬克正傾注力量服務(wù)好新能源汽車客戶，做他們立足中國、走向全球的助推器。此次機(jī)床展上，埃馬克推出了新能源車電動機(jī)軸全自動生產(chǎn)線關(guān)鍵產(chǎn)品，該技術(shù)受到了國內(nèi)多家新能源車企好評。

電動機(jī)軸是新能源汽車核心部件電動機(jī)的重要零件，埃馬克特別設(shè)計(jì)研發(fā)的針對電動機(jī)軸零件的完整的自動化生產(chǎn)線，基于自有機(jī)床設(shè)備、工藝技術(shù)與自動化系統(tǒng)于一體，實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)軸的全自動化生產(chǎn)。埃馬克的電動機(jī)軸自動化產(chǎn)線系統(tǒng)，包含了12道主要工序以及其他不同的輔助工序，各臺機(jī)床與工位的自動化連接，通過機(jī)械手、桁架機(jī)械手系統(tǒng)以及由埃馬克自行研發(fā)的TrackMotion 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效組合。該套生產(chǎn)線已在諸多客戶現(xiàn)場順利運(yùn)行，無論是零件品質(zhì)還是加工效率，都得到了廣泛認(rèn)可。

埃馬克VLC 200 GT立式車磨加工中心，是面向變速器部件全新加工要求的高效通用加工方案。采用不同工藝組合的VLC 200 GT，可在一臺設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)磨削、硬車等多種工序，最大限度地降低加工時(shí)間。此外，VLC 200 GT采用主軸上下料理念，可連接穿梭式料道或圓形循環(huán)料道輕松實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。該機(jī)床的優(yōu)勢完美適用于變速器部件的生產(chǎn)，在一次裝夾內(nèi)完成完整加工，通過工藝組合優(yōu)化節(jié)拍時(shí)間，砂輪損耗小，采用CBN 砂輪（選配）提高生產(chǎn)效率。另外，通過上下料工件輸送系統(tǒng)縮短生產(chǎn)時(shí)間，自動上料可確保工件裝夾一致。

2.DMG MORI

DMG MORI展出了集工藝整合、自動化、數(shù)字化和可持續(xù)性等亮點(diǎn)為一體的現(xiàn)代化機(jī)床（見圖2）。8款機(jī)床成為此次展會亮點(diǎn)，展品有CTX gamma 2000 TC車/銑復(fù)合加工中心、Vertical Mate 85高效磨床和多款數(shù)控加工中心等，其中包括天津工廠生產(chǎn)的NHC 5000和CMX 1100 Vc數(shù)控加工中心。面向未來全面自動化的兩款典型產(chǎn)品也亮相了此次展會，即MATRIS Light機(jī)器人系統(tǒng)配NLX 2500車削中心和RPS回轉(zhuǎn)托盤庫配NHC 5000臥式加工中心。除8款亮相的機(jī)床外，觀眾也了解到來自天津工廠的全新ALC系列車削中心。

據(jù)DMG MORI工作人員介紹，越來越多的企業(yè)都在關(guān)注靈活的自動化生產(chǎn)流程，因?yàn)橹挥凶非蟾呱a(chǎn)力和高效率，才能在全球市場上保持強(qiáng)有力的競爭力。畢竟，生產(chǎn)設(shè)備利用率越高，經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性也越高。多年來，DMG MORI致力于推進(jìn)這方面發(fā)展，用創(chuàng)新的自動化解決方案提高自主生產(chǎn)能力。目前可提供13條產(chǎn)品線的57款工件或托盤運(yùn)送的自動化解決方案，包括全面的硬件和軟件解決方案。此外，也可提供PH-AGV和WH-AMR無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)，因此，DMG MORI可為150多種不同的機(jī)床提供升級改造方案。

DMG MORI展出的自動化解決方案中的MATRIS Light，是一款靈活協(xié)作式機(jī)器人系統(tǒng)，無需機(jī)器人專業(yè)知識即可示教操作。天津工廠生產(chǎn)的RPS托盤交換系統(tǒng)是單機(jī)自動化系統(tǒng)，占地少，多達(dá)21盤位，可運(yùn)送的工件質(zhì)量達(dá)700kg。

