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2018年第3期(发布时间: Sep 20, 2018 发布者:icad)  下载: 2018年第3期.doc       全选  导出
1   2018-09-20 12:12:09.92 中国机床工具坚持走自主发展之路 (点击量:23)

机床工业是“母机”行业,涵盖金属切削机床、金属成形机床、铸造机械、木工机械、工量具及量仪、磨料磨具、机床附件、机床电器(含数控系统)等8个小行业及20多个分支,是最为重要的战略性产业之一,在各工业发达国家得到高度重视。新中国成立后,在党和政府的战略谋划及总体布局下,经过“一五”、“二五”的努力,我国逐步建立起了完整的机床工具工业体系。“文化大革命”期间,中国机床工具工业在严重干扰中艰难维持,虽取得了一定发展,但错失了十年宝贵的黄金发展期,进一步拉大了与国际先进水平的差距。“文革”之后,经过拨乱反正,进行了恢复性整顿,特别是改革开放40年来,中国机床工具工业克服重重困难,坚持走自主发展之路,总体水平快速提升,正向着机床工具工业强国的目标迈进。

  一、改革开放与机床工具工业的转型(1978-2000年)

  改革开放后,随着计划经济转向市场经济,中国机床工具工业也开始了相应的转型,并由此迎来新的发展阶段。

  1、恢复性整顿(1978-1980年)

  从1977年夏天开始,根据机械工业部的统一部署,开展了以提高产品质量为中心的企业管理整顿工作,为改革开放作了好的铺垫。到1979年,多数重点骨干企业达到相关验收标准,在此基础上开展了全面质量管理。此时,全国拥有规模以上机床工具企业1400多家。到1980年,41家机床厂建起恒温车间共53000平方米。与此同时,沿用多年的国家统购统销的计划分配体制有所松动,中国机床工具工业迎来改革开放。

  2、“六五”期间走向市场化(1981-1985年)

  受宏观经济等因素影响,1979-1980年机床行业订货量连年下降。为此,当时主管机床工具工业的第一机械工业部(简称一机部)提出扩大服务方向的方针。1983年2月10日,机械工业部发出《机械工业贯彻计划经济为主,市场调节为辅原则的试行办法》,将单一的指令性计划改为三种计划形式。到上世纪90年代中期,机床工具产品全部敞开,从而走向市场化。其间,也开启了国内机床厂与境外机床工具企业间的合作。到1985年,机床工具工业有25个企业先后同5个国家28家公司签订合作生产协议32项。

  改革开放后,机床工具工业产品水平逐步提高,产品出口迅速增长。1979年机床出口创汇3800万美元,到1997年出口创汇达到28000万美元,是1979年的7倍。

  这期间安排国家重点技术改造项目48项,部重点27项,投资31170万元,取得了显著效果。从“六五”时期起,国家开始有计划地对重点企业、重点产品、关键工艺进行技术改造,从而促进了产品质量提升和新产品开发。

  3、改革迎来行业的转型发展(1986-2000年)

  进入20世纪80年代以后,国家对机床工具企业技术改造的投入逐年增多。通过技改,行业的产品开发能力、制造能力得以加强,管理水平逐步提高,适应市场经济的能力逐渐增强。

  除企业外,全行业有8个综合性研究院所、37个专业研究所与企业设计部门,形成了机床工具行业科研开发体系。除了引进技术外,还开始引进国外科技人才,充分利用国际技术力量,加快我国机床工具工业的发展。

  1988年,中国机床工具工业协会(CMTBA,简称机床工具协会)的创立可以说是改革开放的一件大事。机床工具协会的创立顺应了当时的国际环境大背景,满足了国家经济体制改革及行业自身发展模式转变的需要,在机床工具企业与政府之间搭建了一个高效交流平台。协会创立之后,坚持“民间性、行业性、服务性、公正性和国际对应性”特点,为全行业创建了良好的市场环境氛围。协会创立之初,创办了中国国际机床展览会(CIMT),搭建了全球机床工具行业相互交流的重要平台,时任国务院副总理的邹家华为CIMT题词“交流技术、加强合作、扩大贸易、共同繁荣”。此后于2000年创办了中国数控机床展览会(CCMT),为推动中国数控机床产业的发展进步作出了贡献。

  专题一:管理体制改革及相关产业政策

  改革开放后,在不同历史时期出台的相关政策及管理体制改革措施,在中国机床工具工业发展进程中起到重要作用。

  1984年7月30日,国发[1984]114号文《国务院批转机械工业部关于机械工业管理体制改革的报告的通知》发布,机床工具所属直属企业全部下放。1992年10月16日,国务院办公厅以国办发[1992]55号文转发国家计委、机电部《关于振兴特定基础机械和基础件若干措施意见的通知》。1994年3月16日,原国家经委主任吕东就《关于重点扶持20家骨干企业加快我国数控机床工业发展的建议》给朱镕基、邹家华、李岚清副总理,王忠禹主任和何光远部长写信请予支持,并获批支持。1998年3月,第九届全国人大第一次会议通过,机械工业部改组为国家机械工业局。2000年12月23日,国务院办公厅以国办发 2000 81号文通知,撤销国家机械局,组建中国机械工业协会(即中国机械工业联合会)。自此,我国机床工具工业行政管理体制发生重大改变,行业协会与联合会的桥梁作用和服务功能凸显出来。

  受亚洲金融风暴影响,市场需求不振,更因我国机床工具行业存在结构性矛盾,国内市场占有率逐年下降。到上世纪90年代末,国产机床市场占有率大幅下降,企业亏损面增大。面对严峻的生存发展挑战,国家为支持国内机床工业摆脱困境,开启转型升级之路,于1998年10月出台由财政部、国家税务总局共同发布的关于数控机床产品增值税先征后返的优惠政策——《关于数控机床产品增值税先征后返问题的通知》(财税字[1998]70号)。该政策实行了10年,既有利于鼓励企业推进科技创新成果产业化,提高国产中高档数控机床的市场占有率和核心竞争力,又贯彻普惠和公平原则,受到机床企业普遍欢迎。

  专题二:数控机床的发展

  中国数控机床的研制始于1958年。到1972年,有数控线切割机、非圆插齿机和劈锥铣等少数品种能提供商品用于生产。之后,中国数控机床研制进入全面启动时期。从1972-1976年间,数控系统、打孔机、滚珠丝杠、数控刀杆等开始提供商品。从1972-1979年,共生产数控机床4180台,其中90%是数控线切割机床。

  1980年后,我国数控机床进入稳定发展期。通过引进数控系统和主机研发技术,及与国外公司联合设计,我国制造出了自己的数控机床。这期间,北京机床研究所与北京第三机床厂合作研制成功JCS-FMC1卧式加工柔性单元和JCS-FMC2立式加工柔性单元;与日本FANUC公司合作研制开发的我国第一条加工回转体的柔性制造系统投入生产。南京机床厂与德国TRAUB公司合作生产的TND360数控车床试制成功,自1983年投产至1994年共生产上千台,用户反映良好。

  “六五”期间,我国开发数控机床新品种81种,累计可供品种达113种,是数控机床从展品、样机走向商品的分水岭。“七五”期间,国家安排了以引进技术消化吸收为主要内容的“数控一条龙”攻关项目,包括5种主机和3种数控系统消化吸收国产化。

