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CIMT2021 看点之一:数字化贯穿制造链各个环节,形成制造技术发展主旋律
Mar 17, 2021  来源:中国机床工具工业协会  作者:
      第十七届中国国际机床展览会(CIMT2021)将于2021年4月12-17日在北京中国国际展览中心(新馆)举办。展出面积13.5万平米,来自全球27个国家和地区的1500多家展商携10多万台套机床工具产品共襄盛会。届时,境内外著名机床工具制造商将悉数到场,其中德、美、英、瑞士、意大利、西班牙、法国、捷克、日本、韩国、印度、中国台湾地区和中国香港地区等13个国家和地区的机床协会或贸促会等机构组团参展,CIMT2021将再次成为全球机床工具行业关注的焦点。
 
      CIMT2021展会以“融合共赢智造未来”为主题,旨在促进境内外机床工具企业之间、机床工具企业与用户之间的交流与合作,探讨未来智能制造发展之路。
 
      从部分展商提供的展品资料可以看出,当前制造技术发展的趋势是:提高自动化水平、广泛应用数字化技术、采用网络化管理、向智能化迈进。归纳总结出以下展会看点,供观众参考。
 
      一、数字化贯穿制造链各个环节,形成制造技术发展主旋律
 
      数字化是近10年来对制造技术影响最大的技术变革。它贯穿了产品制造全过程,从产品规划、设计、制造、销售到售后服务。数字化改善了制造业业务流程的基础构架,是市场竞争以及改进业务的必要条件。
 
      数字技术在机床工具行业的应用已有较长的历史,CAD、CAE、CAPP、ERP、数控机床等,都是数字技术与传统制造技术融合的成果。随着数字技术的发展,一个个“数字孤岛”汇聚成数据流,贯穿于产品全生命周期。数字化制造成为制造技术最重要的发展方向之一。各种数字化应用工具竞相争辉,成为本届展会的一大看点。
 
      西门子公司将首次在中国展出的数字化原生数控系统SinumerikONE,能够与软件协同工作,在一个工程系统中创造出机床控制器及相关的“数字化双胞胎”。借助于数字双胞胎,机床制造商可以虚拟地规划整个开发过程、调试机床,从而缩短新设备的开发及上市时间。机床的虚拟模型使得制造商和操作人员能够在没有实际机床时,就可以对机床的概念和功能进行讨论。SinumerikONE能够对加工进行模拟仿真,机床用户可以在电脑上模拟工件的编程以及对机床进行设置和操作。员工培训也可以通过“数字化双胞胎”实现,而无需在真实机床上进行。SinumerikONE还将信息安全集成至数控系统,实现纵深防御的工业安全理念。
 
      马扎克(MAZAK)的数字双胞胎技术能够完全虚拟复制加工现场的机床设备,并实现真实设备和虚拟设备之间的数据同步。通过数字双胞胎技术,可以对加工对象进行远程虚拟编程和虚拟仿真,编写和优化加工程序,保障设备的安全,提高加工质量。MAZAK的数字双胞胎技术当前仅支持搭载了其新一代数控系统MAZATROLSmooth Ai的机床设备。


      CAx等数字化工具软件的使用已经有几十年的历史。CAD软件应用之初,仅仅作为一种甩图板的辅助绘图工具,纸质的图纸仍然是生产过程中的必要物品。随着数字化技术的发展,CAx这些软件成为了产品设计、生产过程的必要工具,其辅助属性彻底不复存在。CAx软件提供商不断丰富软件的功能,提高其性能,以满足当今数字化制造发展的需要。
 
      美国CNC Software正式发布的Mastercam2021,新增了以下功能及加工策略:重新定义曲面流向、支持加工自定义的螺纹、支持筒夹卡盘与筒夹、纵切车床加工解决方案、根据模型的几何形状检查刀具和刀柄、动态铣削刀具路径的角落预加工、增强切入切出和应用过渡功能、全新 3+2 自动粗切刀路等。新版本通过更快、更简单的编程方式,对高效率加工、安全性等方面进行了改进,以提高加工生产率,降低生产成本。
 
