本屆展會主題“新常態(tài)·新發(fā)展”。主題明確,立意深遠。
新常態(tài)。當前中國機床工具行業(yè)受經(jīng)濟大環(huán)境影響,出現(xiàn)了市場需求總量下降、需求結(jié)構升級的顯著變化。國內(nèi)機床制造業(yè)的總體水平已經(jīng)提高,關鍵技術和應用在世界范圍內(nèi)已經(jīng)流通和推廣,產(chǎn)品性能差別已經(jīng)減小,新興機床企業(yè)不斷崛起和涌入,加劇了機床的全面競爭,企業(yè)必須貼合市場動向,主動出擊,尋求新的發(fā)展。這就是行業(yè)目前乃至將來的新常態(tài)。
新發(fā)展。以德國工業(yè)4.0、中國制造2025、美國再工業(yè)化為代表的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新正在加速,指導未來工業(yè)發(fā)展。高效、智能、便捷是工業(yè)4.0產(chǎn)品的重要特性;智能制造是中國制造2025規(guī)劃綱要的重要抓手。智能制造就是生產(chǎn)全周期從自動化升級成智能化,即擴展到“工廠+信息系統(tǒng)”替代人的控制、“生產(chǎn)線+傳感器”替代人的監(jiān)督、“精密加工裝備+算法”替代人的技藝等,進而出現(xiàn)“智能工廠”、“無人工廠”。機器人將會是智能制造的切入點及變革基石,引發(fā)新一代工業(yè)革命。不斷加強機床產(chǎn)品的高效率、高穩(wěn)定性、高精度、綠色制造,并與機器人、高速珩架等智能物流相融合是設備制造廠未來發(fā)展規(guī)劃的新路徑。
機器人與機床融合的高柔性系統(tǒng)成為本屆展會的一大看點。
一.柔性制造單元
柔性制造單元(FMC)實際上是數(shù)控加工中心的擴展,一般是由加工中心和工業(yè)機器人各一臺組成,并由后臺計算機統(tǒng)一做可編程控制,自動化程度高。次此展會,柔性制造單元可謂遍地開花,碩果累累,難分伯仲,在此只作部分點評。
1.走進臺灣永進YCM展臺,可以看到一套自動化加工單元。該單元由一臺高性能立式加工中心NCV-102A、一臺FANUC 6軸關節(jié)工業(yè)機器人和一個并聯(lián)機械手臂探針式檢測平臺組成。機器人位于立式加工中心正前方,檢測平臺和物料平臺擺在一側(cè),四周圍起護欄,布局簡潔緊湊。但在這個不顯眼的小單元里,卻集成了高度智能化功能。機器人在演示中是絕對主角和明星,它所具備的視覺辨別系統(tǒng)大顯神通,它可以找出工件在坐標中的實際位置,計算得到和中心位置的偏差,通過攜帶偏差調(diào)整抓取動作實現(xiàn)精確抓取。整個生產(chǎn)過程全自動、快速、高效,而工人需要做的只是收獲既得的“勝利品”。
2.北京精雕科技集團有限公司,在這次展會上展出了適用于鋁合金產(chǎn)品的自動化加工單元,由兩臺JVDT600-A12S加工中心和一臺六軸機器人組成。JDVT600-A12S適用于電子、五金類產(chǎn)品的加工,在鉆、銑、攻絲、高光等方面具有獨特的優(yōu)勢,自動化程度高,性能強大。采用德國KUKA高性能6軸機器人進行自動上、下料,高效、可靠。該單元可以實現(xiàn)產(chǎn)品多道工序高效率、高質(zhì)量自動化加工。
3.青海一機數(shù)控機床有限責任公司,展出了FMS800機器人柔性制造系統(tǒng),由兩臺帶交換工位的HMC80臥式加工中心、一臺FANUC R2000IB/250F機器人及物料傳輸系統(tǒng)等組成。機器人與機床結(jié)合,縮短機床非加工時間,滿足高生產(chǎn)節(jié)拍的要求,實現(xiàn)全自動化生產(chǎn),有效提高加工效率。
