從美國芝加哥國際制造技術(shù)展覽會(huì)(IMTS2016)透露IMTS2016的展品主要涉及金屬切削機(jī)床,切削刀具和夾具系統(tǒng),激光加工和增材制造,以及其它先進(jìn)制造裝備和零部件等。在技術(shù)展示上主要突出最新制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面的研究成果和探索方向;在展品方面則以美國及周邊市場(chǎng)的實(shí)際制造需求為主,兼顧全球新興制造需求。
產(chǎn)品更智能更高效
當(dāng)今世界機(jī)床制造領(lǐng)域中,DMGMORI公司、MAZAK公司、OKUMA公司和MAKINO公司無疑在加工中心和復(fù)合加工機(jī)床產(chǎn)品種類上最豐富,其產(chǎn)品在車銑類先進(jìn)切削加工技術(shù)領(lǐng)域也處于領(lǐng)先地位,具有相當(dāng)?shù)拇硇浴?/p>
上述主流公司在本屆展覽會(huì)期間展示的產(chǎn)品反映出一些共同的發(fā)展趨勢(shì),即使用智能化和產(chǎn)出高效化。從DMGMORI公司整個(gè)展品和近期技術(shù)研發(fā)成果看,復(fù)合技術(shù)和五軸加工技術(shù)已經(jīng)很成熟,形成公司產(chǎn)品和技術(shù)圖譜中一個(gè)完整的單元模塊。在此模塊化的發(fā)展思路下,幾乎所有產(chǎn)品線都可以實(shí)現(xiàn)“高低簡(jiǎn)繁”的靈活機(jī)床配置。比如,該公司最新推出的MTG功能,即可在DMC80FDSduoBLOCK臥式五軸加工中心上一次裝夾實(shí)現(xiàn)銑小削、車削和磨削加工,提高了加工精度和設(shè)備的集成度。
本屆展覽會(huì)上,MAZAK公司在數(shù)字化制造解決方案的最新研究成果方面又有進(jìn)一步的展示,人們耳熟能詳?shù)墓I(yè)物聯(lián)網(wǎng)在本展區(qū)內(nèi)就以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)”的方案得到展示。并且還根據(jù)用戶的實(shí)際情況提供了不同水平的解決方案,從單機(jī)到工廠級(jí)的互聯(lián),這使得用戶可以選擇適合的方案來更好地使用機(jī)床設(shè)備。
MAZAK公司也在不同制造工藝復(fù)合方面有前瞻性的研究和實(shí)踐。繼Integrexi-400am之后,該公司新推出VC-500AM銑削與增材制造技術(shù)復(fù)合機(jī)床。該復(fù)合機(jī)床結(jié)合了五軸加工和激光熔覆技術(shù),提高了加工零件的設(shè)計(jì)自由度,縮短制造周期,降低研發(fā)成本。
Okuma公司主要是面向美國市場(chǎng)需求準(zhǔn)備的相關(guān)展品。在本屆展覽會(huì)上,該公司共展示十幾臺(tái)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床及最新的制造技術(shù)。其中,全球首發(fā)的機(jī)床有兩臺(tái),分別是GENOSL3000-M帶銑削功能的入門級(jí)數(shù)控臥車和V920EX回轉(zhuǎn)直徑為36″的數(shù)控立式車床。新產(chǎn)品的機(jī)床兩臺(tái),分別是MU-4000V五軸立式加工中心和GA26W數(shù)控外圓磨床。另外,還有7臺(tái)在性能上有所改進(jìn)的機(jī)床產(chǎn)品。
以MU-4000V五軸立式加工中心為例,該加工中心是面向多品種小規(guī)格零件的制造需求。通過一個(gè)多功能夾具可以實(shí)現(xiàn)面銑削和車削的高精度加工,柔性夾持功能可以提供更寬的加工適用面和更小的占地面積。
Makino公司,在本屆展會(huì)上以全新的加工中心展品和工程解決方案展示向參觀者詮釋如何構(gòu)建自適應(yīng)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)以及適應(yīng)不同的用戶需求,如汽車、模具、航空航天和通用設(shè)備制造等。由于北美市場(chǎng)對(duì)降低制造成本的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,對(duì)機(jī)床自動(dòng)化和高效加工能力的要求也日益高漲。
