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【CCMT2024展品評述】
部分控制技術展品參觀報告
【編者按】CCMT2024（第十三屆中國數(shù)控機床展覽會）已于4月12日圓滿落幕。展會期間，主辦方中國機床工具工業(yè)協(xié)會有關分會組織人員針對本專業(yè)領域展品進行評述，現(xiàn)編發(fā)部分文章，供業(yè)界參考。文章觀點僅代表作者本人。
一、概述
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、智能機器人、3D打印等新一代數(shù)字技術的成熟，這些技術已經(jīng)能夠在工業(yè)領域獲得日益廣泛的應用，呈現(xiàn)出數(shù)字技術與制造技術深度融合的趨勢，催生個性化定制、智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡化協(xié)同、服務型制造等新模式、新業(yè)態(tài)，以及智能制造、綠色制造，促進制造業(yè)發(fā)展模式加速變革。
隨著新型工業(yè)化的蓬勃興起，制造業(yè)的發(fā)展模式將發(fā)生深刻變化，智能制造成為制造業(yè)生產(chǎn)組織方式的核心，并推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉變，自動化和智能制造單元、更多的少人化或無人化車間、智能化工廠將不斷涌現(xiàn)。機床行業(yè)既屬于制造業(yè)，又為制造業(yè)提供工作母機，必然要隨之邁入智能制造。智能制造貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，涉及到軟件、硬件、人才、管理等多方面的轉型升級。機床產(chǎn)品是加工技術和工藝的一種重要載體，越來越呈現(xiàn)出數(shù)字化的特征，未來的每一臺機床都將配有通訊接口，可成為數(shù)字化的終端。解決數(shù)控裝備的互聯(lián)互通，擴大互聯(lián)網(wǎng)連接和數(shù)據(jù)利用，促進機床工具產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化升級將成為發(fā)展趨勢。隨著數(shù)據(jù)的大量積累和使用，將不斷催化和重構生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)的驅動作用將日益增強。數(shù)字技術將貫穿機床工具產(chǎn)品的全生命周期，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動的產(chǎn)品開發(fā)與技術創(chuàng)新，并不斷迭代升級。
二、代表性展品及技術應用情況
1. 國外主要展品及技術應用情況
西門子主要展出了面向機床行業(yè)的數(shù)字化解決方案MACHINUM。MACHINUM是西門子面向機床行業(yè)的數(shù)字化解決方案的統(tǒng)稱，包含了針對機床制造商和機床用戶的所有機床數(shù)字化產(chǎn)品，涵蓋了機床設計數(shù)字化、加工工藝數(shù)字化和生產(chǎn)過程數(shù)字化三大場景，可以為企業(yè)提供智能虛擬機床、智能機床加工和智能車間生產(chǎn)相配套的數(shù)字化解決方案。
北京發(fā)那科最新FANUC CNC—FANUC 0i-F Plus
STEP2正式亮相，全新CPU處理性能提升，小線段程序處理能力大幅提升，段處理時間大幅縮短，宏運行速度明顯提升，精度光潔度大幅提升；控制軸數(shù)增多；程序容量擴大到8M；內存擴展（CF卡）最大支持4G。
北京發(fā)那科智能加工系統(tǒng)FX FANOVI易用性提升，FANUC最新發(fā)布的數(shù)字孿生系列技術和產(chǎn)品-NCguide2可以在不實際加工的情況下用軟件模擬加工過程，高速推測加工表面，增強支持功能，真實呈現(xiàn)加工運行狀態(tài)，實現(xiàn)全流程數(shù)字化仿真、加工面推定、DDMS。
海德漢公司展出了全新TNC7數(shù)控系統(tǒng)，16英寸、19英寸、24英寸觸控屏可選；全新功能包括MAS 六自由度圖形輔助設置功能、DCM碰撞監(jiān)測、OCM擺線銑削；全新的用戶界面如同智能手機一般，過程監(jiān)測和部件監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)加工過程中的偏差，確保加工過程達到高質量，且無需其他傳感器。
