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CIMT2021 看點之一：數(shù)字化貫穿制造鏈各個環(huán)節(jié)，形成制造技術(shù)發(fā)展主旋律
2021-3-17 來源：中國機床工具工業(yè)協(xié)會 作者：
第十七屆中國國際機床展覽會（CIMT2021）將于2021年4月12-17日在北京中國國際展覽中心（新館）舉辦。展出面積13.5萬平米，來自全球27個國家和地區(qū)的1500多家展商攜10多萬臺套機床工具產(chǎn)品共襄盛會。屆時，境內(nèi)外著名機床工具制造商將悉數(shù)到場，其中德、美、英、瑞士、意大利、西班牙、法國、捷克、日本、韓國、印度、中國臺灣地區(qū)和中國香港地區(qū)等13個國家和地區(qū)的機床協(xié)會或貿(mào)促會等機構(gòu)組團參展，CIMT2021將再次成為全球機床工具行業(yè)關(guān)注的焦點。
CIMT2021展會以“融合共贏智造未來”為主題，旨在促進境內(nèi)外機床工具企業(yè)之間、機床工具企業(yè)與用戶之間的交流與合作，探討未來智能制造發(fā)展之路。
從部分展商提供的展品資料可以看出，當前制造技術(shù)發(fā)展的趨勢是：提高自動化水平、廣泛應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、采用網(wǎng)絡(luò)化管理、向智能化邁進。歸納總結(jié)出以下展會看點，供觀眾參考。
一、數(shù)字化貫穿制造鏈各個環(huán)節(jié)，形成制造技術(shù)發(fā)展主旋律
數(shù)字化是近10年來對制造技術(shù)影響最大的技術(shù)變革。它貫穿了產(chǎn)品制造全過程，從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、制造、銷售到售后服務(wù)。數(shù)字化改善了制造業(yè)業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)構(gòu)架，是市場競爭以及改進業(yè)務(wù)的必要條件。
數(shù)字技術(shù)在機床工具行業(yè)的應(yīng)用已有較長的歷史，CAD、CAE、CAPP、ERP、數(shù)控機床等，都是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)融合的成果。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，一個個“數(shù)字孤島”匯聚成數(shù)據(jù)流，貫穿于產(chǎn)品全生命周期。數(shù)字化制造成為制造技術(shù)最重要的發(fā)展方向之一。各種數(shù)字化應(yīng)用工具競相爭輝，成為本屆展會的一大看點。
西門子公司將首次在中國展出的數(shù)字化原生數(shù)控系統(tǒng)SinumerikONE，能夠與軟件協(xié)同工作，在一個工程系統(tǒng)中創(chuàng)造出機床控制器及相關(guān)的“數(shù)字化雙胞胎”。借助于數(shù)字雙胞胎，機床制造商可以虛擬地規(guī)劃整個開發(fā)過程、調(diào)試機床，從而縮短新設(shè)備的開發(fā)及上市時間。機床的虛擬模型使得制造商和操作人員能夠在沒有實際機床時，就可以對機床的概念和功能進行討論。SinumerikONE能夠?qū)庸みM行模擬仿真，機床用戶可以在電腦上模擬工件的編程以及對機床進行設(shè)置和操作。員工培訓(xùn)也可以通過“數(shù)字化雙胞胎”實現(xiàn)，而無需在真實機床上進行。SinumerikONE還將信息安全集成至數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)縱深防御的工業(yè)安全理念。
馬扎克（MAZAK）的數(shù)字雙胞胎技術(shù)能夠完全虛擬復(fù)制加工現(xiàn)場的機床設(shè)備，并實現(xiàn)真實設(shè)備和虛擬設(shè)備之間的數(shù)據(jù)同步。通過數(shù)字雙胞胎技術(shù)，可以對加工對象進行遠程虛擬編程和虛擬仿真，編寫和優(yōu)化加工程序，保障設(shè)備的安全，提高加工質(zhì)量。MAZAK的數(shù)字雙胞胎技術(shù)當前僅支持搭載了其新一代數(shù)控系統(tǒng)MAZATROLSmooth Ai的機床設(shè)備。
CAx等數(shù)字化工具軟件的使用已經(jīng)有幾十年的歷史。CAD軟件應(yīng)用之初，僅僅作為一種甩圖板的輔助繪圖工具，紙質(zhì)的圖紙仍然是生產(chǎn)過程中的必要物品。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，CAx這些軟件成為了產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程的必要工具，其輔助屬性徹底不復(fù)存在。CAx軟件提供商不斷豐富軟件的功能，提高其性能，以滿足當今數(shù)字化制造發(fā)展的需要。
美國CNC Software正式發(fā)布的Mastercam2021，新增了以下功能及加工策略：重新定義曲面流向、支持加工自定義的螺紋、支持筒夾卡盤與筒夾、縱切車床加工解決方案、根據(jù)模型的幾何形狀檢查刀具和刀柄、動態(tài)銑削刀具路徑的角落預(yù)加工、增強切入切出和應(yīng)用過渡功能、全新 3+2 自動粗切刀路等。新版本通過更快、更簡單的編程方式，對高效率加工、安全性等方面進行了改進，以提高加工生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。
