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2016年第6期(发布时间: May 22, 2017 发布者:icad)  下载: 2016年第6期.doc       全选  导出
1   2016-11-21 10:51:14.977 实现“中国制造2025”:关键是五大工程 (点击量:18)

11月7日,由工业和信息化部、中国工程院与中西部九省(区)政府共同主办的2016中国(郑州)产业转移系列对接活动在河南郑州举行。当日的院士专家座谈会上,中国工程院多位院士专家为中国经济与制造业建言献策。

  中国工程院院长周济当日在会上表示,实现“中国制造2025 ”要实施五大工程:智能制造工程、制造业创新中心建设工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备创新工程。其中,最核心的是实施智能制造工程。

  周济认为,除此之外,还要制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。大力破除对个体和企业创新的种种束缚,形成“人人创新”、“万众创新”的新局面。

  “我们要思考,新的增长点在哪里?新的动力在哪里?”周济院长如是自问,也为与会代表提出这样的问题。

  周济解析称,实施“中国制造2025”,要加强国际合作。过去37年,中国的快速发展依靠的是改革开放。今后,中国要科学发展,更要依靠改革开放,实行更加积极开放的战略,尤其要进一步加强与德国、美国、英国等世界各国的合作,共同迎接新科技革命和产业变革,共同发展更加先进的制造业,造福人类,创造未来。

  除了埋头奋进,中国工程院副院长田红旗表示,对市场有清晰的认识也十分必要,“先抓住国内市场,然后再考虑出口和国际市场。”

  田红旗认为,中国有庞大的人口,消费市场潜力巨大,对于新的工艺技术和产品,牢牢抓住国内市场,打好基础,才能减少走出国门的阻力。

  当前,中国经济发展迅速,而中国制造业有一个共同的奋斗目标:到2020年,中国制造业基本普及数字化技术,并在若干领域实现网络化和智能化的示范引领;到2035年,中国制造业在主要领域全面推行智能制造模式,整体上走到世界先进行列,为中国的现代化做出战略性、关键性、基础性的贡献。.

2   2016-11-21 10:55:19.227 陈惠仁:中国机床消费市场的新变化 (点击量:10)

近几年受中国经济、投资增速放缓和需求结构升级影响,中国机床工具消费市场的总规模呈现阶段性下降的状态。下面分别从金属加工机床和工具两个主要细分产品领域介绍消费、生产和进口的变化情况。

  金属加工机床的消费额从2011年达到最高后到2015年大致经历三个台阶式的下降。第一个台阶是2011~2012年的相对高位,分别为390.9和382.8亿美元;第二个台阶是2013~2014年的显著下降,分别为319.1和318.3亿美元;第三个台阶是2015年至今的小幅下降,2015年机床消费额为275亿美元,2016年上半年是129亿美元,同比下降9.2%。金属加工机床的生产走势与消费额的变化大致相似,也基本形成与消费额同步的三个台阶式下降。

  2016年上半年金属加工机床生产104亿美元,同比下降8.8%。金属加工机床的进口虽然也呈现下降,但第三个台阶并不明显,这主要由于进口在后期的下降逐步趋缓。2016年上半年,金属加工机床进口额40亿美元,同比下降6.1%。

  中国工具消费市场在经历了一个缓变的“龟背式”增长后,于2015年呈现显著下降。2015年工具消费额45亿美元,同比下降12.1%。2016年上半年工具消费额19亿美元,同比下降20.8%。其中,中国工具生产额的运行趋势与消费额基本同步,显著下降的主要原因是低端切削刀具的需求大幅萎缩。工具进口额的波动并不大,2016年上半年工具进口额7亿美元,同比下降6.2%,这与进口工具主要是面向中高端领域且中高端需求保持相对稳定有关。虽然经历了显著的下降,中国机床工具消费市场仍然是世界最大的市场,占有重要的地位。

  根据全球机床消费和贸易数据显示,2015年中国机床消费额排在世界第一位,占全部的34.8%,是排在第二名美国的3.7倍;2015年机床进口额占世界第一位,占全部的20.6%,是排在第二名美国的1.9倍。根据今年上半年相关数据估算,预计今年中国机床消费额的降幅将进一步收窄,还将保持世界第一大市场的地位。

  近期中国机床工具消费市场和产业的显著特征就是结构性变化明显。下面从细分领域和进口两个方面分析结构性变化。

  新兴市场需求快速增加,传统工业领域需求低迷。

  从国家统计局固定资产投资数据分析,2016年上半年中国制造业30个细分领域中,投资增速呈现增长的占66.7%,投资增速呈现下降的占33.3%,2015年底的数据分别是86.7%和13.3%。

  从增速看,2016年上半年投资增速在两位数以上的细分领域分别是:文教、体育和娱乐用品制造业(17.1%)、食品制造业(15.9%)、纺织业(12.9%)、电气机械和器材制造业(12.3%)、医药制造业(11.7%)。2016年上半年投资降幅在两位数以上的细分领域分别是:金属制品、机械和设备修理业(-34.9%)、烟草制品业(-17.7%)、运输设备制造业(-11%)。从投资额上看,前三位分别是非金属矿物制品业(1131亿美元)、化工产品制造业(999亿美元)、通用设备制造业(902亿美元);后三位分别是烟草制品业(13亿美元)、金属制品、机械和设备修理业(19亿美元)、化学纤维制造业(81亿美元)。

  金属切削机床降幅趋缓,金属成形机床仍未见底。

  无论是市场消费额还是生产数据,近期金属切削机床的降幅都在收窄。2016年上半年,金属切削机床消费额83亿美元,同比下降3.5%,与2015年底相比,增速回升10.9个百分点;金属成形机床消费额46亿美元,同比下降17.9%,与2015年底相比,增速下降5.6个百分点。近几年中国机床消费市场结构升级加快,突出表现是非数控机床需求快速萎缩。由于金属切削机床细分领域进入调整较早,调整进行得比较充分,数控产品占比也不断提升,所以已经开始适应现在的市场需求结构。与之相对的金属成形机床细分领域,调整才刚刚开始,非数控需求的快速下降必然会引起市场下行。