a51nx、a61lnx、a71nx臥式加工中心是本屆展會(huì)上該公司展出的具有新技術(shù)應(yīng)用的展品。a51nx和a61lnx臥式加工中心的新版本通過增加新的制造功能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展設(shè)備加工能力,包括視覺刀具破損檢測(cè),慣性主動(dòng)控制和幾何智能技術(shù)等。
重型機(jī)床表現(xiàn)低迷
受全球性的經(jīng)濟(jì)衰退影響,能源和交通運(yùn)輸業(yè)的需求下降明顯,這也直接導(dǎo)致重型和超重型機(jī)床的市場(chǎng)形勢(shì)表現(xiàn)低迷。本屆展會(huì)上,相關(guān)展商和展品數(shù)量和質(zhì)量已大不如以往展會(huì),不少知名展商沒有參展,參展的展商也大多沒有實(shí)物展品呈現(xiàn)。
但從應(yīng)用需求細(xì)分情況看,重型和超重型機(jī)床所代表的極限制造能力,特別是在航空航天、國防工業(yè)和能源裝備等高端應(yīng)用領(lǐng)域的極限制造能力依然是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的“鎮(zhèn)宅之寶”和工業(yè)重器。因?yàn)闆]有這些制造裝備就造不出核心零件,就要受制于人,這也就體現(xiàn)出這些技術(shù)和產(chǎn)品的不可替代性。
由于本次展會(huì)上,重型機(jī)床展品不多,大多數(shù)展商是以圖片展板、關(guān)鍵功能部件和典型加工零件作為展示宣傳主要方式。其中,PAMA公司,展品上就沒有實(shí)物機(jī)床,僅展示了中高速船用柴油機(jī)缸體零件。從該公司提供的資料上看,產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要為:用于能源行業(yè)的重型落地鏜銑床,這一部分大約占到總產(chǎn)出的80%左右,主要代表機(jī)型是Speedram4000。用于通用制造領(lǐng)域的鏜銑加工中心,可用于精密空系的加工領(lǐng)域,如注塑機(jī)機(jī)體加工,代表機(jī)型Speedmat。用于高效金屬切削領(lǐng)域的MCR加工中心,該技術(shù)方案是將兩臺(tái)機(jī)床布置在工件工作臺(tái)的兩邊,實(shí)現(xiàn)由兩臺(tái)機(jī)床組成一個(gè)制造單元,不僅提高效率,也大大提高了精度。
PIETROCARNAGHI公司的展位上引人注目的是其為羅爾斯羅伊斯公司提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片機(jī)匣組件,該組件上采用的是Ti6A14V和碳纖維材料,機(jī)匣零件是采用該公司大型立式車削中心進(jìn)行復(fù)核加工完成的。雖然沒有機(jī)床實(shí)物展示,但來自高端用戶領(lǐng)域的精密復(fù)雜零件很好的說明公司的技術(shù)能力、產(chǎn)品水平、展示效果也不比那些落了一座小山似的重型機(jī)床展品的差。
由此可以看出,重型機(jī)床產(chǎn)品的進(jìn)一步提升如果不能和典型用戶的高端需求相結(jié)合,就很難實(shí)現(xiàn)從提供機(jī)床向提供制造能力的蛻變,也就不可能實(shí)現(xiàn)從追求生產(chǎn)能力向追求技術(shù)提供能力的提升。
融合與創(chuàng)新
展會(huì)的另一大特點(diǎn)是工業(yè)機(jī)器人與先進(jìn)制造系統(tǒng)深度融合。隨著“工業(yè)4.0”的到來,先進(jìn)制造系統(tǒng)在自動(dòng)化、柔性化和智能化等方面的特征不斷凸現(xiàn),少人化和無人化制造需求不斷增加,以替代人工勞動(dòng)而誕生的工業(yè)機(jī)器人自然在先進(jìn)制造系統(tǒng)中的應(yīng)用更加普遍和深入,形式也更加豐富。工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化制造領(lǐng)域替代普通操作者已經(jīng)不是一個(gè)話題,而是一個(gè)毋庸置疑的事實(shí)。
在本屆展會(huì)上,多用途工業(yè)機(jī)器人的主要展品是關(guān)節(jié)式機(jī)械手,由于其具有多自由度和適用面廣泛的特點(diǎn),通過安裝不同的功能頭可實(shí)現(xiàn)夾持、搬運(yùn)、焊接、噴涂、制造等多種功能,因此多用途工業(yè)機(jī)器人是其他特定用途功能型機(jī)器人的核心載體,根據(jù)實(shí)際使用需要演化出多種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。