Autodesk新發(fā)布的CAM軟件Powermill 2021，與以前版本相比，提高了刀具路徑計算速度，有助于縮短編程時間；改進了碰撞檢查和回避規(guī)則，通過沿刀具路徑添加額外的點，使用“自動碰撞避讓”能夠?qū)崿F(xiàn)更平滑的五軸運動；改進了陡峭和淺灘的精加工，以獲得更高的表面精加工質(zhì)量；改進了增材制造策略等。還可對數(shù)控機床和工業(yè)機器人的運動進行仿真、驗證和優(yōu)化。
除了專業(yè)的CAx軟件提供商外，一些機床制造商在其機床設(shè)備中集成了CAM軟件，作為機床設(shè)備的選項功能。如日本牧野（Makino）在其加工中心可選裝五軸三維CAM軟件FFCAM或三維CAM軟件FF/eye；在其電加工機床可選裝電加工CAM軟件EDCAM或線切割CAM軟件WIZ。
數(shù)控機床作為數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相融合的典型，已經(jīng)成為當今主流的制造裝備，功能越來越強大，性能愈加完善。刀具以及檢測設(shè)備的數(shù)字化進程方興未艾。
上海威研的VTM系列視覺對刀與在機監(jiān)測儀，應(yīng)用數(shù)字圖像技術(shù)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀具自動檢測技術(shù)，自動獲取旋轉(zhuǎn)刀具的磨損圖像，以及主軸的熱伸長曲線，并實時補償，與其刀具管理系統(tǒng)Smart TMS連接，通過刀具ID號，實現(xiàn)刀具的動態(tài)數(shù)據(jù)與全壽命數(shù)字化管理。
深圳中圖的VX3000系列閃測儀，采用高分辨率超大視場鏡頭，500萬像素CMOS，對測量對象快速拍攝，并進行數(shù)字化處理，能自動識別測量對象，支持CAD圖紙導(dǎo)入。測量速度快，測量結(jié)果精確， 提供80多種分析工具，可自動輸出分析報告。
海克斯康的PrimeScan掃描儀，基于光柵投影技術(shù)，能夠?qū)I(yè)部件的高亮和高暗表面實現(xiàn)高精度3D數(shù)字化掃描和檢測。
溫澤的WENZEL mScan手持式3D掃描儀，測量速率高，操作靈活，應(yīng)用22條交叉藍色激光線掃描，以及數(shù)字化處理，能夠快速準確地獲得測量結(jié)果。
制造過程數(shù)字化管理能夠減少乃至消除時間和空間的約束，提高管理決策的及時性和正確性，提升制造企業(yè)的管理和生產(chǎn)效率，因而成為數(shù)字化制造的一個重要研究方向。
格勞博展出的GROB-NET4Industry，包含了多個模塊，可實現(xiàn)生產(chǎn)流程網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，以促進無紙化通信，有效提高生產(chǎn)力和工業(yè)競爭力。它獨立于控制系統(tǒng)，可以匹配西門子（SIEMENS）、海德漢（HEIDENHAIN）和 發(fā)那科（FANUC ）等品牌的控制系統(tǒng)。
德馬吉森精機（DMG MORI）的集成數(shù)字化方案，覆蓋了產(chǎn)品從規(guī)劃到設(shè)計、加工生產(chǎn)、加工過程監(jiān)控、產(chǎn)品遠程售后服務(wù)和維修等產(chǎn)品的全生命周期。在產(chǎn)品的每個階段都提供對應(yīng)的數(shù)字化工具，實現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、數(shù)控加工、數(shù)字化服務(wù)與維修。
臺州屹捷的“基于數(shù)字孿生的智能制造工廠平臺”，具有信息采集、智能決策、可視化監(jiān)測，以及遠程故障分析、設(shè)備管理等功能。通過嵌入設(shè)備中的傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集和感知設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)；分析系統(tǒng)對采集的設(shè)備信息進行分析，洞察設(shè)備實時狀態(tài)并做出相應(yīng)決策。
上海微茗智能科技的協(xié)同智能管理系統(tǒng)，將傳感器技術(shù)、刀具智能管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理軟件及互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)融合應(yīng)用于車間加工生產(chǎn)，實時采集機床設(shè)備的狀態(tài)、工藝、參數(shù)，分析和查看設(shè)備效能；建立工藝文件管理規(guī)范和生產(chǎn)計劃管理模塊，實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)字化、信息化、智能化。
深圳吉蘭丁公司展示的數(shù)字化制造應(yīng)用解決方案，可實時收集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、加工件品質(zhì)數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析計算，對加工參數(shù)等進行優(yōu)化，從而提高加工效率和工件品質(zhì)。
德國孚爾默（VOLLMER）的數(shù)字化解決方案V@DISON，集成和利用智能技術(shù)，幫助用戶隨時掌握機床的加工參數(shù)，分析、優(yōu)化、模擬加工過程，充分發(fā)揮機床的潛力，避免不必要的損失，預(yù)防性維護防止意外停機，從而提高用戶的生產(chǎn)效率。
圣戈班磨料磨具展出的Norton 4SIGHT數(shù)字化磨削應(yīng)用解決方案，可進行實時、遠程磨削監(jiān)控和反饋磨削過程，實現(xiàn)磨削車間數(shù)字化，并通過大數(shù)據(jù)分析支持解決磨削問題，不斷優(yōu)化磨削工藝，幫助客戶提高效率降低成本。
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