三菱電機主要展出了M800V/M80V系列數(shù)控系統(tǒng)。通過“多點觸控功能”提高操作性，追求可視性的畫面設計；搭載新的控制技術最佳機械響應軌跡控制OMR-CC，在保持精度的同時縮短加工循環(huán)時間；搭載了新功能切削負載控制，通過預先設定目標負載率，可以加工過程中自動調整進給速度，使實際加工中的負載率接近目標值，提升加工效率的同時，最大限度的延長刀具壽命；控制軸數(shù)較之前的M800/M80系列有所增加；內置無線局域網(wǎng)控制模塊，與PC上的各類軟件工具進行連接，能夠對使用無線通信的數(shù)據(jù)進行收發(fā)。
三菱電機工業(yè)軟件：GENESIS64數(shù)據(jù)監(jiān)控分析軟件；MELSOFT
Gemini 3D仿真軟件；MELSOFT MaiLab數(shù)據(jù)分析診斷軟件。
2. 國內主要展品及技術應用情況
華中數(shù)控主要展出了華中9型智能數(shù)控系統(tǒng)。華中9型智能數(shù)控系統(tǒng)具備自主學習、自主優(yōu)化補償能力。系統(tǒng)提供了機床指令域大數(shù)據(jù)匯聚訪問接口、機床全生命周期“數(shù)字雙胞胎”的數(shù)據(jù)管理接口和大數(shù)據(jù)智能（可視化、大數(shù)據(jù)分析和深度學習）的算法庫，為打造智能機床共創(chuàng)、共享、共用的研發(fā)模式和商業(yè)模式的生態(tài)圈提供開放式的技術平臺，為機床廠家、行業(yè)用戶及科研機構創(chuàng)新研制智能機床產(chǎn)品和開展智能化技術研究提供技術支撐。華中9型智能數(shù)控系統(tǒng)包含以下關鍵技術：基于大模型的數(shù)控系統(tǒng)AI會診和基于AI芯片的智能工藝優(yōu)化；基于模型的智能輪廓誤差補償，自動化、智能化機床熱誤差測量-分析-補償解決方案；遠程運維。
華中數(shù)控全新高端五軸數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品包。硬件部分由高性能IPC單元、模塊化伺服驅動、高性能伺服電機、高速IO、高速高精智能化技術組成。系統(tǒng)突破曲面超勻順插補、進給速度自適應、RTCP參數(shù)快速自動標定、五軸空間誤差補償、動態(tài)防碰撞等技術。軟件部分由CAM自動編程、自動測量、大數(shù)據(jù)智能分析優(yōu)化工具和遠程運維工具構成。同時基于開放式二次開發(fā)平臺，提供多場景數(shù)控系統(tǒng)定制開發(fā)解決方案，與用戶深度融合協(xié)同創(chuàng)新，打造編程-加工-測量與補償一體化的復雜五軸零件加工工藝成套化解決方案。
iNC-Cloud工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化解決方案。iNC-Cloud是華中數(shù)控自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化解決方案，針對多類工業(yè)設備接入、多源工業(yè)數(shù)據(jù)融合、海量工業(yè)數(shù)據(jù)管理、多種工業(yè)應用集成等需求，以工業(yè)大數(shù)據(jù)為核心，以“多源感知”“存儲分析”“標識溯源”“信息安全”四大體系為支撐，提供柔性產(chǎn)線、數(shù)字車間、智能工廠等全方位解決方案。
廣州數(shù)控重點展出GSK27i系列高端多軸多通道數(shù)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)4通道32個進給軸控制、支持五軸聯(lián)動的高精高效加工，支持通道間軸同步控制、混合控制、重疊控制、跨通道正負主軸位置同步和速度同步控制等功能。
系統(tǒng)采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡DNN算法實現(xiàn)機床實時進行碰撞檢測，可在機床主軸碰撞后瞬時急停機床，以減少碰撞損失，保護機床和刀具。智能主軸負載自適應功能可根據(jù)主軸負載大小自動調節(jié)進給倍率，也可以恒功率切削，縮短加工時間，提高加工效率。
科德數(shù)控主要展出了GNC62數(shù)控系統(tǒng)，采用了GLINK光纖總線，多通道多軸組五軸聯(lián)動技術，GRTK實時內核，絲滑SS曲面加工，以及適用于五軸加工的各項功能。
凱恩帝數(shù)控展出了五軸加工中心系統(tǒng) K2000MF5i Plus。15寸觸摸屏，豎排軟按鍵，水晶按鍵MDI面板；標配2通道，8個進給軸；全新UX/UI設計，操作更流暢，易用性更好；刀具中心點（RTCP）和軸向控制，適用于五軸聯(lián)動加工；圖形導教式設定機構參數(shù)，支持多種五軸結構；第3代高速高精，兼顧精度和效率，加工效果更好；通道間可實現(xiàn)同步、混合、重疊控制；可接入KWS數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，提供設備狀態(tài)監(jiān)控、遠程協(xié)助、云盤等功能；適用機型：五軸加工中心、五面體、龍門、臥加等。
