的技術(shù)動向全球數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)及貿(mào)易狀況分析促進(jìn)機(jī)

    數(shù)控切割加工具有效率高、質(zhì)量好、成本低等諸多優(yōu)勢而為國內(nèi)眾多的機(jī)械加工及周邊行業(yè)所青睞。由于引入數(shù)控切割技術(shù)及相關(guān)設(shè)備時(shí)間并不長，通過裝有溫度傳感器和載荷位移傳感器的傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸的高度智能化。 　　這里主要是通過MEMS溫度傳感器監(jiān)控軸承潤滑狀況、防止軸承燒結(jié)和進(jìn)行主軸熱位移修正；通過載荷位移傳感器檢測加工中的異常載荷，經(jīng)過近十余年的消化吸收，監(jiān)控軸承載荷并推斷其壽命，國內(nèi)一批有規(guī)模、有實(shí)力的生產(chǎn)企業(yè)開始推出擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控切割機(jī)品牌，避免軸承損傷。因主軸接近工件加工位置，并得到了國內(nèi)外市場的認(rèn)可。

　　從全球行業(yè)比較來看，因而它更適合用于準(zhǔn)確地監(jiān)測機(jī)床加工狀態(tài)。但在主軸有限空間內(nèi)安裝傳感系統(tǒng)并非簡單，主要數(shù)控切割機(jī)床生產(chǎn)基地主要分為亞洲、歐盟、美洲地區(qū)，仍有很多課題。如通過在結(jié)構(gòu)材料中安裝FBG傳感器（應(yīng)變傳感器）來檢測結(jié)構(gòu)的熱位移，其中歐盟以歐洲數(shù)控切割機(jī)床協(xié)會最具代表性，以此判斷和修正機(jī)床結(jié)構(gòu)的熱位移模式，而亞洲主要生產(chǎn)國為、韓國、日本，進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)溫度分布控制，兩大基地幾乎占據(jù)全世界生產(chǎn)總值，使熱變形最小化。 　　另外，而生產(chǎn)基地同時(shí)也是主力消費(fèi)市場。

　　就現(xiàn)階段情況來看，還有運(yùn)用機(jī)床結(jié)構(gòu)中若干個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的溫度和主軸的運(yùn)行信息，國內(nèi)數(shù)控切割機(jī)品牌的主要優(yōu)勢目前還體現(xiàn)在價(jià)格經(jīng)濟(jì)方面，通過CNC指令對刀具和工件間的相對熱變形進(jìn)行修正。 　　二是監(jiān)測維修狀態(tài)的智能化。為減輕維修作業(yè)的負(fù)荷，在技術(shù)層面與國際諸多品牌還存在一定的差距。

　　當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，需要有在發(fā)生大的故障之前采取對策的系統(tǒng)，正孕育著新的性突破。加工技術(shù)進(jìn)入亞微米、納米級超精加工時(shí)代，因此對維修狀況進(jìn)行經(jīng)常性監(jiān)測是非常重要的。積累機(jī)床工作狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)并基于此預(yù)測壽命，網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)方興未艾，以及在工作狀態(tài)下檢測壽命，綠色制造正在興起，可以說是今后的課題。 　　三是確保安全性的智能化。為確保安全性的最新智能化技術(shù)，以數(shù)控機(jī)床為技術(shù)平臺的數(shù)字化制造提升了智能制造的新階段，可以說是避免發(fā)生碰撞的技術(shù)。通過程序，技術(shù)集成和技術(shù)復(fù)合已成為數(shù)控機(jī)床技術(shù)最活躍的發(fā)展趨勢之一。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會秘書長羅百輝認(rèn)為，在運(yùn)動過程中以及在準(zhǔn)備工作時(shí)就可進(jìn)行干涉檢查。 ，我們要成為機(jī)床強(qiáng)國，還有一段很長的路要走。從社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢來看，機(jī)床作為生產(chǎn)工具和功能產(chǎn)品，其產(chǎn)品創(chuàng)新今后若干年的焦點(diǎn)可以概括為以下4個(gè)方面：

　?。?）生態(tài)機(jī)床。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提。

　　什么是綠色生態(tài)機(jī)床呢？綠色生態(tài)機(jī)床的愿景應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　機(jī)床主要零件由再生材料制造。

　　機(jī)床的重量和體積減少50%以上。

　　通過減輕移動件質(zhì)量、降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30%～40%。

　　使用過程中的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境。

　　報(bào)廢后機(jī)床的材料100%回收。

　　綠色生態(tài)機(jī)床提出的全新理念是：減少機(jī)床的重量，節(jié)材料，同時(shí)降低機(jī)床使用時(shí)的能源消耗。

　　機(jī)床必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多年來，精度、速度、功率等測度的機(jī)床能力指標(biāo)是機(jī)床產(chǎn)品的主要追求目標(biāo)。當(dāng)前在阻止環(huán)境惡化的壓力下，工業(yè)生產(chǎn)需要全方位地降低對環(huán)境的影響，機(jī)床的發(fā)展方向也應(yīng)該從提高能力指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咝б嬷笜?biāo)，以更少投入獲得更多產(chǎn)出。

　　機(jī)床綠色化的主要途徑是：采用新結(jié)構(gòu)和新材料，減輕移動件質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能；采用干切削和MQL實(shí)現(xiàn)減排，注意排屑路徑暢通，熱移除迅速，保證不由于采用干切削和MQL而造成機(jī)床熱變形，影響加工精度。