  低端工具需求下降进一步反映低端制造业开工不足。

  2016年上半年进口切削刀具细分商品中,硬质合金刀片同比增长2.8%,普通车刀同比下降10.9%;硬质合金镗刀同比增长12.9%,普通镗刀同比下降13.1%;硬质合金钻头同比下降1.4%,普通钻头同比下降9%。从2015年至今,以高速钢钻头、车刀、铣刀等为代表的高速钢标准刀具销售大幅下降,降幅大致在30%左右,这与非数控机床销售和使用大幅萎缩的趋势相呼应。由于工具消费反映制造业的开工率情况,刀具消费结构性变化也间接反映制造业中设备使用情况的结构性变化。

  进口来源上的变化,2016年上半年金属加工机床进口来源前5名分别是:日本(11.9亿美元、同比-9.6%、份额30%)、德国(10.8亿美元、同比4.8%、份额27.1%)、台湾地区(4.2亿美元、同比-17.4%、份额10.5%)、韩国(2.9亿美元、同比-17.3%、份额7.2%)、瑞士(2.2亿美元、同比-0.2%、份额5.6%)。切削刀具进口来源前五名分别是:日本(1.9亿美元、同比-6.7%、份额29.4%)、德国(1.2亿美元、同比-18.9%、份额19.5%)、瑞典(0.6亿美元、同比24.7%、份额10.2%)、台湾地区(0.6亿美元、同比-5.4%、份额9.9%)、韩国(0.5亿美元、同比9.9%、份额8.3%)。

  进口结构上的变化,2016年上半年金属切削机床进口额前3位的是:加工中心(15亿美元、同比-7.3%、份额45.9%)、磨床(5.5亿美元、同比9.2%、份额16.8%)、特种加工机床(4.2亿美元、同比-10.2%、份额12.8%)。金属成形机床前3位的是:冲剪折机床(3.1亿美元、同比-3.9%、份额43.7%)、锻造机床(1.9亿美元、同比-24.1%、份额26.8%)、压力机(1亿美元、同比-38.8%、份额14.1%)。切削刀具前3位是:硬质合金刀片(2.8亿美元、同比2.8%、份额40%)、钻\攻丝工具(1.3亿美元、同比-11.7%、份额18.6%)、铣刀(0.9亿美元、同比-6%、份额12.9%)。

  近几年,中国经济的下行主要是由于经济发展新旧动能转换和结构升级的影响。机床工具产品属于生产资料,在国内用户产业需求发生变化和结构调整升级时显然不可能独善其身,肯定会随之受到直接或间接的影响。近几年重型机床制造企业受能源、钢铁领域需求变化而出现严重业绩下滑就是其中最典型的例子。可以说,这些对市场需求变化的不适应和如何去适应新的市场需求是当今在中国机床工具消费市场中需要面对的新挑战。中国有句老话叫“旧的不去,新的不来”,就中国工业化程度和消费潜力而言,这些新挑战本身就孕育着更多的新机遇。

  首先,中国工业化还未完成,不少基础环节和设备条件还很薄弱,上升空间巨大。通过对照“工业4.0”对工业化发展进程的划分,中国工业中只有极少数领域处于“工业4.0”阶段,大多数则处于“工业3.0”的中前期阶段,甚至还有一定产业或企业处于“工业2.0”阶段。这就可以理解,为什么近十几年中国机床市场消费结构中总会有1/3左右的份额是非数控机床产品。这种工业化发展不平衡意味着未来机床工具消费的稳定需求,也许总量上没有历史上的大,但附加值一定会比之前高。

  其次,中国是世界第一制造大国,已建立起完整的产业体系,并拥有众多优质的劳动者。这些优势将有助于中国制造业在未来服务于国内、国外两个市场。由于中国正在进入人口老龄化阶段,劳动力的质和量都会呈现下降的趋势,为弥补劳动力的短缺和成本上升,未来对制造装备的要求将在高效化、自动化和智能化方面不断提升。前几年投资高速增长过程中形成的部分中低端机床存量会因为这种提升而被提前淘汰或改造,而并非等到其寿命到期。我们估计,这部分需求将随中国劳动力结构的变化而形成一定程度的爆发性增长。

  最后,就是与中国经济规模增长和国际地位提升相匹配的节能环保要求和新兴战略性产业发展所带来的机床工具消费水平的升级。如医疗、航空航天、国防工业、能源、交通和电子信息等制造领域的高精度、高效率、高性能、自动化和复杂条件下的制造需求解决方案,要在更优的单位能耗生产率下实现中国经济和制造业的可持续发展。

  我们有理由对中国机床消费市场的长期发展充满信心。

  (陈惠仁 中国机床工具工业协会)

3   2016-11-21 10:56:18.63 数控机床成智能制造发展核心 (点击量:7)

日前,由南通日报社、海安县发展和改革委员会、新华网江苏、海迅集团举办的《供给侧改革与工匠精神高峰论坛暨海迅集团30周年庆典》于江苏海安召开,专家学者和企业家,围绕“供给侧改革、工匠精神、产融结合、多维整合”等议题进行了深入研讨。制造业亟须“旧貌换新颜”

2016年以来,中国经济低位徘徊,世界经济疲软症状继续向中国传导。中国经济增长率从2011年的9.2%一路跌到2015年的6.9%。受此影响,许多行业巨头都出现业绩下滑:食品饮料、女鞋、奢侈品纷纷走了下坡路,互联网市场也不再乐观,随着O2O泡沫破裂,资本市场进入寒冬。

制造业是支撑经济平稳运行的主要力量,直接体现了一个国家的生产力水平。想啃下“经济下行”这块硬骨头,关键还要看制造业。海迅集团董事长仲跻和指出,供给侧改革意味在供给端处,需要从供给到有落实到有效供给,提供优质供给。

历数世界大国的崛起无一不是以扎实强大的制造业为支撑,制造业是国家经济的造血系统,中国制造业仍有很大的进阶空间。国务院发展研究中心研究员、国资委机械工业经济管理研究院院长徐东华认为,装备制造业已经数字化仍存在难度,服务型装备制造业能力不强,从国际和国内看装备制造业老问题和新问题是交织的。