  1996年以后,我国数控机床发展步伐逐步加快。机床行业根据汽车、摩托车大批量生产的需要发展高效加工中心,并向高性价比、高技术水平、系列化、模块化方向发展,产品可靠性也大大提高。

  到2000年,我国数控机床品种达1500种,研发出五轴联动加工中心并可投入市场。到2001年,17家数控系统生产企业生产数控系统16016套。在2003年4月第八届中国国际机床展览会(CIMT2003)上,展出国产五轴联动加工中心18台。

  

  二、新世纪以来 中国机床工具工业高速发展(2001-2018年)

  1、21世纪初期的高速增长(2001-2005年)

  进入21世纪后,我国经历了一个经济高速增长时期,机床工具工业也获得了进一步发展。党和国家的重视为机床工具工业在新世纪的发展创造了良好的外部环境。

  作为机床工具工业发展的标志,“十五”(2001-2005年)以来,我国数控机床产量以30%以上的速度增长。五轴联动加工中心和五面体龙门加工中心等快速发展,进入实用阶段,为能源、汽车、航空航天等国家重点建设工程提供了关键设备。同时,为数控机床配套的功能部件、量刃具也得到了加速发展。单就金切机床而言,2002年全国产量达到23.10万台,其中数控机床24803台。到2003年,金切机床产量达到30.68万台,其中数控金切机床产量36813台。

  此时,中国机床工具工业出现多种所有制企业共同发展的局面。到2003年,全国机床工具工业国有企业及年销售收入500万元以上的非国有企业共1979个,产值747亿元人民币。

  值得一提的是,发起自2005年的军工行业国产数控机床应用长效合作机制,在此后10余年间向纵深发展,成为机床工具行业参与国防工业发展的重要纽带之一。该长效合作机制由国家发展改革委、工业和信息化部、国家国防科技工业局、国家能源局等共同倡导,并组织中国机床工具工业协会、中国和平利用军工技术协会,以政府部门政策为引导、行业具体工作为支撑,探索政府主导、协会搭桥、供需互动的军民融合推动高端装备制造自主创新和国产化的新路子,促进了国产高档数控机床在军工行业的应用,推动了军民融合共同发展。

  2、“十一五”期间行业发展成就斐然(2006-2010年)

  “十一五”是我国机床工具行业发展史上最为波澜壮阔的五年。国家出台的《装备制造业调整和振兴规划》以及“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称重大专项或04专项)等政策和措施,引导机床工具行业按国民经济发展的需求研发产品,涌现出一批具有国际水平的高端数控机床、重型数控机床等新产品,部分满足了国家重点建设项目对关键装备的需求。2009年初制定的十大产业振兴规划促进了装备制造业对机床的需求,为机床工具行业克服国际金融危机冲击创造了良好的市场氛围。全行业积极贯彻落实党的相关会议精神和各项政策,行业经济运行持续保持快速增长态势,自主创新和研发能力显著增强,大大缩小了与世界工业化国家的差距。

  “十一五”期间,我国国民经济一直保持稳定高速发展态势,市场对机床工具产品需求量日益增多,汽车、航空航天、船舶、能源设备、交通运输设备等行业提出了更高要求,需要高效能、高自动化、高可靠性、高质量的数控机床。市场需求促进了机床工具行业加快产业结构和产品结构调整。

  2006-2008三年,我国机床工具行业工业总产值实现27.1%、35.5%、27.5%的同比高增长。2008年起,受国际金融危机冲击,各项经济指标陡然下滑。2009年,我国机床工具行业工业总产值同比增幅降到16.1%。2010年,受相关政策影响,机床工具行业产销恢复了高速增长,工业总产值同比增速达40.6%。同期,我国机床工具产品出口额在全国出口总额的比重小幅提高,进口额在全国进口总额的比重有较明显的下降,对国外机床工具产品的依赖度有所下降。

  随着国内装备制造业的高速发展,市场对中高端数控机床产生巨大的需求,企业加大产品研发投入,中高端新产品不断涌现,国内空白基本被全部覆盖。系列化的重型、超重型数控机床,高速高精数控机床,五轴联动机床,复合式数控机床,柔性生产线(FMS),数控多工位压力机,汽车覆盖件冲压生产线,数控铺带机、绕线机,大直径数控旋压机等产品,门类、品种、规格更加齐全,技术水平实现了更好的提升和突破。

  “十一五”期间,经济型数控机床产量占比逐年减少,中高档数控机床产量占比逐年增加,重型数控机床产量增大。机床工具行业累计完成工业总产值17427.1亿元,比“十五”的4637.5亿元增长275.8%。金属切削机床产量312.2万台,其中数控机床72.8万台,分别比“十五”增长98.7%和281%。

  机床工具行业规模以上企业的所有制构成发生重大变化。对比2005和2010年的相关数据:私营企业(规模以上)数量在行业中占比从42.86%提高到78.3%,产值在行业中占比从21.6%提高到69.2%。全行业企业数量从2004家增加到6367家,从业人员从49.30万人增加到84.51万人。

  3、进入转型升级新阶段(2011-2018年)

  进入“十二五”(2011-2015年)以来,中国机床工具工业保持着经济规模与市场需求全球领先的位置。自2002年开始,中国一直居于世界金属加工机床消费与进口首位,而自2009年以来中国已连续多年成为金属加工机床产值、产量居世界第一的生产大国、第一消费大国和第一进口大国。

  作为国民经济重要基础产业,党和国家领导人的持续高度重视使行业得以稳定发展。2011年,时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛,中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林等部分国家领导人先后视察了部分重点机床企业。2012年,时任中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林,中共中央政治局常委、国务院副总理李克强,国务院副总理张德江等,分别视察了北一机床、武汉重型、重庆机床等企业。2013年7、8月,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平视察中国兵器武重集团、沈阳机床集团,强调工业作为立国之本,要坚持独立自主、自力更生、自主研发,形成科技竞争力,承担起实现中华民族伟大复兴中国梦的重任。同年4月,中央政治局常委、全国人大常委会委员长张德江视察济南二机床。国家领导人还多次参观视察了由中国机床工具工业协会主办的中国国际机床展览会(CIMT)及中国数控机床展览会(CCMT),了解机床工具工业发展情况。

  在经济规模持续增长并领先的背景下,国际机床制造领域的竞争态势悄然变化,从机床精度竞争转化为机床信息化水平和综合标准的竞争;机床市场的竞争,已经由单纯产品竞争转化为产品生命周期的全面服务及服务标准的竞争。机床企业加快实现由规模经济向质量效益型转变,由生产型企业向创新型企业转变,由粗放型企业向集约型企业转变。我国机床工具行业进入转型升级的新阶段。

  产业结构调整取得新进展。通过几年的努力,关键功能部件和国产数控系统行业得以加强,产品水平和专业化水平有所提高。中小企业产品结构调整显现出良好态势,从侧面反映出机床工具行业产业结构调整的进展。除努力服务机床最大的用户汽车行业外,机床行业也积极介入国家重点支持的能源设备行业。国产数控机床价值量市场占有率明显提高,国内一些企业开始尝试迈出国门进行跨国购并。

  产品结构持续优化升级。产品由普通机床向数控机床、由低端数控机床向中高端数控机床调整,由单台数控机床向数控生产单元和柔性生产线调整,由通用型向特性化、定制化、差异化方向调整,由数字制造向智能化调整。2012年举办的第七届中国数控机床展览会(CCMT2012)从另一个侧面反映了产品结构调整的成果,数控复合机床和五轴联动机床成为产品发展趋势。

