CIMT2017：數(shù)字化 智能化 專業(yè)化
——CIMT2017觀感

廣州數(shù)控設(shè)備有限公司 李鴻基

CIMT2017：數(shù)字化 智能化 專業(yè)化
——CIMT2017觀感

廣州數(shù)控設(shè)備有限公司 李鴻基

作為國際四大機(jī)床名展之一，本屆展會延續(xù)以往歷屆的恢宏和精彩。在13.1萬平米展示面積內(nèi)匯聚全球28個國家和地區(qū)的1600余家境內(nèi)外企業(yè)以及覆蓋全行業(yè)的上萬件展品與技術(shù)。國內(nèi)外著名機(jī)床工具企業(yè)悉數(shù)到場，其中德、美、英、瑞士、意大利、西班牙、捷克、日本、韓國、印度、中國臺灣地區(qū)等12個國家和地區(qū)的機(jī)床協(xié)會和貿(mào)促機(jī)構(gòu)組團(tuán)參展。本屆展會宏大的規(guī)模、精彩紛呈的展示以及豐富多彩的配套活動，再次成為全球制造業(yè)的盛典。

本屆展會的主題是：“新需求·新供給·新動力”，意在探索兩化融合為特點的第四次工業(yè)革命大背景下，新需求、新供給、新動力三者間的互動與關(guān)聯(lián)，尋求新形勢下的發(fā)展道路，推動新工業(yè)革命的快速發(fā)展。展會主題緊扣了時代特點和發(fā)展需求，在業(yè)內(nèi)外引起巨大的關(guān)注和共鳴。

一．展會看點

根據(jù)幾天的觀展感受，歸納出本屆展會展品呈現(xiàn)的以下看點：

看點一：數(shù)字化

面對數(shù)字化制造時代的到來，全球機(jī)床工具行業(yè)順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，推出了一系列新技術(shù)與新產(chǎn)品。這些技術(shù)和產(chǎn)品具備鮮明的數(shù)字化生產(chǎn)裝備的特點，具有完整先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)方案、強(qiáng)大的通信功能、靈活兼容的開放性和豐富的應(yīng)用軟件，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)由“機(jī)床控制器”向“數(shù)字化制造管控器”轉(zhuǎn)變，數(shù)控機(jī)床由“制造機(jī)器”向“數(shù)字化單元”轉(zhuǎn)變。與此同時，一些著名企業(yè)利用長期從事數(shù)控技術(shù)積累的特有技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗，推出數(shù)字化工廠智能解決方案，協(xié)助客戶從軟硬兩方面共同推動數(shù)字化工廠的建設(shè)和發(fā)展。

日本發(fā)那科展示的最新數(shù)控系統(tǒng)，內(nèi)置PC可通用市面上的多種軟件，并支持機(jī)床廠商和終端用戶對機(jī)床個性化、智能化的制造開發(fā)要求。系統(tǒng)所具備的豐富的網(wǎng)絡(luò)功能，支持各種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，可以將數(shù)控機(jī)床與PC互聯(lián)，進(jìn)行NC程序的傳輸和現(xiàn)場監(jiān)控，亦可在CNC上操作辦公室的PC，還可以搭配載有通訊專用處理器的快速以太網(wǎng)電路板，同時與多臺計算機(jī)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，構(gòu)建與生產(chǎn)線和工廠主機(jī)進(jìn)行信息交換的生產(chǎn)系統(tǒng)。FANUC MT-LINK i車間管理軟件通過以太網(wǎng)連接企業(yè)內(nèi)部機(jī)床，利用FOCAS程序?qū)C(jī)床各類信息進(jìn)行收集和運(yùn)轉(zhuǎn)管理。