      Autodesk新发布的CAM软件Powermill 2021,与以前版本相比,提高了刀具路径计算速度,有助于缩短编程时间;改进了碰撞检查和回避规则,通过沿刀具路径添加额外的点,使用“自动碰撞避让”能够实现更平滑的五轴运动;改进了陡峭和浅滩的精加工,以获得更高的表面精加工质量;改进了增材制造策略等。还可对数控机床和工业机器人的运动进行仿真、验证和优化。
 
      除了专业的CAx软件提供商外,一些机床制造商在其机床设备中集成了CAM软件,作为机床设备的选项功能。如日本牧野(Makino)在其加工中心可选装五轴三维CAM软件FFCAM或三维CAM软件FF/eye;在其电加工机床可选装电加工CAM软件EDCAM或线切割CAM软件WIZ。
 
      数控机床作为数字化技术与传统制造技术相融合的典型,已经成为当今主流的制造装备,功能越来越强大,性能愈加完善。刀具以及检测设备的数字化进程方兴未艾。
 
      上海威研的VTM系列视觉对刀与在机监测仪,应用数字图像技术,实现旋转刀具自动检测技术,自动获取旋转刀具的磨损图像,以及主轴的热伸长曲线,并实时补偿,与其刀具管理系统Smart TMS连接,通过刀具ID号,实现刀具的动态数据与全寿命数字化管理。
 
      深圳中图的VX3000系列闪测仪,采用高分辨率超大视场镜头,500万像素CMOS,对测量对象快速拍摄,并进行数字化处理,能自动识别测量对象,支持CAD图纸导入。测量速度快,测量结果精确, 提供80多种分析工具,可自动输出分析报告。
 
      海克斯康的PrimeScan扫描仪,基于光栅投影技术,能够对工业部件的高亮和高暗表面实现高精度3D数字化扫描和检测。
 
      温泽的WENZEL mScan手持式3D扫描仪,测量速率高,操作灵活,应用22条交叉蓝色激光线扫描,以及数字化处理,能够快速准确地获得测量结果。
 
      制造过程数字化管理能够减少乃至消除时间和空间的约束,提高管理决策的及时性和正确性,提升制造企业的管理和生产效率,因而成为数字化制造的一个重要研究方向。
 
      格劳博展出的GROB-NET4Industry,包含了多个模块,可实现生产流程网络化和数字化,以促进无纸化通信,有效提高生产力和工业竞争力。它独立于控制系统,可以匹配西门子(SIEMENS)、海德汉(HEIDENHAIN)和 发那科(FANUC )等品牌的控制系统。
 
      德马吉森精机(DMG MORI)的集成数字化方案,覆盖了产品从规划到设计、加工生产、加工过程监控、产品远程售后服务和维修等产品的全生命周期。在产品的每个阶段都提供对应的数字化工具,实现产品的数字化设计、数控加工、数字化服务与维修。
 
      台州屹捷的“基于数字孪生的智能制造工厂平台”,具有信息采集、智能决策、可视化监测,以及远程故障分析、设备管理等功能。通过嵌入设备中的传感器和数据采集系统,采集和感知设备的生产状态;分析系统对采集的设备信息进行分析,洞察设备实时状态并做出相应决策。
 
      上海微茗智能科技的协同智能管理系统,将传感器技术、刀具智能管理系统、生产管理软件及互联网平台技术融合应用于车间加工生产,实时采集机床设备的状态、工艺、参数,分析和查看设备效能;建立工艺文件管理规范和生产计划管理模块,实现生产过程数字化、信息化、智能化。
 
      深圳吉兰丁公司展示的数字化制造应用解决方案,可实时收集设备状态数据、刀具数据、加工件品质数据,通过对这些数据的分析计算,对加工参数等进行优化,从而提高加工效率和工件品质。
 

 
    德国孚尔默(VOLLMER)的数字化解决方案V@DISON,集成和利用智能技术,帮助用户随时掌握机床的加工参数,分析、优化、模拟加工过程,充分发挥机床的潜力,避免不必要的损失,预防性维护防止意外停机,从而提高用户的生产效率。
 
  
 
      圣戈班磨料磨具展出的Norton 4SIGHT数字化磨削应用解决方案,可进行实时、远程磨削监控和反馈磨削过程,实现磨削车间数字化,并通过大数据分析支持解决磨削问题,不断优化磨削工艺,帮助客户提高效率降低成本。
 
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