  创新驱动硕果累累。据中国机床工具工业协会统计显示,2011和2012年分别完成751项和743项新产品试制;2013年共有142家企业呈报了664项新产品。自2001年中国机械工业科学技术奖设立以来,至2017年,机床工具专业总计获奖322项,其中特等奖2个,一等奖30个,二等奖103个,三等奖187个。

  与国际高水平同行同台竞技。这一时期,济南二机床集团有限公司进入国际汽车制造装备主流市场的经历,成为中国机床企业奋发图强的典范之一。在2011年的国际竞标中,济南二机床一举囊括福特汽车美国本部两家工厂5条大型快速送料冲压生产线、2台落料压力机的订单,赢得与德国等世界一流企业同台竞标的国际最高水平冲压装备订单。截至2017年,济南二机床为福特汽车美国工厂提供的9条冲压生产线已全部交付使用,获得用户好评。此外,在与德国、日本等世界一流企业的国际竞争中,济二还连续赢得通用、大众、日产、沃尔沃等汽车品牌的订单,并于2017年下半年实现了法国标致雪铁龙、日本日产等欧洲、日本本土市场的突破,目前有12个国家21个海外项目在同时实施,为中国装备制造争得了荣誉。

  专题三:数控机床重大专项

  “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称重大专项或04专项)是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的16个国家科技重大专项之一。重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等需要的高档数控机床与基础制造装备,逐步提高我国高档数控机床与基础制造成套装备的自主开发能力,满足国内主要行业对制造装备的基本需求。

  截至2018年8月,数控机床专项共支持近600项课题,其中近300项完全通过验收(任务验收和财务验收),400余项课题通过任务验收。

  专项实施对提升我国数控机床与基础制造装备产业的自主创新能力和核心竞争力,带动装备制造业结构调整和相关产业发展具有重要意义。

  “十三五”期间,数控机床专项将重点聚焦于航空航天、汽车两大服务领域,着力攻克数控机床的可靠性和精度保持性技术,加大应用验证和示范,满足国家自主可控的战略新需求,为全面实施《中国制造2025》提供支撑。

  三、关注未来发展 聚焦智能制造

  进入21世纪第二个十年后,受国际市场变化影响,中国机床工具消费市场和行业经济运行经历了一些起伏,中国机床工具市场也随之发生新的变化,呈现新的特点,并显现出结构升级的变化特征。

  2015年5月国务院印发《中国制造2025》部署,全面推进实施制造强国战略,明确了10项战略任务和重点,高档数控机床和机器人等10大重点领域成为战略任务。同时明确了以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强历史跨越的战略任务。

  中国机床工具工业在新的起点上,迎来新的机遇和挑战。

2   2018-09-20 12:21:25.0 盘点机床企业2018年上半年营收情况 (点击量:18)

转眼间,2018年已经过去一半,陆陆续续有机床企业开始公布公司的运营情况。今天小编就盘点一下,2018年上半年机床企业的营收情况。

  1、沈阳机床

  4月26日,沈阳机床(证券代码:000410)发布2018年一季报,公司2018年1-3月实现营业收入16.39亿元,同比增长85.42%;通用设备行业平均营业收入增长率为31.73%;归属于上市公司股东的净利润1278.99万元,同比增长104.79%,通用设备行业平均净利润增长率为31.83%,公司每股收益为0.02元。

  2、昆明机床

  昆明机床5月发布公告,公告显示,公司截至2018年5月31日止,营业收入(不含增值税)约为人民币1.88亿元。其中,银行存款约为5927万元,应收账款总额约为2.915亿元,银行贷款金额约为2.45亿元。

  3、安阳机床

  7月31日,安阳机床(证券代码:831577)公布2018年公司半年报。报告显示,截至2018年6月30日,企业实现营收8713.27万元;归属于挂牌公司股东的净利润为140.74万元。

  4、津上机床

  近日,津上机床公布控股股东日本津上于中国分部截至2018年3月31日止年度业绩,实现销售净额约392.27亿日元,同比增长约46.66%;分部收入52.31亿日元,同比增长约78.05%。

  5、亚威股份

  近日,亚威股份发布半年业绩预告,预计今年上半年业绩同比增长20%-50%,预计净利润可达5852万-7315万元。

  6、宇环数控

  据证券时报股市大数据新媒体“数据宝”统计,宇环数控(证券代码:002903)2018年上半年每股收益0.2000元,净利润3073.33万元,营业收入11837.63万元,净资产收益率4.93%。

  7、大族激光

  2018年上半年,大族激光(证券代码:002008)实现营业总收入5,106,989,814.20元,营业利润1,113,141,709.87元,利润总额1,117,650,724.55元,归属于上市公司股东的净利润1,018,597,903.08元,分别较上年同期增减幅度为-7.75%、3.04%、10.51%和11.43%。

  8、海天精工

  2018年上半年,海天精工(证券代码:601882)营业收入294,179,933.56元,较上年同期增长18.34%;归属于上市公司股东的净利润13,841,006.09元,较上年同期增长24.77%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润12,764,468.28元,较上年同期增长25.60%。

  整体来看,上述企业营收情况较去年同期都有所增长,其中沈阳机床更是实现了扭亏为盈。预计在下半年,机床企业营业收入有望保持增长态势。

3   2018-09-20 12:22:29.18 基于机床制造业数字化的工件研发和生产 (点击量:14)

床工业是制造业中的基础工业,其水平和质量对于制造业的发展至关重要,机床制造业的数字化升级转型也成为共识的发展趋势。为此,市场上已经有诸多不同层次的解决方案,例如,西门子的机床制造业数字化整体解决方案,面向机床用户和机床制造商,针对设计制造机床和使用机床的不同需求,可提供定制化的数字化解决方案,如下图所示:

  本文就一个样例工件 - 叶轮的研发和生产为例,对面向机床用户的整体数字化解决方案进行一定的探讨。

  机床用户使用机床生产工件,一个工件如何由需求、构思到合格的产品,涵盖整个产品生命周期的全数字化方案需要包括产品设计,生产规划,生产工程,生产执行,服务。所有环节基于统一的数据管理平台Teamcenter共享数据,互相支持和校验,实现设计产品和实际产品的高度一致,数字化双胞胎在整个过程中发挥着重要作用。

  1. 产品设计

  当工件叶轮的需求明确后,首先需要进行产品设计。NX CAD可以协助我们高效地完成叶轮的3D设计。

  2. 生产规划

  当产品设计完成之后,如何规划后续的生产和确保质量,Teamcenter工件工艺规划模块Part Planner可以协助我们进行科学、透明可追溯的规划,如下图所示:

  一个工件从构思到一个合格的产品,需要科学合理透明的规划,涵盖从软件虚拟世界的工艺规划,3D设计,切削策略,测量策略,以及机床设备、工装夹具、切削刀具等生产资源规划;到物理世界的生产资源的透明度,生产资源准备,工件在机床设备的实际切削和成品的质量检测和质量控制。全过程的所有数据都由Teamcenter统一管理,很好的保证了数据共享和数据一致性。

  3. 生产工程

  在这个阶段可以通过软件的帮助,在物理世界进行实际产品生产之前,在软件虚拟世界进行产品仿真验证,支持保障后续实际生产。

  叶轮工件使用NX CAD进行3D设计之后,使用NX CAM结合Teamcenter制造资源库中丰富的刀具数据制定加工策略,之后可以生成NC程序、刀具清单和作业指导书用于后续的实际机床生产使用。