日本山崎馬扎克第七代SMOOTH數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置Windows 8系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)勁，具有多種接口，包括支持MT CONNECT接口，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、應(yīng)用軟件、PC、手機(jī)之間通暢的連接、交互操作、信息交換與分析功能，實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息的集中管理與共享，能夠勝任智能化生產(chǎn)管理和服務(wù)的各項任務(wù)。該公司的SMOOTH PROCESS SUPPORT（SPS）軟件是一款與SMOOTH技術(shù)高度融合，致力于為客戶構(gòu)建高度智能化工廠的管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括編程管理（CAMRS）、日程管理（SCHEDULER）、刀具管理（TOOLMANAGEMENT）、監(jiān)控管理（MONITOR）、生產(chǎn)及物料控制（PMC）五個分系統(tǒng)，囊括了產(chǎn)品設(shè)計、制造以及管理的生命周期全過程，是工業(yè)工程與信息技術(shù)完美融合的典范。

德國西門子公司展出的SINUMERIK 840D SL高檔數(shù)控系統(tǒng)提供完整的網(wǎng)絡(luò)方案和強(qiáng)大的PLC/PLC通訊功能，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)（如ERP）、局域網(wǎng)（如MES）、工業(yè)現(xiàn)場總線的互聯(lián)，實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與管理人員的互聯(lián)。其人機(jī)界面和實時數(shù)控系統(tǒng)具有很高的開放性，各種圖像、軟件、工藝功能都可輕松融入，客戶個性化需求都將得到滿足。

德馬吉森精機(jī)的CELOS系統(tǒng)順應(yīng)未來工業(yè)變革需求，將系統(tǒng)和機(jī)器整合在一起并相互進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，為企業(yè)建立更高級的生產(chǎn)與組織形態(tài)。CELOS兼容現(xiàn)有ERP（企業(yè)資源計劃）/PPS（生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)）/PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）/MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和CAD/CAM軟件和控制系統(tǒng)，以獨(dú)特的技術(shù)將機(jī)床與公司組織連接為一體，構(gòu)成完整持續(xù)的數(shù)字化、無紙化生產(chǎn)的支撐和基礎(chǔ)。

看點二：智能技術(shù)

機(jī)床智能技術(shù)將環(huán)境、加工對象、加工要求、加工過程、裝備自身等隨機(jī)變化的因素，通過傳感和多信息融合技術(shù)進(jìn)行識別、判斷、控制、調(diào)整、優(yōu)化、補(bǔ)償、提示、建議、預(yù)測、報警，從而獲得傳統(tǒng)控制技術(shù)在質(zhì)量、效率、效能、安全等方面不曾達(dá)到的高度。智能技術(shù)是現(xiàn)代自控技術(shù)的制高點，是構(gòu)成產(chǎn)品競爭力的新的重要因素。機(jī)床智能技術(shù)近年取得的眾多成果在本屆展會得到充分展現(xiàn)。包括溫度、速度、加速度、負(fù)載、功率、質(zhì)量、慣性、位置、振動、圖形、語音、加工要求等多種因素的智能控制技術(shù)，極具智慧，精細(xì)奇巧，令人驚嘆，足以讓我們深刻感受智能技術(shù)的無窮魅力和智能時代正在快速向我們走來。

看點三：高效與自動化

高效與自動化是機(jī)床性能的重要標(biāo)志。現(xiàn)代機(jī)床以減少和降低生產(chǎn)過程人工參與、縮短加工時間、實現(xiàn)長時間少人或無人連續(xù)高效生產(chǎn)為目標(biāo)，不斷取得新成果新進(jìn)展。高效與自動化緊密相連，高效的機(jī)型設(shè)計與工業(yè)機(jī)器人，以及現(xiàn)代信息與自控技術(shù)的完美結(jié)合，成就了現(xiàn)代高性能裝備的高速發(fā)展。本屆展會匯集的眾多精品，包括單機(jī)、生產(chǎn)單元、生產(chǎn)線、各類自動化部件、自動化儀器儀表元器件等，充分展現(xiàn)了全球機(jī)床制造業(yè)杰出的創(chuàng)新與制造能力，這些高效與自動化產(chǎn)品具有極佳的性價比，是用戶獲得更多財富和效益的有力工具。