徐东华介绍目前的世界装备制造业正朝着智能化,发展模式服务化、绿色化,创新模式的网络化和协同化,组织方式的扁平化,正在启动制造装备的包括智能装备、机器人3D打印。

“我们装备制造业最核心的是数控机床,而去年在沈阳机床,数控机床的年销售12万台,这让我们感到很担心”,徐东华认为,中国是机床大国,机床也是衡量我国装备制造业的晴雨表,能够敏锐的反应目前我国制造业的发展情况。

徐东华认为,目前将我国装备制造业专门分为七大类185个小类才能更好的样样击破。融资问题依旧存在

企业发展需要资金的支撑,缺乏流动性资金,企业难以找到更有利的支撑点。

国家发展改革委经济体制综合改革司原司长、中国经济体制改革研究会副会长孔泾源认为在发展过程中仍存在诸多问题,其中现在的经济刺激政策、作用和效果远远不如2009年,孔泾源认为过去贷款增长主要集中在实体经济,而现在主要集中在金融部门。

孔泾源指出,虽然目前企业存在一定不良贷款,或者说负债率过高,然而不良资产和企业的高杠杆释放需要一个过程,这个过程是渐进的过程,如果说信贷主要集中在非银行金融机构的话,一旦发生问题,则可能触发金融的系统性风险。

孔泾源认为将产品推向市场化而非停留在“个人拍脑袋决策”。产品的价格应该由市场决定,如果次序发生变化,则很可能利率管制,不能真实发现在资本市场商业银行价值多高,都是拍脑袋定的价。

除此之外,税收仍旧是企业的痛点。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长李佐军认为,目前仍需要减轻企业的税负负担,减少行政管制,从而刺激有效供给。减少价格垄断,减少各种形式垄断,促进经济发展。企业自身转型升级

由于我国经济发展的低成本优势和人口红利正在消失,中国制造业必须加快技术改造和质量提升,进而实现从“速度发展”到“质量发展”的整体转变。

春江水暖鸭先知,制造业企业只有率先开展新探索,才能顺藤摸瓜找到新道路、新途径。

仲跻和认为对于企业而言,积极引进自动化设备,“以机代人”,才能实现产业有效升级,只有以用工匠精神继续创新制造工艺、提高制造标准,才能更好刺激创新。借助金融的力量撬动转型升级整合产业和金融资源,以资本为纽带构建企业孵化平台。

“企业首先要认清新形势,认清中国经济增长已经由高速增长转入到中高速增长这样一个新形势。”李佐军认为,企业要抬头看路,在经济还在换档过程中找到突破口。

李佐军认为开发新的产品和服务,在新的形势下有新的定位开发新的服务,打造产业集群化、产业品牌化、产业信息化、产业智能化形成集群效应,反而事半功倍。

4   2016-11-21 10:52:05.783 数控机床助力中国潜艇迈上新的台阶 (点击量:6)

众所周知,武器装备的优劣关系到国家的安危,生产制造也不能一味地依赖国外进口,比如数控机床,其质量的高低关系到潜艇的静音性能。该厂还研制出重型7轴5联动车铣复合加工机床,可承重100吨,能一次装夹完成大型军用船舶螺旋桨的全部工序加工。

  众所周知,武器装备的优劣关系到国家的安危,生产制造也不能一味地依赖国外进口,比如数控机床,其质量的高低关系到潜艇的静音性能。其实我国早在上世纪90年代就是全球数一数二的数控机床的进口大国,但由于西方国家一直在对我进行渠道限制,使得采购途径不畅、很难获取高端设备,而且还必须接受外国厂商提出的所谓“最终用户访问”的无理条件,这会非常容易造成泄密。   在这种情况下,为摆脱受制于人的局面,国内数控机床厂商都被逼投入到技术研发中,预努力打造一款全新的数控机床用于军备制造。

  

  艰辛的付出终会有回报,武汉重型机床厂研制出CKX53160数控单柱移动立式车铣床,出色的完成了对三峡水电站550吨巨型水轮机转轮的加工任务,预计到2020年,中国航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床将有七成到八成立足国内。   该厂还研制出重型7轴5联动车铣复合加工机床,可承重100吨,能一次装夹完成大型军用船舶螺旋桨的全部工序加工。武重DL210数控重型卧式机床则是在引进的德国技术基础上开发而成的。

  

  特别值得一提的是大连机床2006年曾研发成功的国产首台9轴5联动数控机床。   想当年,苏联只从日本东芝获得4台9轴的数控机床,就让本国核潜艇静音性能得以大大提升,令西方苦心经营数十年、耗资几百亿美元建成的反潜探测网络毁于一旦。可想而知,国产9轴数控机床的问世,将使得中国各种潜艇的静音性能“迈上新的台阶”。如果说发动机是潜艇的心脏,那么数控机床将会是其灵魂!

5   2016-11-21 10:53:54.047 董明珠口中的好机床到底是什么样的? (点击量:2)

近日,有消息传出董明珠已不再在格力集团任职,今后仅为格力电器的董事长兼总裁和法定代表人。消息一传出,不少记者便纷纷致电格力电器董秘望靖东确认此事。格力电器董秘望靖东向记者确认了这一事实并表示,尽管卸任了格力集团董事长,董明珠仍是格力电器的董事长。格力电器是格力集团参股的上市公司。除电器外,格力集团还有地产等业务。   读者:      董明珠不在格力集团任职了,大家还记得之前董明珠信誓旦旦地说格力制造的机床是最好的机床吗?那么,她口中的好机床是什么样的呢?   小编:      在第二届珠江西岸先进装备制造业投资贸易洽谈会上,格力展出了两款数控机床——钻攻中心GA-Z4060和GA-Z4055。   

董明珠口中的好机床到底是什么样的?