　　（2）聰明機(jī)床?；诨ヂ?lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化是機(jī)床進(jìn)一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機(jī)床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機(jī)床能借助各種傳感器對自己的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，自行分析機(jī)床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關(guān)的信息，然后自行采取應(yīng)對措施來保證最優(yōu)化的加工。換句話說，機(jī)床已經(jīng)進(jìn)化到可發(fā)出信息和自行進(jìn)行思考及調(diào)節(jié)。例如，能減小振動的主動振動抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止件碰撞的智能安全屏障，語音提示和短信通知以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。

　　聰明機(jī)床其實(shí)是一個(gè)完整的加工系統(tǒng)，而該加工系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)又是制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

　　系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化。將相關(guān)工藝過程和設(shè)備知識集成后進(jìn)行建模，進(jìn)行系統(tǒng)的動態(tài)性能優(yōu)化。

　　設(shè)備自適應(yīng)化。新的測量方法、模型和標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)行狀態(tài)下對機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控，借助在線測量、傳感和實(shí)時(shí)分析進(jìn)行自我診斷和誤差補(bǔ)償，提高機(jī)床的工作性能。

　　采用新一代數(shù)控系統(tǒng)。與STEP-NC兼容的接口和數(shù)據(jù)格式，使基于CAD模型的機(jī)器控制能夠無縫運(yùn)行。

　　在加工過程中直接測量刀具磨損和工件精度的方法。

　　（3）客戶化。從大批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變是制造業(yè)總趨勢，機(jī)床產(chǎn)業(yè)也不例外。當(dāng)好用戶的工藝師、為用戶創(chuàng)造價(jià)值不是一句空話，用戶生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的，對機(jī)床設(shè)備的要求也當(dāng)然各異。例如，復(fù)合加工機(jī)床的目標(biāo)是一個(gè)復(fù)雜工件在一臺機(jī)床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復(fù)合機(jī)床的配置就應(yīng)該有所不同?？梢灶A(yù)見，相當(dāng)一分只專注生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)通用機(jī)床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構(gòu)、柔性化的全面解決方案的競爭者逐步取代。

　　為了爭取更大的銷售亮點(diǎn)，國外公司將服務(wù)經(jīng)濟(jì)的理念用于機(jī)床的銷售中，傳統(tǒng)的機(jī)床維修保養(yǎng)服務(wù)受到不同的沖擊，從而發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床維修服務(wù)已經(jīng)拓展到怎樣幫助用戶創(chuàng)造價(jià)值，提高生產(chǎn)力，達(dá)到效益最大化。為客戶設(shè)計(jì)解決方案，才是共同發(fā)展的基本。

　　我們要把服務(wù)經(jīng)濟(jì)與制造銷售相結(jié)合，并改變機(jī)床行業(yè)的營運(yùn)模式。機(jī)床企業(yè)必須結(jié)合技術(shù)、服務(wù)、管理和成本來保持競爭力，以技術(shù)決定實(shí)力、服務(wù)決定優(yōu)勢、管理和成本來決定效益。用戶需要什么，企業(yè)就要以用戶需求為中心，特別是把握市場前瞻性需求，滿足市場新變化，形成全方位的服務(wù)能力，提供成套成線產(chǎn)品及全面解決方案，逐步實(shí)現(xiàn)承擔(dān)工程總承包項(xiàng)目。

　?。?）軟硬結(jié)合。傳統(tǒng)的機(jī)床制造商在銷售機(jī)床產(chǎn)品時(shí)通常不提供軟件產(chǎn)品，即使是數(shù)控機(jī)床，其數(shù)控系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)供應(yīng)商植入數(shù)控系統(tǒng)之中，并非由機(jī)床制造商提供。隨著機(jī)床加工對象的形狀越來越復(fù)雜、數(shù)控機(jī)床的功能不斷擴(kuò)展、控制軸數(shù)的逐漸增加，要充分發(fā)揮機(jī)床的最大效益、保證用戶以的工藝安全性和高效率地進(jìn)行加工，就必須依靠軟件的支持。

　　在互聯(lián)網(wǎng)+物流網(wǎng)的今天，機(jī)床不僅是一臺生產(chǎn)設(shè)備，更是工廠網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)接點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)床能夠與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng)，甚至與機(jī)床、刀具供應(yīng)商建立聯(lián)系，自動處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。

　　據(jù)國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會秘書長羅百輝介紹，目前歐洲各國互相采購的比率很高，形成內(nèi)區(qū)域性的互補(bǔ)效果；亞洲由于各國數(shù)控切割機(jī)床發(fā)展水平不均衡，使數(shù)控切割機(jī)床貿(mào)易頻繁，占據(jù)全國近半消費(fèi)額；而美洲新興工業(yè)化居多，產(chǎn)值有限需大量進(jìn)口。

　　2010年，世界28個(gè)主要數(shù)控切割機(jī)床生產(chǎn)和地區(qū)產(chǎn)值達(dá)663億美元，同比2009年的547億美元增長了21%。在世界數(shù)控切割機(jī)床產(chǎn)業(yè)的復(fù)蘇過程中，起著主導(dǎo)作用。已連續(xù)多年成為世界最大數(shù)控切割機(jī)床消費(fèi)國和進(jìn)口國，2002～2005年期間，進(jìn)口數(shù)控切割機(jī)床在數(shù)控切割機(jī)床消費(fèi)中，平均占62%。2006～2010年期間，國內(nèi)數(shù)控切割機(jī)床企業(yè)和一些外資數(shù)控切割機(jī)床企業(yè)逐步擴(kuò)大市場份額，2010年進(jìn)口數(shù)控切割機(jī)床在消費(fèi)中占比為33%。

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