據(jù)了解，DMG MORI是機(jī)床制造領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，全面參與全價(jià)值鏈數(shù)字化的各項(xiàng)工作。CELOS和Messenger幫助用戶完成車間操作，而IoTconnector提供安全連接，為用戶提供監(jiān)測和遠(yuǎn)程服務(wù)。

另一款數(shù)字化的典型產(chǎn)品是DMG MORI DIGITAL TWIN（DMG MORI數(shù)字孿生）。在虛擬空間中通過仿真加工的全過程，包括刀具、夾具到工件的控制，數(shù)字孿生可有效降低實(shí)際加工生產(chǎn)中的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，降低工件成本，縮短生產(chǎn)周期時(shí)間，顯著提高加工效率。

DMG MORI積極支持員工參與到數(shù)字化進(jìn)程中，零代碼的TULIP平臺可快速生成交互的APP應(yīng)用程序，無需編程知識。因此，車間生產(chǎn)無需紙質(zhì)文檔，增強(qiáng)了員工參與數(shù)字化的積極性，提高了人工生產(chǎn)力、產(chǎn)品質(zhì)量，在全工藝鏈上創(chuàng)造了可持續(xù)的高效率。

3.格力電器

格力電器攜高端數(shù)控機(jī)床、精密變頻水冷機(jī)等智能制造裝備亮相CIMT2023，為新能源汽車零部件制造提供一站式解決方案（見圖3）。其展品包括高速立式數(shù)控機(jī)床（GA-GF3755、GA-GF2755）、立式數(shù)控機(jī)床（GA-DV540）、五軸聯(lián)動直驅(qū)數(shù)控機(jī)床（GA-FA500）及多款精密變頻水冷機(jī)等智能裝備產(chǎn)品。

格力數(shù)控機(jī)床具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、精度高的特點(diǎn)，采用全閉環(huán)高速高精控制技術(shù)、多軸聯(lián)動動態(tài)特性技術(shù)和整體床身溫度控制技術(shù)。目前，格力智能裝備產(chǎn)品涵蓋立式數(shù)控機(jī)床、五軸數(shù)控機(jī)床、龍門數(shù)控機(jī)床、鉆攻中心等主要機(jī)型，應(yīng)用于機(jī)械制造、精密模具、新能源汽車關(guān)鍵零部件加工等領(lǐng)域，為客戶提供領(lǐng)先的數(shù)控加工解決方案。

用于新能源汽車加工的GA-GF3755機(jī)床，擁有高剛性穩(wěn)態(tài)床身及雙主軸單工作臺，配備高速直驅(qū)傳動系統(tǒng)和X軸直線電動機(jī)驅(qū)動，移動速度最高可達(dá)100m/min；高速高剛性電主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min，可以實(shí)現(xiàn)高速切削；設(shè)有豐富的自動化通信接口，可以配置PLC、HMI、第四軸及刀庫斷刀檢測。

格力機(jī)床目前主要用于生產(chǎn)汽車電池托盤、一體化后底座、汽車輪轂、電動機(jī)殼體、汽車天窗導(dǎo)軌、汽車行李架、汽車前后保險(xiǎn)杠、汽車腳踏板和汽車裝飾條以及汽車儀表盤支架等汽車零部件。

未來發(fā)展智能可期

近年來機(jī)床與智能的聯(lián)系日趨緊密，不僅眾多展會在主題上打出“智能”“智造”的字樣，不少企業(yè)也開始在產(chǎn)品中添加智能元素。

目前，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及機(jī)床消費(fèi)市場的升級，機(jī)床智能化正在成為機(jī)床企業(yè)的發(fā)展共識。我國機(jī)床行業(yè)由于發(fā)展問題，長期徘徊于機(jī)床消費(fèi)中低端市場，如何提高機(jī)床制造水平，在市場更有作為，已經(jīng)成為機(jī)床企業(yè)乃至機(jī)床行業(yè)亟需解決的問題。智能化概念的出現(xiàn)，無疑給了中國機(jī)床發(fā)展的機(jī)遇。