自動線和柔性制造單元一直被視為高效與自動化的代表。富士機(jī)械制造株式會社展示兩條生產(chǎn)線，分別是DLFN DT3車削模組生產(chǎn)線和DLFN DM3鉆銑模組生產(chǎn)線，每條線都由不同的基本模塊和多軸式機(jī)械手組成，并由獨(dú)自開發(fā)的UNICORN控制器集成控制，能夠在最短的時間內(nèi)為客戶提供最適宜的裝備，且所需空間比該公司傳統(tǒng)生產(chǎn)線減少一半。

瑞士米克朗（MIKRON）的Mikron Multistep XT-200生產(chǎn)線，基于同樣的模塊化設(shè)計理念，由1個裝載模塊和4個加工模塊、傳送臂等組成，每個模塊配置2個交替工作的主軸和2個盤式刀庫，每個模塊均5軸聯(lián)動，能夠用4個主軸對200mm×200mm×200mm尺寸范圍的零件進(jìn)行5.5面同時高效加工，主軸最高轉(zhuǎn)速下?lián)Q刀時間小于1s，更換工件調(diào)整時間僅需10min。其裝載模塊可與主加工循環(huán)平行工作，執(zhí)行額外的工作，如對6面加工工件的全自動定位，坯料檢查、去毛刺、清潔等。

看點四：專業(yè)化

面對多元、個性化和多變的市場需求，專業(yè)化定制產(chǎn)品與服務(wù)得到快速發(fā)展。展會上眾多各具特色的專業(yè)化展品，具有明確的市場定位和精深的專業(yè)特長，可應(yīng)用服務(wù)于多行業(yè)多領(lǐng)域的細(xì)分市場。很多展品還配有專業(yè)應(yīng)用軟件，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的技術(shù)底蘊(yùn)，并助推機(jī)床效能的充分發(fā)揮。這些專業(yè)產(chǎn)品貼近市場和客戶，最大程度滿足了個性化生產(chǎn)的需求，成為廣大客戶的最優(yōu)選擇。專業(yè)化機(jī)床的快速發(fā)展反映了全球機(jī)床業(yè)在市場定位、服務(wù)理念方面發(fā)生的深刻變化，同時現(xiàn)代科技也從中發(fā)揮了巨大作用。

二、展會新品

1.Fanuc協(xié)作機(jī)器人CR-7iA

隨著協(xié)作機(jī)器人發(fā)展迅速，已逐步應(yīng)用于汽車、3C、機(jī)床等諸多行業(yè)領(lǐng)域，尤其是小型零部件的裝配應(yīng)用。協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用可降低生產(chǎn)成本、提高勞動效率和生產(chǎn)系統(tǒng)整體柔性。本次發(fā)那科展出一款綠色安全小型協(xié)作機(jī)器人CR-7iA。CR-7iA的手腕部最大負(fù)載為7kg，身材小巧、緊湊和靈活，適用于機(jī)床上下料、 電子產(chǎn)品裝配等領(lǐng)域的人機(jī)協(xié)作，能在沒有安全圍欄的情況下與人一起并肩工作，當(dāng)機(jī)器人接觸到人時，機(jī)器人會安全的停止。

協(xié)作機(jī)器人CR-7iA

2.Fanuc CNC新品

此次展會上，F(xiàn)ANUC全球首發(fā)的全新0i系列CNC的新型號Series 0i-MODEL F，具有高水準(zhǔn)性能的30i系列共同的設(shè)計思想和操作性能，同樣配有最新的性能控制技術(shù)。同時，配合0i-F新開發(fā)的伺服放大器也大幅提升了電機(jī)的規(guī)格。這些都使得0i-F具有了高加工性能，可以提高機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時具有了高度的操作性能，可為機(jī)床提供更高的附加值。展會中，F(xiàn)ANUC展示了0i-F在鉆攻中心、模具加工、車削加工、銑削加工等方面的應(yīng)用和一些特性和功能。