KWS工業(yè)互聯(lián)，通過將機床接入互聯(lián)網(wǎng)，KWS可以為用戶提供設備實時狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)管理與進度查詢、產(chǎn)品工藝管理、歷史追溯、設備維護、產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)活動數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化。
三、國內外展品技術應用和發(fā)展情況對比分析
首先，從技術水平上看，國外數(shù)控系統(tǒng)廠商在核心技術方面仍然具有明顯優(yōu)勢，如高速高精度控制技術、多軸聯(lián)動控制技術、智能制造技術等。這些技術在國內與國外產(chǎn)品相比仍有一定差距。同時，國外數(shù)控系統(tǒng)廠商在軟件技術方面也具有顯著優(yōu)勢，如人機交互界面、編程軟件、仿真軟件等，這些軟件技術在國內的數(shù)控系統(tǒng)中也逐步應用和開發(fā)，但與進口數(shù)控系統(tǒng)相比仍需努力。
其次，從應用層面來看，國外數(shù)控系統(tǒng)廣泛應用于各種高端制造業(yè)領域，其高性能和穩(wěn)定性得到了廣泛認可，而國內數(shù)控系統(tǒng)雖然近年來取得了長足的進步，但在一些高端領域的應用仍然相對較少，主要集中在一些傳統(tǒng)制造業(yè)領域，并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性還需進一步的提升。
此外，從市場格局來看，國際數(shù)控系統(tǒng)市場呈現(xiàn)出多元化、專業(yè)化的特點，各大廠商在各自擅長的領域具有明顯優(yōu)勢。而國內數(shù)控系統(tǒng)市場則相對較為集中，一些大型企業(yè)在市場上占據(jù)主導地位，但整個行業(yè)的創(chuàng)新能力和技術水平還有待提升。
四、技術發(fā)展趨勢與建議
工業(yè)4.0時代面臨的重大挑戰(zhàn)包括缺乏內在驅動力和設備間的互聯(lián)互通難題，相較于智能家居和智能手機的普及，智能制造的復雜性意味著需要付出更多的努力和智慧。
對未來的技術發(fā)展建議如下：
加強核心技術研發(fā)：持續(xù)投入研發(fā)資源，加強機床設計、制造、控制等核心技術的研發(fā)，特別是高精度、高效率、高可靠性的關鍵技術，需要加大攻關力度，形成自主知識產(chǎn)權。
推動智能化發(fā)展：結合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術，推動機床的智能化發(fā)展，實現(xiàn)機床的自我感知、自我決策、自我優(yōu)化等功能，提高加工精度和效率，降低人工干預。
注重綠色制造：在機床設計和制造過程中，注重節(jié)能減排、資源循環(huán)利用等綠色制造理念，采用環(huán)保材料、節(jié)能技術，降低機床在使用過程中對環(huán)境的影響。
加強產(chǎn)學研合作：建立產(chǎn)學研緊密合作的機制，推動高校、科研機構與企業(yè)之間的深度合作，共同研發(fā)新技術、新產(chǎn)品，加速技術成果的轉化和應用。
培養(yǎng)高素質人才：加強機床技術人才的培養(yǎng)和引進，建立完善的人才培養(yǎng)和激勵機制。通過培訓、交流、實踐等方式，提高技術人員的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平。
關注國際發(fā)展趨勢：密切關注國際機床技術的發(fā)展動態(tài)和趨勢，及時跟蹤和學習先進技術。同時，加強與國際同行的交流與合作，共同推動全球機床技術的進步。
推動產(chǎn)業(yè)升級：通過技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，提高機床產(chǎn)品的附加值和市場競爭力。鼓勵企業(yè)加大技術改造和升級投入，推動機床產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。
綜上所述，機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要綜合考慮技術、人才、市場等多個方面，通過加強核心技術研發(fā)、推動智能化發(fā)展、注重綠色制造等措施，不斷提升機床技術的水平和競爭力。
來源： 協(xié)會鉆鏜床分會（楊坤） 責編： 蘭海俠