  据小编了解,格力该系列数控机床床身采用HT300翻砂铸造,经过二次退火及振动时效处理,稳定性好,变形量小。机床配备自动换刀系统、自动冷却系统、自动润滑系统等,具备600mmX400mmX300mm的工作行程。   该系列数控机床占地4㎡的钻攻中心,造型简洁美观大方,还具有精度高、稳定性好、自动化拓展性强、操作简便等特点。操作面板采用的是国际主流控制系统,具有FMS模块,同机器人连接通讯,可实现自动化加工。机床钻攻中心放置零件的入口有三个,分别是两侧的“窗”和正面的“门”,透过任意一个入口我们都可以看到加工零件的全过程,钻工中心配有转塔式16位刀库。   此外,整机负责传动的丝杠、轴承、线轨均采用进口品牌,刚性好、精度高,主轴电机最大功率5.5kW(30min),最大转速24000rpm,通过主轴和电机直联,传动效率大幅提高,主轴和主轴电机均采用进口动平衡检测设备校正动平衡,避免在高速运转时产生振动,确保加工精度及表面光洁度。格力该系列数控机床适用于3C、汽车、模具行业中的中小型板类、盘类零件加工。

6   2016-11-21 10:54:33.173 台达CNC解决方案结合机器视觉系统提升机床自动智能化水平 (点击量:5)

台达自2012年推出CNC控制器,成为少数可以提供CNC控制器、驱动器、马达等关键产品、建构完整CNC解决方案的华人供货商。近年来,台达CNC解决方案在中国大陆以及台湾地区市场销售成果丰硕,广泛应用于高速攻牙、雕铣加工、模具生产、机械零件加工制造等领域,并赢得客户认可。

  项目方案

  随着消费市场趋于精致化、客制化,制造商对机床的要求也日益提高。日前,台达为客户加工中心提供一套由台达CNC控制器NC311系列、伺服驱动器ASDA-A2系列和伺服马达ECMA系列等构成的高效、高精度的CNC解决方案,结合台达机器视觉系统DMV系列,进行工件和成品检测,改善人工检测质量不稳定的问题,同时提升设备安全性,获得客户赞赏。

  整个方案以台达机器视觉系统DMV系列的定位及距离量测功能检测上料的尺寸,将检测结果通过RS-485通讯回传至CNC控制器,CNC控制器接收反馈信息后,利用坐标偏移及旋转功能补偿加工件误差,进行修正。若机器视觉系统DMV系列判读发现加工物件跟原先设定值误差过大,便会发出警报至CNC控制器,停止执行加工动作,避免撞机,确保机台加工安全。加工结束后, 机器视觉系统DMV系列亦可判断加工结果是否符合需求,实现实时的质量管理。

  在全自动化的工厂中,用机械手臂执行上料的动作,是取代人工的常见方式,但机械手臂的定位误差一般大于10um,此时,通过机器视觉系统的量测功能和CNC控制系统的补偿功能,便可修正上料误差。加工结束后,也可通过机器视觉系统,实时进行加工结果检测,提升质量和合格率。

  台达解决方案具有以下优点:

  ● 台达CNC解决方案整合CNC控制器、伺服驱动器、马达等关键产品,上下分工,系统性能优越。

  ● 采用台达高速运动控制系统DMCNET进行全数字网络通讯,抗噪声强、可接受高精度命令;配线简单,稳定性佳,扩充弹性度高。

  ● 伺服驱动器具备命令细插补功能,可提供细腻平顺的位置控制,提高加工表面的精细度。

  ● 透过RS-485通讯,可在CNC控制器和机器视觉系统之间进行数据交换、信息处理和判读,灵活度高。

  ● 机器视觉系统对上料和成品进行检测,可确保料件和成品质量,避免人工检测造成误差、影响质量。

7   2016-11-21 10:57:00.39 互联网+时代 机床制造业的未来之路 (点击量:177)

机床制造业的楷模,德玛吉森精机上海工厂转产事件在机床圈疯狂转载……一时间凄风苦雨,普天之下皆是烟尘。强如德玛吉森精机况且步履蹒跚,何况他者乎?机床从业者哀鸿遍野,随便走访一个机床厂,如果你问:今年业绩如何?

  得到的答案不是摇头就是叹息。似乎所有人都在发问:

  机床制造业的未来出路到底在哪里?

   解读

  作为F+笔者,我解释不了“未来出路”在哪里,但是我可以表达和分享我看到的观点(亮点在文章末尾)。我认为阴霾下的中国机床制造业藏着灿烂骄阳!

  大萧条孕育大机会。中国这轮制造业变革带来的机会远比上一轮体制改革要多得多。整个中国正在慢慢变成一座用“2025”编织而成的工业物联网。BAT(百度、阿里、腾讯)正在沦为传统服务型企业。而更为传统的机床制造业,一旦与IOT(工业物联网)驳接,它将成为时代的前沿。但是在这之前,变革的震痛就像分娩时的肌体撕裂,痛彻心扉却创造了伟大生命。每一家倒下去的企业都是新生命诞生的组成部分。

  丹尼尔.伊森博格用“鲸鱼之死”做喻,形容一个大型企业倒掉之后 “技术和人员流动”将会带来更加多姿多彩的创新,简单说就是大企业沉没,创业者出水。在工业物联网时代,大而不倒这句话再也不适用。

  在未来,转身快、效率高、专深精细,才是机床制造业安身立命的根本。

  然而,在机床制造业与IOT产生链接之前,整个行业必将进行一次大洗牌,大重组。至于洗牌的核心,无他,单纯就是话语权的争夺。

  话语权先裂变再聚变,市场经济下的计划型企业正在走向末路穷途,以“智能制造”为终点站的新兴企业必将走向巅峰,百家争鸣的时代再次拉开大幕。供应链开始逆向打通,消费者渐渐决定订单类型。工厂纷纷先拿单再去生产,零库存成为实现目标进程中的X轴坐标。坐标系建立以后,未来每件产品在生产之前,企业家都知道他的消费者是谁。按需分配之前,必须按需生产。