FANUC 0i-F

FANUC series 30i-B

種類眾多，針對不同的需求。MODEL后面的字母或者數(shù)字代表不同級別。

發(fā)那科系統(tǒng)的新亮點：

（1）FANUC Series 0i 換成15寸更大界面。

（2）FANUC Series 31i 更換成更強(qiáng)大的CPU。

（3）智能機(jī)床控制。

（4）.智能剛性攻絲控制。

（5）CNC仿真器。

（6）伺服HRV+控制：伺服控制所用處理器性能提升，大幅度提升伺服的基本性能。伺服HRV+控制可以保證最佳化的電流控制，實現(xiàn)電機(jī)的高響應(yīng)性。這樣子可以達(dá)到更高的軸進(jìn)給精度，提高加工表面和正圓度。

（7）平滑TCP（能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的補(bǔ)償）。

（8）增益及濾波器的自動調(diào)整：無需PC就能自動調(diào)整增益和濾波器，也可對濾波器進(jìn)行調(diào)整。

（9）CNC啟動設(shè)定工具：通過PC工具完成電機(jī)驅(qū)動的設(shè)定，預(yù)先進(jìn)行錯誤檢測，以避免參數(shù)設(shè)定錯誤。

（10）壓力、位置控制（伺服軟件的控制）：a)通過緩沖動作控制降低接觸時的沖擊；b)輕松實現(xiàn)扭矩控制中難以實現(xiàn)的精確定位；c)能實現(xiàn)高精度的壓力控制和位置控制。

3.力矩電機(jī)

大連光洋大扭矩力矩電機(jī)

西門子力矩電機(jī)

FANUC力矩電機(jī)

三、國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)品對比情況

1.FANUC的I/O模塊同GSK廣州數(shù)控的對比

FANUC的I/O模塊現(xiàn)場分拆：

外觀美觀布局清晰，結(jié)構(gòu)簡單容易裝拆，擴(kuò)展容易功能強(qiáng)大，售價比廣數(shù)的高好幾倍，附加值高。

GSK廣數(shù)主流I/O：

對比之下，廣數(shù)當(dāng)前的產(chǎn)品（單純是I/O），種類繁多，繼承性差，外觀單一缺少美學(xué)感，成本不低，附加值低。

2．大陸品牌系統(tǒng)同新代系統(tǒng)的對比

新代（SYNTEC）的系統(tǒng)展臺上的展品不多，但都通過一些簡易介紹，簡單的測試工作臺展示自己產(chǎn)品最優(yōu)秀的一面，圖中就展示出了他們的主軸同步功能和測量方案（可應(yīng)用在全閉環(huán)控制上），比起部分大陸公司大部分產(chǎn)品只能空口介紹更有說服力。

3.國產(chǎn)品牌主流系統(tǒng)的對比

（1）KND系統(tǒng)

KND的產(chǎn)品展臺也比較簡單，但他們很有側(cè)重點，重點的領(lǐng)域他們毫不含糊，產(chǎn)品盡量精益求精，其它領(lǐng)域是穩(wěn)步發(fā)展，不甘人后。

（2）華中系統(tǒng)

華中系統(tǒng)產(chǎn)品的展示也是中規(guī)中矩，但是從現(xiàn)場介紹可以看出，華中系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展確實走在國內(nèi)前端，他們在工控技術(shù)、智能制造的研究等一系列的新技術(shù)上，都具有一定的優(yōu)勢，若是他們更加重視產(chǎn)品的市場化，其它國產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)該會比遇到FANUC更頭疼。

華中數(shù)控新亮點：

①新產(chǎn)品：華中8型數(shù)控系統(tǒng)：支持EtherCAT高速總線，支持第三方伺服驅(qū)動（目前有用松下、高創(chuàng)）。

②PC控制系統(tǒng)，可提供工具包二次開發(fā)。

③華中云計算。

基于云計算的機(jī)床大數(shù)據(jù)中心，開放云計算應(yīng)用架構(gòu)、大數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)24小時監(jiān)控。通信協(xié)議：從設(shè)備通過NC-LING安全通道傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)中心，再通過HTTP傳輸?shù)綌?shù)據(jù)應(yīng)用。

通過云端大數(shù)據(jù)，綜合機(jī)床運(yùn)行G指令，對機(jī)床的主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能，單軸快速定位性能，雙軸聯(lián)動性能，刀庫換刀性能等做評估。如：通過主軸電流數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等數(shù)據(jù)的實時和分析，識別異常和品質(zhì)損失。

