在經(jīng)濟進(jìn)入新常態(tài)下,中國的制造業(yè)受到了極大的影響,機床行業(yè)也面臨著大洗牌,智能化、精細(xì)化越來越成為機床行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的方向,個性化定制、系統(tǒng)解決方案,也成了發(fā)展的趨勢。
最新數(shù)據(jù)顯示,2015年9月,我國金屬切削機床產(chǎn)量為6萬臺,比去年同期減少15.5%,2015年1-9月,我國金屬切削機床的產(chǎn)量為57萬臺,同比減少7.6%。 。但是,目前我國正在制定智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃。智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)的新型制造模式,最突出的特點就是能夠有效縮短產(chǎn)品研制周期,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低運營成本和資源能源消耗。推動智能制造,金屬切削機床生產(chǎn)有希望反轉(zhuǎn)。
例如,隨著汽車及零部件、航空航天、模具、鐵路運輸裝備、工程機械以及其他各類裝備制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模擴張和全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等趨勢的形成,以及相關(guān)行業(yè)對多層次機床產(chǎn)品的強勁需求,將進(jìn)一步推動中國金屬切削機床制造行業(yè)的快速成長。有關(guān)專家預(yù)計,2015年中國金屬切削機床行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值將超過2000億元,成為全球第一大金屬切削機床生產(chǎn)基地。
金屬切削機床是使用最廣泛、數(shù)量最多的機床類別,在智能制造大潮下,推動智能化技術(shù)改造尤為重要。金屬切削機床智能化技術(shù)的主要目標(biāo)是通過智能傳感裝置將機床在加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)變、振動、熱變形等實時狀態(tài)反饋到控制器中;通過采用針對性的控制算法,對加工軌跡進(jìn)行在線補償,從而有效提高加工精度、表面質(zhì)量和加工效率;通過工序智能集成和模塊化加工方式縮短加工流程,提高加工效率;通過網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實現(xiàn)機床之間、機床與人的智能交互。
隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)的不斷成熟,未來的智能機床將呈現(xiàn)以下形式。
一、基于智能體的制造技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其各種智能元件的微型化、自主化,使得工件、刀具甚至機床的各工作模塊作為智能體存在成為可能。
在未來的制造過程中,工件可以作為施令方來根據(jù)自身特點和加工目標(biāo)確定工藝流程、選擇和控制工裝夾具,直至完成對自身的質(zhì)量檢測;刀具可以根據(jù)工藝要求“毛遂自薦”,與機床、工件進(jìn)行“多向選擇”,可以根據(jù)工況條件調(diào)整加工參數(shù),并根據(jù)日常使用情況預(yù)測自身的使用壽命;在模塊化加工方式中,各模塊之間可以互相協(xié)調(diào)統(tǒng)籌,既能夠向中央控制系統(tǒng)提供自己的使用特點和應(yīng)用方向,也可以對系統(tǒng)下達(dá)的組合方案和調(diào)配指令提出整改或優(yōu)化意見。
由于各級智能體的存在,金屬切削過程將由現(xiàn)在的自上而下形式轉(zhuǎn)變?yōu)樽韵露闲问?,各生產(chǎn)制造要素得到充分調(diào)動,生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。
二、開放式制造模式
運用日益成熟可靠的云計算技術(shù),賦予機床“云端制造”的能力。這要求企業(yè)具有良好的信息化基礎(chǔ),也需要攻克許多技術(shù)難關(guān),例如知識的制造資源云端化,制造云管理引擎、云制造應(yīng)用協(xié)同、云可視化等技術(shù)都是未來需要攻克的重要基礎(chǔ)技術(shù)。
金屬切削機床的智能化,將使得多品種、小批量、定制式的智能化協(xié)同制造成為企業(yè)的主要生產(chǎn)制造模式,在我國由制造大國向制造強國邁進(jìn)的過程中起著重要的基礎(chǔ)支撐作用。