  在机床制造业,一机多能的通用型数控机床产品需求将会骤降,细分市场上的专用型机床产品需求将会暴增。比如3C行业的钻攻中心铣床在2016年有3万台需求,而在未来的细分市场,适用于3D玻璃加工,石墨烯加工的小型高速高精化的加工中心将会更加大行其道。

  机床消费者与机床制造者的角色发生反转。消费者开始主导一切,是机床整机需求和机型变化趋势的源头。比如苹果手机卖的越多,FANUC钻攻中心和NC控制设备就会卖的更多,这是一个由全球消费者联合起来供养的行业,每一家机床供应商,每一家NC供应商都有机会夺取3C王冠上的明珠,没有谁可以永久的制霸天下,除非它可以永久的奴役消费者。

  一流企业做标准这句话将尤其不适合机床制造业,机床的好与坏再也回不到GB国标或者JIS日标时代了。它将由更大的客户群体,比如苹果公司这样的“消费者”所决定,他们往往自带标准,简单说就是想代工我的产品,就要遵循我的工艺和我的路线。故而:

  以前的企业越做越宽,今后的企业越做越窄。还记得西门子那句上天入地宇宙无敌的口号吗?有电就有西门子,这句话曾经是它的名片,骄傲的宣言。现在它已经剥离家电业务,转而对相对专一的产品进行深耕细作。

  “专深”正是FANUC最优势特点。60年来,FANUC只专注智能机械、FA和智能机器人。它甚至连广告都懒得打,坚持以实现高可靠性、低价格商品开发为目标,简简单单地进行着低调奢华的商业行走。截止2016年6月,FANUC数字控制(numerical contro ,NC)设备累计供货量达到了350万台(销售给牧野铣床制作所)。FANUC简简单单的生存之道,对中国的机床制造业始终具有借鉴意义

  回望2016年已经过去的时间线,中国大陆的机床制造业只有华南制造集群受到3C产业拉动并增长,其他地区依旧寒意逼人。因而很多专家都看衰实体制造业,有些机床企业甚至开始转型且转产,渴望进入房地产和其他资本市场。其实他们都错了:

  现在和不久的将来,正是机床实体制造业复苏的大好机会。

  埃隆马斯克回归了制造业,所以有了特斯拉,所以有了SPACE X;扎克伯格回归了制造业,所以有了全球最尖端的物理实验室。即便是中国的BAT也纷纷表示要造手机,造汽车,甚至造飞机。类如埃隆马斯克、扎克伯格这些大佬们用实际行动告诉我们这些机床制造行业的从业者:

  你所谓的已经晚了,其实机会才刚刚开始。

  看一看下面《中国制造2025》重点领域数据:

  十大重点领域:新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备十大领域。

  5项重大工程:国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新。

  上述十大重点领域和5项重大工程,几乎都能和机床行业产生联系。《中国制造2025》蕴含着巨大商机,它将是中国机床工业转型迭代的助推器。另外,根据全球机床消费和贸易数据显示:2015年中国机床消费额排在第一位,占全部的34.8%,是排名第二美国的3.7倍。2015年机床进口额占世界第一位,占全部的20.6%,是美国(排名第二)的1.9倍。2016年目前数据,机床消费额虽有所收窄,但还会保持世界第一位。所以,我们所谓的机床寒冬在歪果仁眼里却是盛如夏花!

  机床制造业,大有可为!

  然而不可否认的是,中国机床制造业确实举步维艰。对于正在备受煎熬的中国机床企业,F+笔者有话赠送:

  未来市场竞争会非常残酷,残酷到会让我们所有人感到绝望,然而只要活着,活着就有机会创造机会。

  水木然在《变革三部曲》中反复强调,”中国正在走一条前无古人的路,真正懂中国的中国人也不超过100个“。同样的,中国机床”智“造也在走一条前无古人的路,我们迈出的每一步,都有可能陷入绝境,但是又能怎样呢?我们伟大祖国用30年改革开放时间,去追赶发达国家300年的工业里程,目前我们只差一个身位的距离。但是,也就是这一个身位的距离,就像百米跑的0.1秒,很短,可你就是无法超越!但是那又有什么关系吗,以前我们连跑道都上不了,而现在我们已经可以一起比赛了,这不是一个伟大的进步吗?

  是的!我们的质量确实有待提升,但是不等于无法提升,沉下来,做自己。中国机床制造业能有今天的成就,作为从业者,我们不应该感到自豪吗?多一点批评给自己,多一点鼓励给他人,再沉下来,再做自己。

  IOT工业物联网的东风一定可以助力中国机床制造业再腾飞,实现“智”造。北京发那科始终愿意与您“携手共赢,赢在智造”。.

8   2016-11-21 10:58:01.247 LMS解决方案帮助机床制造厂商缩短仿真时间超过50% (点击量:5)

沈阳机床采用西门子工业软件的非线性动力学分析解决方案,帮助设计高易用和可靠性的机床设备。

  挑战

  • 减少机床振动和噪声,提升用户使用安全性

  • 优化机构设计,提升机床设备易用性

  • 为智能化机床的全新挑战提供仿真解决方案

  • 尽早实现设计决策,缩短产品开发周期

  成功关键

  • 采用先进的仿真和测试手段对机床的模态特性进行研究

  • 进行非线性动力学分析以获取部件动态应力

  • 具备机电联合仿真的解决方案

  结果

  • 优化机床结构设计,提升设备易用性

  • 在设计早期就能够对可能存在的风险进行评估并改进

  • 缩短产品开发过程中的结构仿真时间

  设计复杂的工业机械

  当今激烈的竞争环境和对能源效率的普遍要求推动工业机械和重型设备制造商快速研发出高效能和低成本的创新性产品。客户希望设备厂商能够提供最优的产品性能,同时还要满足日益严格的行业规范和标准。除了环保因素,还需要考虑安全性和可靠性。这就需要评估设计的振动和噪声性能,因为强烈振动会导致结构失效,甚至会导致整个设备的损坏。