通過云端大數(shù)據(jù)，分析加工工藝參數(shù)。如：通過主軸負(fù)載電流分析，優(yōu)化機(jī)代碼的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、消除電流峰值來提高效率。

a)機(jī)床智能斷刀檢測技術(shù)：通過主軸電流大數(shù)據(jù)監(jiān)控與對比，采用深度學(xué)習(xí)來比較，實時檢測刀具破損，報警停機(jī)。

b) 刀具壽命最大化：通過電流監(jiān)控，優(yōu)化程序，設(shè)計最優(yōu)的刀具轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量參數(shù)。

④二維碼的應(yīng)用：

a)調(diào)機(jī)檔案管理：通過手機(jī)掃描系統(tǒng)的二維碼，可查看該機(jī)床的調(diào)機(jī)歷史記錄，上傳調(diào)機(jī)記錄，并分享。

b)可通過掃描二維碼得到該機(jī)床的參數(shù)，并查看其他同型號的機(jī)床系統(tǒng)，顯示參數(shù)分布情況。

c)系統(tǒng)升級的新方式：可通過手機(jī)掃描系統(tǒng)二維碼，進(jìn)行一鍵升級。

四、機(jī)床廠家

展會上的最大亮點無疑是各機(jī)床廠的產(chǎn)品展示，這個最能體現(xiàn)當(dāng)前工業(yè)體系的進(jìn)度及方向。

1.機(jī)床加工重點的轉(zhuǎn)變

以往各大機(jī)床廠家展示他們多軸的機(jī)床都以葉輪為主，從本界展會可以看出，葉輪展示已經(jīng)偏少，反而是齒輪、刀具這兩類的展示更多，從這里可以看出來經(jīng)過多年的發(fā)展，葉輪等功能性的發(fā)展基本上已經(jīng)普及，難以有太大的吸引優(yōu)勢，反而是精加工類產(chǎn)品更能引起用戶的重視。

2.DMG機(jī)床

DMG的展品，讓用戶知道了什么樣的機(jī)床才是行業(yè)中的精品、藝術(shù)品，他們的機(jī)床無論從外觀、數(shù)控系統(tǒng)、功能、性能等各方面都給了無可挑剔的感受。國內(nèi)機(jī)床企業(yè)要真正踏足這一步，路依然漫長。

五、心得體會

隨著工業(yè)4.0 大潮的涌入，我們開始關(guān)注智能化制造，就機(jī)床來說，未來的機(jī)床加工應(yīng)該是智能的。現(xiàn)階段來看，我們的預(yù)期是，機(jī)床可以自動地對工件進(jìn)行識別，然后自發(fā)生成程序并進(jìn)行加工，如果加工過程中出現(xiàn)意外，如碰撞、刀具破損等情況，機(jī)床可以自動校正。在使用一段時間后，如果機(jī)床的幾何精度或者關(guān)鍵零部件位置發(fā)生偏移，還可以進(jìn)行自行修正。總之，機(jī)床應(yīng)該是會思考的，可以了解自己的加工狀態(tài)，并為自己進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃。

這次展會，也是現(xiàn)在引領(lǐng)數(shù)控行業(yè)的發(fā)展的投影，絕大多數(shù)都是中高檔數(shù)控系統(tǒng)及其技術(shù)，但目前我們國內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有的依然是高端產(chǎn)品占比較少，企業(yè)要長期發(fā)展，就必須有側(cè)重點地兼顧，避免由此帶來公司發(fā)展的死角，影響企業(yè)以后的長遠(yuǎn)的利益。

最后，機(jī)床展的背后給我們的信息，無論是作為研發(fā)人員，甚至公司領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)該都可以看出：一方面來說是此行業(yè)的發(fā)展和趨勢，另一方面，體現(xiàn)了一個發(fā)展大國背后的種種意愿及方向，我們需要如何把握、決定企業(yè)未來的走向。

所以，我們要抓緊機(jī)遇，完善自己公司的產(chǎn)品，爭取在工業(yè)4.0和智能制造的浪潮中脫穎而出。□