  NC程序中的语法错误,叶轮工件在机床加工过程中的机械干涉和碰撞,加工节拍等和机床切削过程密切相关的重要事项,都可以通过虚拟机床在工件的实际机床生产验证之前进行仿真,如下图所示:

  虚拟机床可集成于NX CAM环境中,基于真实的包括工装夹具、工件和刀具的机床3D数据和软件数控系统Sinumerik VNCK,使用和实际物理机床相同的CNC数据确保一致的控制特性,实现和物理机床近乎相同的测试环境。VNCK和Sinumerik硬件数控系统具备相同的控制内核,虚拟工件在由VNCK驱动的虚拟机床上进行切削加工仿真,整个仿真加工过程和实际工件在物理机床的加工过程近乎一致。

  NC程序经过虚拟机床的加工过程的仿真,验证了NC程序的正确性,提前发现并且规避可能的机械干涉和碰撞,精确预知了生产节拍,为后续生产执行阶段的实际工件在物理机床的加工提供了安全保障,缩短试制时间。

  4. 生产执行

  自此工件从软件世界进入现实物理世界的生产阶段,进入生产车间。生产管理非常复杂,涉及资源管理,生产安排等,本文仅就资源管理做一定的探讨,如下图所示:

  4.1 机床管理

  生产安排需要机床设备的实时状态和设备效率,机床绩效分析软件AMP (Analyze MyPerformance)可以实时采集机床状态,分析机床的整体设备效率 (OEE)、可用性、生产力等,并且可以将这些数据上传到制造执行系统MOM用于生产安排。

  4.2 NC程序管理

  在生产工程阶段经过虚拟机床仿真验证的NC程序由NX CAM上传至Teamcenter, 然后根据生产安排把NC程序通过程序管理软件MMP (Manage MyPrograms)释放到目标机床。MMP还可以标注程序版本和属性,管理使能,集中有效透明地管理NC程序。

  4.3 切削刀具管理

  切削刀具的管理是一项重要但复杂的工作,需要清楚每台机床上刀具的品类、数量和寿命等的透明度,需要清楚刀具库房的刀具部件和成品刀具的透明度,需要清楚对刀站的透明度,需要清楚所需采购刀具的技术数据,更重要的是所有这些透明高度需要一个高效、透明的数字化管理平台。车间资源管理软件SFI RM (Shopfloor Integrate Resource Management) + 刀具管理软件MMT (Manage MyTools)就是可以执行此项任务的理想平台。

  和NC程序一样,在生产工程阶段经过虚拟机床仿真验证的刀具清单由NX CAM上传至Teamcenter,然后释放到SFI RM + MMT。刀具清单中的刀具是否都存在于目标机床,缺失刀具是否在刀具成品库,缺失刀具是否需要组装,组装需要的刀具部件存放于刀具部件库的位置和组装说明指导,需要在对刀站进行测量的刀具,测量之后的数据自动传输到目标机床,新刀具安装到目标机床等,SFI RM + MMT都可以透明的管理、指导操作人员准备好需要的刀具和数据,并且在目标机床上安装好所需要的刀具,全程数据基于网络进行透明可追溯的管理。

  4.4 工件生产和产品检验

  生产资源就绪后,操作人员按照来自于生产工程阶段的作业指导书进行工件准备、试切,之后进入质量检测,质量检测的数据可用于产品设计、生产规划和生产工程阶段必要的改进,所有这些工作都通过Teamcenter统一管理,确保数据一致性。

  5. 服务

  如何减少机床停机时间和提高设备使用效率是设备维护服务的重要内容之一。

  机床状态分析软件AMC (Analyze MyCondition)可以协助用户掌握透明的机床状态,定期进行设备的性能测试,提供维护建议,进行有效的预防性设备维护。

  除此之外,基于开放物联网IoT操作系统的西门子工业云MindSphere的机床管理软件MMM (Manage MyMachines),可以实时采集设备状态和用户定制的设备数据,生成设备看板和设备状态透明度,协助用户科学地规划设备使用和维护。

  6. 结语

  针对机床用户的整体数字化解决方案可以协助用户进行透明科学的产品全生命周期管理,从工件需求构思开始,到产品设计、规划、仿真、生产,到产品成品,到后续的产品改进和服务。

  从中我们可以体验到数字化双胞胎的重要作用。软件虚拟世界的3D设计工件,和物理现实世界的实际工件,是一对产品数字化双胞胎;与此类同,软件虚拟世界的虚拟机床,和物理现实世界的实际机床,是一对设备数字化双胞胎。

4   2018-09-20 12:24:47.35 插上互联网的翅膀 机床行业将实现新一轮的腾飞 (点击量:22)

传统印象里,冰冷的机床似乎跟火热的互联网格格不入,一个低调内敛,一个张扬个性;一个是制造业的基础,跟人们的生活息息相关,却很难在生活看见;一个是沟通世界的工具,世界的虚拟连接方式,入口随处可见。这两个天南地北的事物,如何能搭在一起呢?实际上,这两者不但不相驳,后者反而是前者的助燃器、推动力。有了互联网的加持,机床行业将实现更加迅速的腾飞。

  中国工程院院士、机械制造工艺与设备专家郭重庆曾说过:“互联网将重新定义制造业,制造业应有危机意识,加快与互联网技术的融合是当务之急。”机床作为制造业的基石,具有被深度挖掘的潜力。互联网技术与机床行业相融合,将对机床行业的发展起到深刻的影响。

  首先,互联网可以让机床行业的信息更加透明化,打破信息的不对称性。过去采购商要购买机床,渠道单一,展会、生产厂家来回折返。但是在互联网的介入下,采购商可以轻松得到机床以及机床厂商的详细信息,免去了长途奔波结果货不对板的局面。对于机床厂商同样如此。在信息封闭的传统社会,生产商明明身怀优秀的机床,却有找不到采购商的尴尬。互联网可以帮助生产者迅速锁定目标消费人群,从而进行有效的营销宣传。

  以中国机床商务网为例,中国机床商务网是一家为机床行业生产商、供应商、采购商提供一站式商务服务的电子商务网站。在这个平台上,生产商、供应商可以获取商机、推广产品、建立品牌,采购商则可以了解产品信息、阅读厂商资讯,有效打破了以往单向沟通的路线,使买卖双方信息更加透明化、简便化。

  其次,互联网对机床行业产生的大数据进行整合利用,使得资源利用最大化。第一,在大数据的分析之下,互联网可以帮助生产者更好地理解客户、满足客户需求。传统的机床厂商大多是封闭式生产,由生产商决定生产何种商品。生产者与消费者的角色是割裂的。但是在未来,机床将更加强调个性化、定制化,用户自己决定了他们想要的产品。

  第二,通过对大数据的收集与整理,互联网在一定程度上促进了机床的生产效率。互联网可以收集与整理工厂内车削加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心等多个机种,上千机型的数据资料,并记录每台机床的维修记录以及故障解决方案,通过数据传输,预警故障,及时解决。

  第三,在未来,资源整合的竞争即终端消费者的竞争。谁能够拥有资源,谁就能过拥有用户;谁拥有用户,谁就能在竞争中立于不败之地。互联网能够帮助机床行业实现资源利用最大化,实现资源整合的最优解,把握住用户资源,把机床和服务牢牢结合起来,使机床用户成为“机床粉丝”,让机床企业立于不败之地。