  所有这些导致机床设计成为一项需要平衡各种冲突需求的复杂任务。对加工效率和精度的要求需要采用高速、多部件联动的设计方案,但这又会导致较大的内部载荷,从而可能对加工质量、设备耐久性和噪声问题产生负面影响。客户希望机床减重设计,以节省材料和物流成本,但对产品质量的要求却保持不变。越来越多的控制和智能电气系统的使用帮助优化了产品性能,但同时也提升了设计的复杂性。

  中国国有大型机床设备制造厂商沈阳机床研发中心的设计工程师赵峰说:“机床技术发展非常迅速。与之前相比,客户给我们提出了更多的要求,他们一方面希望机床设备具有高加工精度、效率和易用性,同时还提出其它方面越来越严格的要求,比如考虑到机床操作工的健康问题,我们需要尽可能的降低机床噪声。由于要考虑越来越多方面的因素,这就需要我们建立一套更加标准和高效的产品开发方法和流程。”

  采用仿真技术缩短产品开发周期

  对机床结构设计进行分析和改进过去曾经是一个非常漫长的过程,往往需要借助若干次的工程样机反复试验和设计更改,但是越来越紧的产品研发进度和预算要求已经不容许再采用这种落后的方式。越来越多的机床设备制造商开始寻找不同的仿真技术手段以帮助在设计阶段就能够对可能存在的风险进行评估和改进,以在第一轮工程样机试验之前就能够达到一个高可靠性和优化的设计。这显著缩短了产品开发周期并降低了成本。

  沈阳机床的技术工程师找到了西门子工业软件的LMS解决方案,能够覆盖整个产品开发周期各个阶段的业界最完整的工程解决方案。LMS通过多学科多领域的系统级仿真、三维结构性能仿真和试验技术,为从概念设计到最后工程样机验证的整个产品开发过程提供端到端的解决方案,能为客户带来比市场上其它竞争对手更加创新、高质量和经济友好的设计。它们可以帮助像沈阳机床这样的工程机械和重型设备制造厂商应对越来越高的技术挑战和随着工业4.0时代到来所伴随的更加复杂严苛的客户需求。

  “通过缩短产品开发周期,我们的产品能够更加快速的投放市场,这使得沈阳机床能够成为行业技术标杆和创新先锋”,赵峰说,“西门子工业软件的LMS解决方案为我们提供了快速提升机床设备稳定性和可靠性的所有必要工具,这帮助我们提升了产品质量和品牌价值。另外,这些解决方案和西门子数控系统和西门子伺服电机驱动系统,为我们提供了完整的集成解决方案来制造我们的机床设备。”

  切削机床模态分析

  沈阳机床的工程师在第一个CNC立式机床项目中成功验证了LMS三维仿真解决方案的准确性。这种机床特别适合切削像陶瓷这样的难切削材料,因而为保证加工的稳定性和精度,减少机床振动就显得特别重要。工程师用LMS Samtech Samcef软件进行了机床结构的模态分析,并与LMS SCADAS数据采集系统和LMS Test Lab测试系统得到的测试结果进行了对比验证。

  “LMS Samcef软件通过独特的方式将有限元与多体动力学结合起来。”赵峰说,“通过这一独特技术,我们可以进行机床的刚柔耦合仿真。软件包含非常强大的求解器,具有世界级的求解技术,特别是大变形的非线性问题的求解,同时还支持并行计算。第一次对比验证,仿真结果与试验结果的频率误差最高不超过16%,这验证了柔性体建模的准确性。”

  “模态分析的结果已经能为设计改进提供一些方向性的指导。我们发现第一阶模态振型主轴箱和机床床体之间有较大的模态振型。”赵峰说,“这导致机床主轴和工作台之间产生相对位移,这对于机床是不好的。这警示了我们主轴箱和机床床体之间的连接刚度较低,因此我们得到结论需要加强主轴箱结构以提升连接刚度。”

  

  

  

  高级非线性动力学分析

  经过成功的模态验证,沈阳机床的工程师们进一步进行了机床的非线性机构动力学分析。柔性部件之间通过铰链、螺纹连接、滑动副等不同的约束连接方式实现了精确建模,通过刚柔耦合分析得到机床工作过程中柔性体的动态应力。通过这种方式可以对机床导轨、滑块、滚珠丝杠、床身、箱体等各主要部件在不同载荷工况下的情况进行评估。该解决方案在设计早期就能够对潜在的设计风险进行评估,证明了其价值所在,将成为未来机床产品开发流程中的标准环节。

  和西门子工业软件技术专家的紧密合作帮助沈阳机床的工程师快速掌握了LMS Samcef解决方案。通过项目合作和专门的培训,LMS Samcef可以非常容易被掌握。“我们还评估了具有类似非线性分析能力的其他软件。”赵峰说,“但LMS Samcef软件具有更加高效的建模和求解效率,也正因此,LMS Samcef是进行机床和机器人建模和动力学仿真的较佳选择。这在软件评估时被西门子工业软件的技术专家进行了非常清晰的证明。”

  这种高效性帮助沈阳机床缩短了产品开发周期。“拥有这一有限元与多体动力学耦合的独特解决方案避免了我们之前仿真流程中不同仿真软件之间数据传递的繁琐过程。”赵峰说,“由于LMS Samcef解决方案,我们可以把所有的仿真缩短到2天时间完成。以前,同样的仿真需要花至少5天的时间。我们可以说LMS Samcef帮助我们缩短开发过程中的仿真时间超过50%,同时,它的仿真结果也更加精确。”

  

  

  未来应用计划

  沈阳机床的工程师希望将LMS Samcef用于未来更多的项目之中,他们甚至计划将应用提高到更高层次。他们选择LMS解决方案的另一个原因是LMS Samcef联合LMS Imagine. Lab AmesimTM可以将机械系统、电气系统和控制系统联合起来进行分析。“这将是我们的下一个挑战。”赵峰说,“我们希望提供给客户更好的用户体验,智能化制造是我们的未来,通过将LMS Samcef机械系统仿真与LMS Amesim电气系统和控制系统仿真结合起来,LMS解决方案将具备所有的能力帮助我们开发下一代的智能机床设备。”