搬運(yùn)機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)域是應(yīng)用最大、起步最早的,由于人力成本的不斷上升和人口老齡化,未來搬運(yùn)機(jī)器人的使用場(chǎng)合也將持續(xù)增加。特別是在與人協(xié)作方面的需求也在增加,本次展會(huì)上FANUC公司推出了新一代協(xié)作機(jī)器人CR-35iA,最大承重:35kg。還有KUKA公司的LBRiiwa創(chuàng)新型協(xié)作機(jī)器人敏感度高,確保高度安全性,學(xué)習(xí)速度快,因此更容易操作。在人機(jī)合作方面開辟全新應(yīng)用領(lǐng)域,突破機(jī)器人以住無法跨越的界限。這些工業(yè)機(jī)器人將把人類從低端的體力勞動(dòng)中解放出來,應(yīng)對(duì)社會(huì)變化帶來的新要求。高速搬運(yùn)、分揀機(jī)器人也是展示和應(yīng)用比較廣的產(chǎn)品,如YASKAWA的高速搬運(yùn)機(jī)器人,F(xiàn)ANUC的M-1ia高速分揀機(jī)器人(0.3秒內(nèi)完成25-200-25mm往返的搬送動(dòng)作)。
焊接機(jī)器人是在汽車車身自動(dòng)化焊接線上應(yīng)用最多的工業(yè)機(jī)器人,也是在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域中最具有代表性的產(chǎn)品。由于汽車車身焊接對(duì)系統(tǒng)效率、精度、焊接質(zhì)量、開動(dòng)率和環(huán)境兼容性要求都十分高,所以焊接機(jī)器人也是驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人制造商技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品水平的“試金石”。因此,國際主流工業(yè)機(jī)器人制造商都有焊接機(jī)器人產(chǎn)品和系統(tǒng)集成能力。
功能型工業(yè)機(jī)器人(系統(tǒng))是近年來隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,集成工業(yè)機(jī)器人、傳感器、特種加工、模式識(shí)別等前沿技術(shù)成果形成的為高端制造領(lǐng)域提供服務(wù)的工業(yè)機(jī)器人單機(jī)或系統(tǒng)。由于工業(yè)機(jī)器人本身特有的靈活性、通用性和仿生學(xué)特征,通過嫁接新興技術(shù)成果就可以很快構(gòu)建驗(yàn)證平臺(tái)或柔性化制造系統(tǒng),所以功能型工業(yè)機(jī)器人(系統(tǒng))在原型技術(shù)實(shí)驗(yàn)、小批量試制等領(lǐng)域的應(yīng)用需求快速增長。
可以說,作為經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),制造業(yè)不可荒廢;作為制造業(yè)的核心,機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)更需要加強(qiáng)。從本次展會(huì)上可以看出,展商和展品表現(xiàn)出的模塊化技術(shù)可重構(gòu)能力、新材料交叉應(yīng)用、協(xié)同制造和協(xié)同創(chuàng)新、全面解決方案提供能力都體現(xiàn)了國際先進(jìn)機(jī)床工具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)已向著未知領(lǐng)域新需求方向發(fā)展。正是有了上述基礎(chǔ)和能力,歐美發(fā)達(dá)國家才可以推動(dòng)“工業(yè)4.0”革命和制造業(yè)回流。反思我們,如果經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域公平與效率的深層次問題得不到徹底解決,包括機(jī)床工具制造業(yè)在內(nèi)的實(shí)體經(jīng)濟(jì)企業(yè)發(fā)展將會(huì)步履維艱。(來源:中國工業(yè)報(bào))