4.齊重數(shù)控裝備股份有限公司展出的SVT70/100XG-NC柔性制造單元,以兩臺數(shù)控立式車床為主,一臺大懸臂六關節(jié)機器人(德國KUKA)完成工件的輸送和搬運,適用于轎車鐵輪轂、鋁輪轂的自動化生產(chǎn)。
二.柔性自動生產(chǎn)線
柔性生產(chǎn)線是把多臺可以調(diào)整的機床(多為專用機床)聯(lián)結(jié)起來,配以自動運送裝置組成的生產(chǎn)線,是一種技術復雜、高度自動化的系統(tǒng),它將微電子學、計算機和系統(tǒng)工程等技術有機地結(jié)合起來,理想和圓滿地解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。
1.大連機床集團有限責任公司,以“大智造、創(chuàng)精機”為目標和己任,華麗登場,陣容強大,此次展出了多臺套柔性生產(chǎn)線和自主品牌機器人產(chǎn)品,顯示出該公司對大力發(fā)展智能制造的決心和技術實力。首次展出的DZHX-002立式加工中心柔性生產(chǎn)線,由三臺INGERSOLL 650高性能立式加工中心與兩臺FANUC關節(jié)機器人等組成。機器人具有視覺功能,通過3D與2D視覺可對散堆零件的姿態(tài)進行辨識并正確抓取,自動裝卸和輸送工件。該生產(chǎn)線適用于小型板類、盤類零件的批量生產(chǎn),可以大幅提高生產(chǎn)效率。同時出彩的還有DZHX-001臥式加工中心柔性生產(chǎn)線,是重慶長安汽車股份有限公司汽車發(fā)動機缸蓋生產(chǎn)線的一部分,主要由自主制造的高速、高精臥式加工中心HDL-50及并聯(lián)桁架機械手組成。能夠?qū)崿F(xiàn)多品種缸蓋的混流輪番生產(chǎn),完成汽車氣缸發(fā)動機蓋從毛坯到成品包括粗、精加工在內(nèi)的全部加工工序,高精度、高效率、高柔性、智能化與自動控制完美結(jié)合。
2.東風汽車有限公司裝備公司,為我們展示了其自主設計研發(fā)的高端自動化裝備集成系統(tǒng),該系統(tǒng)是由兩臺DZ30、DZ40高速臥式加工中心和一臺DL500高速立式加工中心及一臺ABB地軌機器人組成。其中DZ、DL系列產(chǎn)品是該廠2014年推出的新品,具有高速、高效、高精度、低耗能、結(jié)構緊湊、便于維護的特點。整個系統(tǒng)以零故障、零報警的高可靠性能,吸引了眾多廠商和觀眾。據(jù)了解,該公司機床業(yè)務主要是為動力總成、汽車零部件、一般工業(yè)品等行業(yè)提供專用機床及自動線、柔性加工設備及柔性加工線,產(chǎn)品已廣泛用于多家汽車制造企業(yè)??梢娭悄苌a(chǎn)線在汽車等制造業(yè)具有廣闊市場前景。
3.北京第二機床廠有限公司的汽車曲軸加工柔性、敏捷、高效、精密自動化生產(chǎn)線榮獲2014年中國機械工業(yè)科學技術獎特等獎,主要由LBR-370 數(shù)控車床、B2-K1018雙砂輪架隨動式數(shù)控曲軸磨床、B2-6008曲軸砂帶拋光機、北京步奇自動化桁架機械手等組成。生產(chǎn)線功能特點有:(1)曲軸“多品種、大批量、高效率、低成本”的短流程工藝布局;(2)基于非圓磨削原理的雙砂輪架隨動式磨削技術和六軸同步插補聯(lián)動磨削技術;(3)曲軸品種的智能識別與敏捷換型;(4)連桿頸相位數(shù)字化自動測量識別技術;(5)數(shù)控隨動式磨削技術;(6)曲軸隨動同步切磨+縱磨技術;(7)機床幾何誤差及磨削圓度與尺寸誤差的智能補償;(8)智能化無編程專家系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫;(9)自動化物流、信息化管理。其綜合技術達到國家先進水平,其中隨動式曲軸磨床達到同類產(chǎn)品國際領先水平,實現(xiàn)了曲軸非圓磨削成套裝備技術研發(fā)和應用的重大突破。