  可以想象,未来时代,拥有互联网加持的机床将更加智能、更加人性化,机床行业也会更加强大,更加繁荣。当然,如果想让机床与互联网更好的融合,我们就要把机床产品的模块定义得非常好,能根据用户的需求快速制造产品;同时利用互联网,把各个地区的用户群联系起来,建立起相关的数据库,统计分析整合其需求和用户体验等方面信息。

5   2018-09-20 12:25:40.233 机床刀具选的好 加工效率显著提高 (点击量:0)

刀具作为数控机床的“牙齿”,在机床加工的过程中起着至关重要的作用。刀具不仅会对机床的加工效率产生直接影响,还在很大程度上影响了零件的加工质量。与传统的机床加工方式相比,数控机床的主轴转速及范围要远远高出一大截,因此这就对数控加工刀具提出了更高的要求,这些要求不仅体现在刀具的精度、强度、刚性和寿命等方面,而且在尺寸和安装调整等方面也有很高的要求。这就使得刀具需要做到结构合理、几何参数标准化、系列化。
  制造业的发展日新月异,不断涌现的新材料和层出不穷的新工艺,将使得多功能复合刀具、高速高效刀具成为刀具发展的主流。面对日益增多的难加工材料,刀具行业必须改进刀具材料、研发新的刀具材料和更合理的刀具结构。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。因此,在选择更适合自己的刀具时,应考虑以下几个方面的问题:
  1、被加工材料的切削性能
  刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。所以,用户需要根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件,建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。
  2、根据具体用途选择刀具
  根据机床类型来选择刀具小编在此就不多说了,小编要提到的是,在机床加工过程中,粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具,粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具,建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具,因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损,涂层磨损修光,继续使用会影响精加工的加工质量,但对粗加工的影响较小。
  3、根据加工区域的特点选择刀具
  在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角,以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀,齿数也不要超过4齿。
  4、选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应
  俗话说“好马配好鞍”,对于不同的“马”,当然应该配备不同的“鞍”才对。不同的工件也需要与之对应的刀具来加工,例如:在生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般很小,故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀,因此,在确保零件加工不过切的前提下,粗加工和半精加工曲面时,尽量选择端铣刀。
  “一分钱一分货”的道理,在刀具上体现的淋漓尽致。刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,在大多数情况下,企业选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,使得整个加工成本大大降低。当然,在加工时,要想让刀具的价值得到最大程度的发挥,还需要“软硬结合”,即选择高品质的加工编程软件予以配合。
  在加工中心上,所有刀具全都预先装在刀库里,通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。因此必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄,以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。
  通过上述的讲解,相信大家对于机床刀具的选择一定有了更深一步的了解。工欲善其事必先利其器,如今市场上的刀具种类琳琅满目,质量也层次不齐,用户想要挑选到最适合自己的刀具,还需多加斟酌才是。

6   2018-09-20 12:26:25.69 我国数控机床加工标志性大工件产品不断问世 (点击量:1)

在航空领域,自主研制了800MN大型模锻压机、120MN铝合金板张力拉伸机等重型锻压设备,填补了国内航空领域大型关键件整体成形技术空白,为军机跨代发展和大飞机研制提供了强有力的保障。其中,800MN大型模锻压机已实现30余种航空领域钛合金关键件整体成形,120MN级铝合金宽厚板张力拉伸机生产出的高品质铝合金厚板已应用于飞机机翼等主承力结构零部件,摆脱了我国大飞机铝合金厚板完全依赖进口的困境。

  在汽车制造领域,大型快速高效数控全自动冲压生产线在与世界一流企业的国际竞标中,赢得美国汽车本土工厂生产线的批量订单,得到了国际同行的认可和尊重。目前,汽车覆盖件冲压线国内市场占有率超过70%,全球市场占有率已超过30%,有力地推动了国产汽车装备自主化。

  在发电设备领域,3.6万吨黑色垂直金属挤压机实现了1000MW超超临界火电机组所用的国产高端耐热钢大口径厚壁无缝钢管自主化生产;大型开合式热处理设备生产出亚洲最大的核电整锻转子锻件,形成了大型转子的批量化生产能力;为三代核电核岛和常规岛设备研制的超重型数控立式车铣复合加工机床、数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床、超重型数控落地铣镗床、超重型数控卧式镗车床、专用数控轴向轮槽铣床等,解决了核电压力容器和吊篮、热交换器、汽轮机缸体、发电机转子等加工难题,已在多台核电装备上装机应用。

  数控机床产品结构优化调整,技术水平也有了稳步提高。首先,中高档装备水平迅速提升。目前,大型汽车覆盖件自动冲压线等10多类设备已达到国际领先水平,完全可实现进口替代。高速龙门五轴加工中心等20多类产品基本达到国际先进水平,具备替代进口产品的水平。精密卧式加工中心形成具有自主知识产权的和柔性制造系统核心技术。高速、复合等高档数控加工中心已完成阶段性研发,但在功能性能、可靠性方面与国际先进水平还存在一定差距。

  其次,数控系统梯次前移。我国在中高档数控系统研究开发方面取得了长足的进步,2010年以来,已累计在航空航天、能源、船舶、汽车等重点领域实现了3.5万余台国产中高档数控系统配套应用,实现了进口替代。多通道、多轴联动等高性能数控系统系列产品打破国外技术垄断,主要技术指标已基本达到国际主流高档数控系统的水平,实现了为多种高速、精密数控机床配套。高档数控系统在重点军工企业实现小批量应用。开发的标准型数控系统实现了批量生产,国内市场占有率从10%提高到25%。形成了数家产业化生产基地,其中广州数控设备有限公司已形成年产各类数控系统10万台的生产能力,产量位居世界第二。

  我国数控系统已初步具备与国外同类产品的竞争能力,并实现了数控系统批量出口,2010~2014年累计出口各类数控系统9600余套,其中五轴联动数控系统近700套。最后,功能部件产品质量水平稳步提高,品种系列不断完善。国产功能部件已实现与机床主机的批量配套;工具产品已经基本具备为汽车行业提供现代切削工具的能力。数控系统、功能部件和工具与数控机床主机的应用示范和批量配套,有助于形成完整的产业链,推动机床产业的结构调整。

  该报告称,当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势,多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造,对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切,总体上来说,中高档数控机床市场需求上升较快,用户需要更多高速、高精度、复合、柔性、多轴联动、智能、高刚度、大功率的数控机床,发展前景广阔。

  例如,汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新快的发展趋势,新能源汽车发展加速,从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天产业领域,随着民用飞机需求量的剧增以及军用飞机的跨代发展,新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向发展,新一代技术急切需要更先进的加工装备来承载,航空制造装备朝着自动化、柔性化、数字化和智能化等方向发展。例如,在“两机专项”致力于突破的飞机发动机制造中,发动机叶片、整机机匣和叶盘等典型零件逐渐向尺寸大型化、型面复杂化、结构轻量化和制造精密化发展,尤其是高强度的高温耐热合金等新型轻质材料的大量应用,这些整体结构件的几何构型复杂且难加工,对大扭矩、高精度数控机床提出新的更高要求。燃气轮机的大型结构件和大型设备异地维修所需的便携性或可移动式多轴联动数控装备,这种用无固定基座、可重构拼组的小机床加工大型工件的加工方式对新型数控装备的结构设计、工艺规格和高能效加工技术提出更大挑战。