  客户主营业务

  沈阳机床股份有限公司成立于1995年,是中国国有大型机床设备制造厂商。沈阳机床提供一系列不同的机床产品,包括普通车床、CNC数控机床、管螺纹车床和铣镗加工中心。这些产品被应用于各种不同行业,如汽车、航空航天和国防以及铁路运输行业等。

  “LMS Samcef帮助我们缩短开发过程中的仿真时间超过50%,同时,仿真结果也更加精确。”

  “通过将LMS Samcef机械系统仿真与LMS Amesim电气系统和控制系统仿真结合起来,LMS解决方案将具备所有的能力帮助我们开发下一代的智能机床设备。”

  “LMS Samcef软件包含非常强大的求解器,具有世界级的求解技术,特别是对于大变形的非线性问题的求解,同时还支持并行计算。”

  “得益于 LMS Samcef 解决方案,我们可以把所有的仿真缩短到 2天时间完成。以前,同样的仿真需要花至少5天的时间。”

  赵峰 博士 设计工程师

  设计研究院机床实验室

  沈阳机床(集 团)有限责任公司.

9   2016-11-21 10:58:49.34 机床行业急于求成只会事倍功半 (点击量:2)

高级月嫂速成班、考研保过班、舞蹈速成班……如今快节奏生活也“孕育”了不少“新兴产业”的诞生。这其中到底有多少“真材实料”我们很难回答,焦虑心态背后的危机我们是否已经意识到?

老一辈常说“慢工出细活,文火煲靓汤”,今天的速成班却与它背道而驰。撇开企业发展来说,单从我们个人性格而言,渐渐地我们也变得心浮气躁,急于求成。今年以来,我国大力宣传的“工匠精神”无疑是一种回应类似问题的“正确打开方式”。随后“工匠精神”四字成为了制造业企业家的“口头禅”,但是却很少有人静下心来仔细想想“工匠精神”到底指的是什么。

急于求成只会事倍功半

百度上对于“工匠精神”的解释是这样的:工匠精神是指工匠对自己的产品精雕细琢,精益求精的精神理念。工匠精神是2016年政府工作报告新词。促进消费品工业增品种、提品质、创品牌,更好满足群众消费升级需求。精雕细作、精益求精才是“工匠精神”所提倡,也是我们如今所需要的。

随着科技的进步,很多事情确实可以做到事半功倍。但实践也告诉我们,有些时候“欲速则不达”,一味地追求速成最后只会导致事倍功半。正所谓“十月怀胎,一朝分娩”,事物的成长发展往往有其规律,那些违背规律的速成,往往就会先天不足,无异于拔苗助长。一些以次充好的假冒伪劣“速成”产品,一些偷工减料的“速成”工程等等,多是以牺牲质量或成效,乃至以牺牲安全为代价,这样的速成就不仅无益,而且有害。

虽然有人解释“速成”这是市场经济追求效率的一种体现,但是不可否认的是,缺少了踏实、缺少了循序渐进的“养成”模式,非但于事无补,反而一步步侵蚀整个社会的心态基石。

数控机床,作为工业发展不可或缺的一部分,只有精湛的生产设备才能推动我国工业的发展。有时候失之毫厘就会谬以千里,数控机床作为精密加工的生产设备,是不允许出现任何差错的。回首全球数控机床行业的机床“骄傲”,每一款都是经过一次次的试验、一次次的修改才得以面世的。任何偷工减料是逃不过用户的法眼,也躲不过日常的生产实践。

多些“工匠精神”,少些“差不多”先生

其实,不管是做机床,还是其他行业,至少都应该有一颗基本的“匠心”。只有沉得下心,才能做出经得起时间检验的产品。高凤林作为一名特种熔融焊接工,35年如一日,一心专注火箭发动机焊接工作,被称为焊接火箭“心脏”的人,0.08毫米是高凤林焊接生涯里挑战过的最薄纪录。载人潜水器有十几万个零部件,其组装对精密度要求达到“丝”级,顾秋亮作为一名焊工,40多年来兢兢业业、刻苦钻研,在平凡的岗位上不断追求卓越,一次又一次挑战极限,成功把“蛟龙”送入海底,他也被称为“有钻劲儿的螺丝钉”。

今天的机床行业身处于水深火热之中,很多人都明白控制系统、关键零部件等核心科技技术成为我国机床行业发展的“拦路虎”,但是我们却忽略了另一个问题——急于求成。因为急于求成,有多少机床企业不愿去研发新产品;因为急于求成,有多少生产操作工偷工减料;因为急于求成,我们的机床行业越来越缺少活力……

“速成”是匠心的克星,欲养匠心,必戒“速成心”。我们想要提高机床的整体水平,不仅仅注重技术的改善,还要保持应有的“匠心”。践踏实地,总会迎来满天星空的。

10   2016-11-21 11:02:47.587 工业4.0示范项目:博世改造济南二机床车间生产 (点击量:6)

博世集团作为世界500强,是工业4.0战略的重要发起者。1909年,博世进入中国市场,在中国的销售收入合并达到770亿元人民币,在华员工已超过5万名。

济二是庞大的国有经济体制中的一员,属于国有独资企业,建国前就已建厂,享有“世界三大数控冲压装备制造商之一”的美誉,重型压力机的国内市场占有率高达80%以上。近年来,济二集团销售收入年均增长15%,利润年均增长19%,总资产年均增长17%。

而就是这样一家大型国企,却始终面临着他们的困扰——生产排程难度高、复杂性大。车间作业计划的复杂程度高、作业信息分布广,尤其是计划与信息随时处于动态变化之中,各类信息系统缺乏有效集成,机床利用率不充分,大量的工作依靠计划员人工处理,而培养一位计划员导入期长达5年。

据统计,济二集团2015年加工订单总数达到了11.9万条,工序数高达51.2万条。这些订单需要处理279万条信息(包括零件工序开工、工序完工、实物状态、实物转序、订单入库等),也就是说,25个作业计划员每天每人要处理305条信息,这确实是一项繁重的任务工作。