4.山東威達的桁架機械手自動生產(chǎn)線:由WMC600立式加工中心、WMC320臥式加工中心、桁架機械手、自動化料倉搬運中心組成。能夠?qū)崿F(xiàn)自動裝卸工件、自動交換刀具、刀具在線檢測、工件在線檢測的智能化生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)箱體類零件的從毛坯到合格品的全自動無人化加工。
三.未來工廠
“未來的工廠只有兩個員工:一個人和一只狗。人負責養(yǎng)狗,狗負責防止人碰到機器。”這是美國組織顧問Warren G.Bennis對未來工廠的調(diào)侃預測,卻一語驚人。
機器人數(shù)字化工廠是真正意義上將機器人、智能設備和信息技術三者在制造業(yè)的完美結(jié)合,涵蓋了制造的生產(chǎn)、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié),主要解決工廠、車間和生產(chǎn)線以及產(chǎn)品從設計到制造的轉(zhuǎn)化過程,是智能制造的典型代表。韓國現(xiàn)代威亞數(shù)控機床有限公司展出的現(xiàn)代化智能工廠前景模型,展現(xiàn)出強大實力和宏偉藍圖。
四.工業(yè)機器人的盛會,出彩中國“人”
工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器及人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。智能機器人是將精確計算、關節(jié)運動、視覺識別、力矩傳感等諸多功能集于一體并應用于工業(yè)領域的機器人。目前,用于機床的機器人主要以6軸關節(jié)機器人及十字坐標桁架機械手為主,機床與機器人正開展著前所未有的緊密而廣泛的融合,吸引了眾多機器人制造商踴躍參展。德國KUKA、瑞士ABB、日本FANUC、意大利COMAU等國外知名制造商強勢登場,同時在展會上各機床配套應用中占據(jù)了半壁江山,成為高端機床產(chǎn)品的標準。
近年來,中國機器人應用和需求迅猛發(fā)展,全國各地機器人公司如雨后春筍,蓬勃發(fā)展。國內(nèi)自主品牌機器人,在展會上大顯身手,典型代表有:廣州數(shù)控、華中數(shù)控、大連機床、大連光洋、浙江瑞宏機器人有限公司、STON金石機器人、南京埃斯頓、寧夏巨能機器人等。其中寧夏巨能機器人自主研發(fā)、設計制造的中國第一條智能無線傳輸桁架機器人,讓人印象深刻,解決了生產(chǎn)線過長造成的拖鏈安全、噪音、速度及信號衰弱等問題,充分利用了互聯(lián)網(wǎng)技術,搶得市場先機?,F(xiàn)階段國內(nèi)在高端機器人核心技術中的精密減速機、驅(qū)動電機、控制器等更多依賴國外進口,欲打破落后格局,仍需努力。
工業(yè)機器人與機床制造業(yè)相輔相成,它們組成的智能化柔性加工單元和生產(chǎn)線,代表先進生產(chǎn)力,順應市場需求,是未來工廠的重要組成部分。工業(yè)化進程本身就是一個“機器代替人”的不可逆過程,工業(yè)機器人已經(jīng)在制造業(yè)中承擔了“勞動者”也就是“生產(chǎn)力”的角色,而生產(chǎn)力是人類社會發(fā)展的最終決定力量。機器換人,智啟未來,讓我們一起展望明天!