7   2018-09-20 12:27:05.517 独立于CNC的机床的安全的控制系统 (点击量:0)

与传统机床相比,数控机床增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,由于制造系统的结构复杂且价格高,因各种故障而造成的“停机损失”已经成为企业生产中的负担。对此,施迈赛集团推出了多款产品,如应用于小型安全防护装置的紧凑型电磁联锁装置,应用于超大型安全防护装置的三点式联锁装置,以及应用于保护需要行走的危险区域的模块化系统。同时,因为多数机床制造厂商均为国际化企业,其客户分布在全球范围内,如东亚和南美的新兴经济国家,施迈赛可在约50个国家进行快速相应的服务和咨询。
  总部位于美国的一家专业的防爆通信集团,可生产包括防爆监控、防爆通信、消防及声光报警产品等在内的多款产品,企业经过多年的发展,生产线上的很多设备如数控机床可称为“古董级”的设备,经过多年的运行,设备已经处于超负荷运行,目前车床上的门锁和限位已经失效,急停装置老化且位置不准确,虽然设备仍可正常运行,但存在着多处隐患。如何对这些设备进行改造,使其在不影响生产效率的前提下,提升设备的安全等级,是摆在企业面前的一道难题。
  施迈赛集团作为一家专注于安全的企业,具备专业的安全标准及丰富的安全服务经验,公司运用结构化的安全方法,从前期的风险评估到中期的安全设计再到最终的系统改造,施迈赛为这家企业提供了一整套交钥匙安全咨询服务,帮助客户降低设备风险,达到需要的PL等级,以符合机械安全法规。
  施迈赛在客户的设备中增加了安全门锁AZM161、限位开关Z/T235、急停按钮EDRRZ、安全边沿SCE、安全地毯SMS-4及脚踏开关Z/TFH232等一系列安全输入产品,确保人员接触危险区域时,设备能正常停止,确保安全性。例如,当进行特殊操作如对刀时,需要屏蔽部分安全措施如安全门锁,此时使用使能开关ZSD5以保证安全,并加装三色灯,在此操作期间指示灯闪烁报警。
  客户所有的安全输入产品,均接入了施迈赛最新的安全PLC控制器PSC1-C-100,此安全PLC输入/输出通道均采用双通道冗余结构,并通过TüV安全认证,符合ISO13849-1,性能等级可达到PLe。而输出部分,则采用了双接触器串联,将接触器常闭触点作为反馈信号,接入安全PLC,以监控输出状态,确保能切断电源。设置两级电源控制,当机床的安全门打开时,设备的运动部件电源断开;当遇紧急情况时,通过按下急停按钮,切断设备动力电源。
  通过以上的安全改造,并计算PL的4个参数,Category、MTTFd、DCavg及CCF,使设备的每个安全链都能达到所需的性能等级(PL)。通过对CNC的安全系统升级改造,客户的设备操作及人员安全保障得到了提升,并减少了生产损失,有效降低了企业的安全运营风险。
  提高数控机床的安全性能,是行业发展的整体趋势,同时也是一个合格企业的责任和义务。施迈赛集团通过进行设备的安全改造,切实提高设备的安全等级,从根本上为企业员工营造一个真正安全的生产环境。

8   2018-09-20 12:28:51.333 2018年上半年机床行业多个国家课题通过验收 (点击量:0)

南京工艺装备制造有限公司
  课题名称:高速、重载、精密滚动功能部件产业化关键技术开发与应用研究;高性能滚动部件开发与应用研究
  详细报道:日前,由南京工艺装备制造有限公司牵头组织,东南大学、上海交通大学、上海理工大学、四川普什宁江机床有限公司联合承担的两个国家重大专项(04专项)课题顺利通过终验收。据了解,课题主要研究了高速滚珠丝杠副、高速滚动直线导轨副新型循环系统,研发完成了高速度、高加速度、高刚性、高精度、低噪音滚珠丝杠副及滚动直线导轨副,开展了滚珠丝杠副强冷技术、滚珠螺母淬火前集成加工技术、滚动直线导轨副互换性加工技术、热处理小变形淬火技术、滑块高效测量技术、高速精密滚珠螺母以车代磨集成加工技术等关键技术研究,并取得重大突破。
  无锡透平叶片有限公司
  课题名称:透平机械叶片制造应用国产高档数控机床示范工程
  详细报道:由上海电气下属无锡透平叶片有限公司牵头承担的国家科技重大专项“透平机械叶片制造应用国产高档数控机床示范工程”课题通过国家工信部验收。该课题是利用高档数控机床与基础制造装备科技重大专项前期的研发成果,由无锡透平叶片联合七家单位,共计15台国产高档数控机床,组建透平叶片国产设备生产线,集中进行示范。通过与同类进口设备对比,提出国产机床改进方向,以提高国产高档数控机床在透平机械叶片制造领域里的应用范围和工艺水平。在项目组共同努力下,15台国产高档数控机床基本达到了课题总体预期目标,为行业应用国产机床起到了示范作用。
  数控机床专项
  课题名称:汽车曲轴加工柔性、敏捷、高效、精密、自动化生产线示范工程
  详细报道:近日,“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(以下简称“数控机床专项”)“汽车曲轴加工柔性、敏捷、高效、精密、自动化生产线示范工程”课题顺利通过任务验收。课题建成投产一条汽车曲轴生产线,显著提高产能,有效节约了生产成本和人力资源成本。该课题成果通过示范应用进一步提升了可靠性,其中双砂轮架随动曲轴磨床各项指标已达到国际先进水平,应用于多家曲轴生产企业;曲轴精加工成套设备支撑了部分国内市场需求。
  国家机床质检中心
  课题名称:高档数控机床、数控系统及功能部件关键技术标准与测试平台研究
  详细报道:由国家机床质量监督检验中心牵头的国家科技重大专项(04专项)《高档数控机床、数控系统及功能部件关键技术标准与测试平台研究》分别于2018年4月27日和28日在京通过档案验收和任务终验收,项目参与单位有:沈机集团昆明机床股份有限公司、北京第二机床厂有限公司、北京工业大学、北京航空航天大学、中国机械工业联合会、广州数控设备有限公司、北京凯恩帝数控技术有限公司、沈阳高精数控技术有限公司、山东大学、山东博特精工股份有限公司、烟台环球机床附件集团有限公司和呼和浩特众环(集团)有限责任公司。通过该课题的实施,研制数控机床、数控系统、功能部件国家或行业标准104项,研发数控机床、数控系统、功能部件试验装置65台套,辅导22家行业重点企业建立数控机床整机、数控系统和功能部件的性能、可靠性、精度保持性的完整测试体系和测试试验装置,获得专利35项,超额完成了课题任务书规定的考核指标。
  中国兵器工业集团
  项目名称:面向重型机床行业的闭环PLM系统研究
  详细报道:由中国兵器工业集团武重集团承担的国家科技支撑计划项目——“面向重型机床行业的闭环PLM系统研究”在长沙顺利通过验收。该课题作为国家科技支撑计划“产品全生命周期信息闭环管理与服务应用示范”项目的子课题之一,是面向重型机床行业的闭环PLM,针对基于生命周期信息反馈的设计闭环、设备运行闭环、设备维护闭环等重型机床闭环管理模式,研究了面向重型机床装备的闭环PLM数据接入与感知、数据管理、数据融合处理与远程传输、知识云服务、智能诊断与自适应技术、远程故障诊断与健康状态分析以及基于知识云的MRO体系等关键技术,开发了面向重型机床行业的闭环PLM集成平台。该课题共发表学术论文16篇,申请专利3个,取得著作权8项。
  济南二机床集团有限公司
  项目名称:型全伺服冲压生产线示范工程
  详细报道:6月27日,济南二机床承担的国家科技重大专项“大型全伺服冲压生产线示范工程”项目在武汉通过技术验收。该项目依托为上汽通用汽车有限公司武汉分公司研制的国产首条50000kN大型全伺服冲压生产线,实现了国产冲压技术的重大突破,打破了国外同行对该市场的垄断。
  华中数控
  课题名称:开放式高档数控系统、伺服装置和电机成套产品开发与综合验证
  详细报道:2018年6月28日,由武汉华中数控股份有限公司(以下简称“华中数控”)牵头承担的“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“开放式高档数控系统、伺服装置和电机成套产品开发与综合验证”课题(课题编号:2012ZX04001-012)在湖北省武汉市通过了工业和信息化部产业发展促进中心组织的技术终验收。课题完成了开放式高档数控系统、系列化模块化交流伺服驱动装置、系列化交流伺服电机/主轴电机、直驱式电主轴电机/力矩电机/直线电机组件等成套产品的开发,高档数控系统智能化控制技术开发、高档数控系统可靠性试验、高档数控系统测试及验证平台建设,开展了与国外主流高档数控系统的对比测试与验证,研究成果在部分主机厂及用户进行示范应用与验证。
  北京机电研究所有限公司
  项目名称:变截面无缝钢管少无变形/感应热处理成套设备
  详细报道:由北京机电研究所有限公司牵头承担的04国家科技重大专项课题“变截面无缝钢管少无变形/感应热处理成套设备”(项目编号2010ZX0408-031)于近日顺利通过了财务终验收,至此该项目已全面通过了技术和财务验收。课题形成了完全自主知识产权的连续式感应加热和冷却的热处理技术,并成功的开发了多台套以该技术为依托的成套工艺装备,解决了国内管类件、杆类件连续感应热处理的技术难题,填补了国内该项技术领域的空白,主要性能指标达到国际先进水平。