我國數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)尚處于起步階段，“數(shù)控機(jī)床—數(shù)控機(jī)床智能化—智能機(jī)床—智能制造車間—智能制造工廠—智能制造大系統(tǒng)”的技術(shù)發(fā)展進(jìn)程，是機(jī)床行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程?！爸悄軝C(jī)床”將成為智能制造體系中的核心裝備，加快發(fā)展“智能機(jī)床”，是實(shí)施《中國制造2025》打造制造強(qiáng)國的首要任務(wù)。機(jī)床智能化是一種大勢所趨的發(fā)展方向，更是衡量機(jī)床行業(yè)進(jìn)步與否的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著智能制造潮流席卷全球，世界領(lǐng)先的機(jī)床制造廠商都在大力研發(fā)智能機(jī)床產(chǎn)品。我國企業(yè)也不甘示弱，數(shù)控機(jī)床主機(jī)的智能化進(jìn)程加快，一批數(shù)控機(jī)床主機(jī)制造企業(yè)通過科技攻關(guān)，在主機(jī)上集成應(yīng)用智能化技術(shù)，提高了數(shù)控機(jī)床的使用性能，具有一定智能功能的國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床示范應(yīng)用效果明顯。

近十年來，格力電器在實(shí)現(xiàn)“中國智造”的發(fā)展導(dǎo)向下，毅然決定進(jìn)軍智能裝備領(lǐng)域，并成立全資子公司——珠海格力智能裝備有限公司。近十年耕耘，格力智能裝備已擁有數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、智能物流倉儲、工業(yè)自動化四大產(chǎn)品領(lǐng)域，攻破了機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域的三大關(guān)鍵核心技術(shù)，大幅提升了同行業(yè)產(chǎn)品的競爭力，確立了行業(yè)領(lǐng)跑者的優(yōu)勢地位。在智能制造領(lǐng)域，格力數(shù)控機(jī)床為集大成者。目前格力擁有39項(xiàng)國際領(lǐng)先技術(shù)，其中數(shù)控機(jī)床“高性能直線伺服電機(jī)及驅(qū)動技術(shù)”經(jīng)鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中，新車型的開發(fā)周期不斷加快，成本持續(xù)降低，這其中最重要的就是有賴于以機(jī)床產(chǎn)業(yè)為核心的生產(chǎn)裝備供應(yīng)商的努力，尤其是數(shù)控機(jī)床，已成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。汽車零部件領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，給機(jī)床行業(yè)帶來了新的增長點(diǎn)。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，預(yù)計(jì)2024年國內(nèi)機(jī)床市場規(guī)模將超過5700億元，作為機(jī)床行業(yè)的第一大下游應(yīng)用領(lǐng)域，汽車工業(yè)所用機(jī)床的占比目前已達(dá)到45%，也就是說，未來將是一個(gè)超2500億元的細(xì)分市場。

在CIMT2023上，不少國內(nèi)外機(jī)床企業(yè)都推出了用于新能源汽車零部件開發(fā)的智能化機(jī)床。DMG MORI、埃馬克、格里森、格勞博（見圖4）、秦川機(jī)床等眾多企業(yè)均推出了多款智能化產(chǎn)品。秦川YKS7226智能化機(jī)床可實(shí)現(xiàn)工件自動裝夾、自動對刀、自動磨削及自動修整過程的全自動控制，完全滿足新能源汽車、精密減速器等行業(yè)所需的大批量漸開線圓柱齒輪的精密磨削，而且該機(jī)床還可配備智能化監(jiān)測系統(tǒng)，達(dá)到對早期故障進(jìn)行預(yù)警和對磨削過程檢測及優(yōu)化的目的。

布局智能、復(fù)合、綠色、環(huán)保制造，秦川集團(tuán)以助力“中國制造2025”為路徑，以實(shí)現(xiàn)我國高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備節(jié)能環(huán)保和綠色加工為目標(biāo)，不斷攻克技術(shù)掣肘，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化智能機(jī)床彎道超車，成功研制出YK3126數(shù)控干切滾齒機(jī)，這也是滾齒機(jī)系列主打機(jī)型，體現(xiàn)了秦川突破關(guān)鍵核心技術(shù)的最新創(chuàng)新成果。

制造業(yè)的崛起離不開我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。智能技術(shù)會成為我國機(jī)床產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的強(qiáng)力推手，機(jī)床智能化是未來發(fā)展的大趨勢，只有這樣，我國才能夠在制造強(qiáng)國的道路上越走越遠(yuǎn)。