面对这些挑战,济二集团有了这样一个研究课题——怎样降低对于计划员的依赖,用系统来实施排程,并且是动态的排程。复杂且多变的生产排程不仅是济南二机床集团有限公司面临的个性问题,也是目前整个机床行业乃至离散型制造面临的计划和排程上的难题。

项目的由来

济二的生产模式是典型的离散型制造,单件、小批量组织的企业。随着这些年产品的创新和转型升级,济南二机床对于国外市场的开拓也取得了一定的成绩。但是,在市场开拓过程中,如何按照用户的需求生产出来成为摆在济二面前的一道难关。

在走访过程中,济二的项目负责人对记者说:“其实,很多人都知道我们赢得了美国福特的项目订单,可大家不知道的是,那时我们正在与德国企业大打价格战。因此,我们一方面要降低成本,另一方面还要缩短交货期”,正是激烈的市场竞争,使得济二萌生了大力发展智能制造的念头。

实际上,对于智能排产项目而言,济二早已开始调研。一年前,济二便与国内外的知名高校、企业交流,可始终郁郁无果。今年4月,博世来到济南二机床。而此时,济二集团方知工信部已经提供了一个中德智能制造联盟,而博世正在其中,借助工信部搭建的“桥梁”,由博世牵头,申报了博世济二智能生产排程系统的试点示范项目。

对此,博世中国战略规划与业务发展总监刘敏回忆道:“我们很荣幸能够与济南二机床合作并获得工信部的认可,成功入选2016年的中德智能制造试点示范项目。我们不仅需要关注大规模生产,也要有效处理小规模和个性化定制。”

项目落地分三步

济南二机床的生产属于单件小批量生产组织类型,按订单组织生产。对于加工而言,ERP系统按零件给车间下达加工订单,车间接到ERP下达的加工订单后,按照零件加工工序制定车间作业计划并组织生产,但ERP系统不能实现车间作业计划的管理。目前,车间作业计划完全依靠车间计划员人工制定,作业计划执行过程中受大量不确定因素的影响,也需要人工随时调整作业计划。

构建物理模型

正所谓万事开头难,最难的就是建立智能排产的物理模型。2016年7月,博世开始对济二的试点示范车间进行智能生产排程物理结构流程的搭建。博世的工作人员首先对济二开始进行“大搜查”,而首当其冲的便是找出目前生产价值流中的瓶颈和潜在的问题。通过筛选,博世发现了不少问题,比如齿轮加工车间——生产计划员工作繁琐,需要向每个工序下达指令,没有定拍点;计划下达后,没有衔接,需要去车间查看生产状态,信息反馈不明确;设备的实时状态跟踪不完善,缺少设备及生产过程基本数据和分析;设备的标准加工工时与实际情况有差距,标准工时制度不明确。

转化为数学模型

到今年年底前,博世公司就将开始搭建智能生产排程的数学结构和系统框架,也就是将物理模型转换为数学模型。也就是说,在第一步价值链分析过后,就需要在生产中导入智能生产排程系统。

在现实生产中,生产环境往往是动态多变的。临时订单改变,紧急查单的情况经常出现。机器环境往往比理论假设的机器环境更为复杂。因此,智能生产排程系统将需要摆脱以往的人工生产排程和干预,自动将客户的订单变化和生产资源连接,实现自动排程。

除了动态变化之外,智能生产排程也需要快速响应。传统的排程中采用许多算法技术与启发式程序,但随着系统的随机性增大,即使精确的数学算法也无法应对大量的随机事件,单纯的数学模型已经不能满足现实的变化了。

博世的项目负责人对此感触颇深:“其实,在转换的过程中,我们要想到有哪些约束条件,比如我们的资源、设备、产品在加工时有没有多种可能性,有多少台设备可以生产,这个资源的约束急需要考虑外部约束,同时也要考虑到企业内部的约束,当把这样的模型和约束条件建立起来以后,最终我们就能够达到最优,找到最佳的产出与交付。”

打通数据接口

实施路径的最后一步,是将设备、ERP、智能生产排程和MES经过数据接口交互打通,这项工作则计划在2018年3月完成。借助传感器,老的设备也能互联并及时发送状态给MES。ERP发出实时订单需求,MES接收并发出实时生产状况及设备状态,并将其反馈给智能生产排程系统。

这样,“数学模型+场景化控制理论+大数据分析”将建立一个高效的计划排程执行的闭环体系,这将优化并简化系统,达到按需生产、精益制造、柔性生产的目标。

执行面临不小挑战

其实,从博世的角度来看,更像是扮演一个医生,为客户去把脉。用博世自己的话来说,便是三个词——引导、鼓励、融合。

从引导的角度看,企业提出的需求与瓶颈对于博世来说是非常重要的,它有利于帮助刺激一些新的适应性方案,“当然,就像我们所看到的,永远都没有最完美的方案,只有最适合你的方案”,博世的工作人员如此解释道。

从鼓励的角度看,其实就涉及企业之间的合作问题,在博世看来,很多中国的企业并不自信,除了上述的技术层面的问题,很多中国企业遇到难题的时候,还总是期待能够外部引入的公司“一揽子”解决所有的问题。博世的项目负责人对记者说:“其实,企业真正的核心工艺流程,所有这些支持都要自身来解决。我们带来IT技术,以及对生产技术的理解,而企业需要将自己的生产特性与我们融合。”

从融合的角度看,体现的便是更深层级的文化上的融合。说到这,博世的负责人形象地举了个例子:“我在德国上学的时候,教授便提到过,说他在画图的时候,德国人喜欢先计划、再实施,计划的时间可能要占到四分之三的时间;而中国做项目的方式和美国比较接近,边计划边实施。在中德合作的过程中,我们就需要把德国严谨和标准化这样的文化与中国灵活多变的文化相结合,这样才能保证我们每一个项目的效率。”

除此之外,在合作的过程中,双方还发现,目前中国制造业的现状是“懂机械制造的人不动信息化,懂信息化的人不懂机械制造”。因此,教育机构在未来也需要结合智能制造的发展方向,与制造企业深度合作,开展一系列课程,未雨绸缪,培养先进制造的复合型专业人才。