9   2018-09-20 13:16:07.947 智能制造推动中国制造业转型升级 (点击量:0)

在人工智能、大数据、物联网等新兴技术的推动下,智能制造已然成为中国制造业转型升级的“新动能”,它让传统制造业脱胎换骨的同时,也以前所未有的速度和方式改变着中国。
  制造业升级推动中国产业发展
  自动播放轻音乐“唤醒”主人的智能音箱、能够单手做俯卧撑的手掌大的机器人、搭载着人工智能系统的新能源自动驾驶汽车、能“S”形弯折的柔性显示屏……中国制造业特别是智能制造领域的发展成就,令2018世界制造业大会的与会人士惊叹不已。
  在科大讯飞股份有限公司董事长刘庆峰看来,制造业升级是推动中国产业发展乃至全球技术更新的催化剂。“人工智能的多维度发展、多产业链运行,将和教育、医疗、汽车等一系列制造行业深度融合”。
  “我们身处智能制造时代,无所不在的智能制造正改变着人们的生产生活方式。”工信部副部长辛国斌表示。
  据统计,截至2017年底,中国人工智能核心产业规模超过180亿元,相关产业规模达2200亿元。智能网联汽车、智能服务机器人、医疗影像辅助诊断系统等智能化产品在中国已有较好的技术和产业基础。
  “智能制造除了使我们的制造过程更加智能化,比如在制造过程中大量运用机器人、物联网等新技术,同时还能让产品本身智能化。”科大讯飞股份有限公司高级副总裁张友国介绍。
  外企竞相拥抱中国“智”造
  随着中国制造业供给侧改革的深入,越来越多的外国企业瞄准了中国制造业发展这一红利,竞相调整全球布局,顺应中国制造从“低成本、低技术含量”转向“高科技、高质量”的转型过程。
  国家发改委宏观经济研究院副院长吴晓华表示,中国制造业在转型升级中不断扩大对外开放,给外资企业创造了大量的投资和市场机会。
  他说:“新一轮的制造业升级开放对外国企业来说,也许比第一轮有更大的红利,因为附加价值高,市场购买力更强。”
  5月25日,江淮汽车与大众汽车集团合资生产的首款电动汽车在合肥下线。这款纯电动车以江淮汽车的新能源技术框架为基础,融合了大众旗下西雅特品牌的设计理念,将于今年下半年上市。
  大众汽车集团(中国)总裁约亨·海兹曼介绍说,该款电动车续航里程超过300公里,搭载了人工智能技术的语音控制平台及包括智能充电、智能停车在内的出行解决方案。目前,该车型已接到来自大众共享移动出行伙伴的数千台订单。
  据了解,江淮大众汽车有限公司于2017年12月成立,是中国首个中外合资新能源汽车企业,也是大众汽车集团在中国的第三家合资企业。
  去年11月,惠而浦(中国)股份有限公司在合肥开始打造其全球第三个智能制造示范工厂,惠而浦(中国)股份有限公司在工厂里配备了智能机器人辅助生产、自动化物流运作、虚拟现实眼镜、设备状态追踪、大数据网络监控等手段和系统,期望最终实现物联网环境下的智慧工厂运营模式,完整建设计划将耗时十年。
  数据显示,2017年,在中国设立的外商投资制造业企业达4986家,比上年增长24.3%,制造业吸引外商直接投资总额达335亿美元,外商投资重点也从加工制造业,逐步拓展到计算机、集成电路、智能制造等高新技术领域,在中国设立区域总部、研发中心的跨国公司近2000家。
  一些国外行业人士表示,希望中国制造业的大门更为开放,与全球制造业企业开展更加深入的合作。
  发展智能制造要深耕基础科研和技术
  “改革开放40年来,中国制造业积极融入全球经济体系,发挥自身优势,承接产业国际转移,发展取得长足进步,但距离制造强国还有很大差距。”辛国斌坦言。
  据介绍,从经济效益看,2017年入围世界500强的企业中,中国企业平均营业收入比美国企业高11%,但平均利润却低了30%;从核心技术看,80%的集成电路芯片制造装备、90%的通用计算机CPU和基础软件都依赖进口;从产品质量看,通用零部件产品寿命一般为国外同类产品寿命的30%到60%,模具产品使用寿命一般较国外先进水平低30%到50%。
  辛国斌说:“加强对外合作、加强交流沟通、共同应对新一轮科技和产业变革、积极参与全球经济竞争合作是我们基于对自身的认知,而推进制造强国建设则是我们立足制造业现状,对未来30年的展望,在这个过程中既不可夜郎自大,又不必妄自菲薄。”
  毫无疑问,中国制造业的开放步伐还将加快、程度继续深化,但在这一过程中,必须要以创新为驱动,加大科技攻关力度,找准价值链新坐标。
  刘庆峰认为,中国制造业未来必然走向与人工智能的匹配和深度融合。“未来30年,如果我们抓住了人工智能产业机遇,将会在全球的价值链中有更大的话语权和影响力。所以,我们一定要把人工智能和中国制造,提到双能驱动、并驾齐驱的战略高度。”
  一些业内权威专家指出,发展智能制造要更加注重深耕基础科研和技术,全力打造中国智能制造核心竞争力。
  “目前我国人工智能产业超七成分布在应用层,而不是在技术层。如果要在2020年实现核心智能产业总产值达到1500亿元的目标,整个行业水平就需要大幅提高。因此,智能制造产业的爆发期还远未到来。”中国工程院院士李德毅说,“我国智能制造的产业基础仍不够牢固,因此要继续集聚自主研发原动力,在技术层上下大功夫。

10   2018-09-20 13:07:06.597 智能制造具体呈现的五大关键步骤 (点击量:10)

为落实《中国制造2025 》总体部署,按照《智能制造发展规划(2016-2020年)》《智能制造工程实施指南(2016-2020年)》的要求,工业和信息化部现开展2018年智能制造试点示范项目推荐工作。其中明确了2018年智能制造试点示范项目要素条件,下面让我们来了解下工信部是如何判定智能制造的要素条件,或者说智能制造是怎样具体呈现的。

智能制造模式要素条件

一、离散型智能制造

1、车间/工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。

2、应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化。建立产品数据管理系统(PDM),实现产品设计、工艺数据的集成管理。

3、制造装备数控化率超过70%,并实现高档数控机床与工业机器人 、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备之间的信息互联互通与集成。

4、建立生产过程数据采集和分析系统,实现生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据自动上传,并实现可视化管理。

5、建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效等管理功能。建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理功能。

6、建立工厂内部通信网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及制造过程与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的信息互联互通。

7、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。

通过持续改进,实现企业设计、工艺、制造、管理、物流等环节的产品全生命周期闭环动态优化,推进企业数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯、智能物流等方面的快速提升。

二、流程型智能制造

1、工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现生产流程数据可视化和生产工艺优化。

2、实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控,建立数据采集和监控系统,生产工艺数据自动数采率达到90%以上。实现原料、关键工艺和成品检测数据的采集和集成利用,建立实时的质量预警。

3、采用先进控制系统 ,工厂自控投用率达到90%以上,关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化。

4、建立生产执行系统(MES),生产计划、调度均建立模型,实现生产模型化分析决策、过程量化管理、成本和质量动态跟踪以及从原材料到产成品的一体化协同优化。建立企业资源计划系统(ERP),实现企业经营、管理和决策的智能优化。

5、对于存在较高安全与环境风险的项目,实现有毒有害物质排放和危险源的自动检测与监控、安全生产的全方位监控,建立在线应急指挥联动系统。

6、建立工厂通信网络架构,实现工艺、生产、检验、物流等制造过程各环节之间,以及制造过程与数据采集和监控系统、生产执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)之间的信息互联互通。

7、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。

通过持续改进,实现生产过程动态优化,制造和管理信息的全程可视化,企业在资源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理、节能减排及安全生产等方面的智能化水平显著提升。

三、网络协同制造

1、建有网络化制造资源协同云平台,具有完善的体系架构和相应的运行规则。

2、通过协同云平台,展示社会/企业/部门制造资源,实现制造资源和需求的有效对接。

3、通过协同云平台,实现面向需求的企业间/部门间创新资源、设计能力的共享、互补和对接。

4、通过协同云平台,实现面向订单的企业间/部门间生产资源合理调配,以及制造过程各环节和供应链的并行组织生产。

5、建有围绕全生产链协同共享的产品溯源体系,实现企业间涵盖产品生产制造与运维服务等环节的信息溯源服务。

6、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。

通过持续改进,网络化制造资源协同云平台不断优化,企业间、部门间创新资源、生产能力和服务能力高度集成,生产制造与服务运维信息高度共享,资源和服务的动态分析与柔性配置水平显著增强。

四、大规模个性化定制

1、产品采用模块化设计,通过差异化的定制参数,组合形成个性化产品。

2、建有基于互联网的个性化定制服务平台,通过定制参数选择、三维数字建模、虚拟现实或增强现实等方式,实现与用户深度交互,快速生成产品定制方案。

3、建有个性化产品数据库,应用大数据技术对用户的个性化需求特征进行挖掘和分析。

4、个性化定制平台与企业研发设计、计划排产、柔性制造、营销管理、供应链管理、物流配送和售后服务等数字化制造系统实现协同与集成。

通过持续改进,实现模块化设计方法、个性化定制平台、个性化产品数据库的不断优化,形成完善的基于数据驱动的企业研发、设计、生产、营销、供应链管理和服务体系,快速、低成本满足用户个性化需求的能力显著提升。

五、远程运维服务

1、采用远程运维服务模式的智能装备/产品应配置开放的数据接口,具备数据采集、通信和远程控制等功能,利用支持IPv4、IPv6等技术的工业互联网 ,采集并上传设备状态、作业操作、环境情况等数据,并根据远程指令灵活调整设备运行参数。

2、建立智能装备/产品远程运维服务平台,能够对装备/产品上传数据进行有效筛选、梳理、存储与管理,并通过数据挖掘、分析,向用户提供日常运行维护、在线检测、预测性维护、故障预警、诊断与修复、运行优化、远程升级等服务。

3、智能装备/产品远程运维服务平台应与设备制造商的产品全生命周期管理系统(PLM)、客户关系管理系统(CRM)、产品研发管理系统实现信息共享。

4、智能装备/产品远程运维服务平台应建立相应的专家库和专家咨询系统,能够为智能装备/产品的远程诊断提供智能决策支持,并向用户提出运行维护解决方案。

5、建立信息安全管理制度,具备信息安全防护能力。通过持续改进,建立高效、安全的智能服务系统,提供的服务能够与产品形成实时、有效互动,大幅度提升嵌入式系统 、移动互联网、大数据分析、智能决策支持系统的集成应用水平。

新技术创新应用要素条件

一、工业互联网

1、建立工业互联网工厂内网,采用工业以太网 、工业PON、工业无线、IPv6等技术,实现生产装备、传感器、控制系统与管理系统等的互联,实现数据的采集、流转和处理;利用IPv6、工业物联网等技术,实现与工厂内、外网的互联互通,支持内、外网业务协同。

2、采用各类标识技术自动识别零部件、在制品、工序、产品等对象,在仓储、生产过程中实现自动信息采集与处理,通过与国家工业互联网标识解析系统对接,实现对产品全生命周期管理。

3、实现工厂管理软件之间的横向互联,实现数据流动、转换和互认。

4、在工厂内部建设工业互联网平台,或利用公众网络上的工业互联网平台,实现数据的集成、分析和挖掘,支撑智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等应用。

5、通过部署和应用工业防火墙、安全监测审计、入侵检测等安全技术措施,实现对工业互联网安全风险的防范、监测和响应,保障工业系统的安全运行。

二、人工智能

1、关键制造装备采用人工智能技术,通过嵌入计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、智能语音处理、自然语言理解、智能决策控制以及新型人机交互等技术,实现制造装备的自感知、自学习、自适应、自控制。

2、结合行业特点,基于大数据分析技术,应用机器学习、知识发现与知识工程以及跨媒体智能等方法,在产品质量改进与缺陷检测、生产工艺过程优化、设备健康管理、故障预测与诊断等关键环节具备人工智能特征。

3、目标产品采用智能感知、模式识别、智能语义理解、智能分析决策等核心技术,实现复杂环境感知、智能人机交互、灵活精准控制、群体实时协同等方面性能和智能化水平的显著提高。

4、人工智能技术已在产品开发、制造过程等产品全生命周期过程中实际运用,实现对制造过程优化,技术方案和应用模式等具有可复制性、可推广性。.