五、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)助推制造變革
智能機床、數(shù)字化、自動化技術(shù)對于智能制造的發(fā)展起著至關(guān)重要的支撐作用。在數(shù)字化的推動下，未來工廠的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)組織、制造過程以及產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)等階段都需要提供必要的數(shù)據(jù)來支撐，這些數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通是智能制造的基礎(chǔ)。
很多企業(yè)都推出了他們的數(shù)字化解決方案，這些解決方案大多數(shù)是基于企業(yè)自身的產(chǎn)品，因此這些設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)比較方便。但是機床用戶面臨的現(xiàn)實是，來自不同企業(yè)的制造設(shè)備，采用不同的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)格式各不相同，要實現(xiàn)互聯(lián)互通非常繁雜，成本高昂。一個安全的、開放的、標(biāo)準(zhǔn)化通訊協(xié)議，保障各種數(shù)據(jù)在不同終端之間能夠順暢地互聯(lián)互通，提高設(shè)備使用效率和制造系統(tǒng)水平，簡化制造設(shè)備與用戶IT基礎(chǔ)設(shè)施的連接，提高數(shù)字化建設(shè)效率，降低成本，對于實現(xiàn)智能制造至關(guān)重要。
當(dāng)前國際主流的開放式數(shù)控設(shè)備數(shù)據(jù)通訊協(xié)議有美國主導(dǎo)的MTConnect、中國主導(dǎo)的NC-Link、德國主導(dǎo)的umati。
NC-Link是由中國機床工具工業(yè)協(xié)會牽頭，聯(lián)合部分高校、研究院所、企業(yè)研制的“數(shù)控設(shè)備互聯(lián)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（NC-Link）”，采用先進的通訊技術(shù)，確保來自不同控制系統(tǒng)的機床數(shù)據(jù)，通過開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的連接進行快捷網(wǎng)絡(luò)傳輸。如華中數(shù)控、i5、廣州數(shù)控、科德數(shù)控、西門子數(shù)控、發(fā)那科數(shù)控和倍福數(shù)控系統(tǒng)。該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 41970-2022，并于2022年10月12日由國家市場監(jiān)督管理局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會正式發(fā)布。
攜匯智聯(lián)致力于NC-Link標(biāo)準(zhǔn)的推廣以及應(yīng)用。目前已有10000多臺各類數(shù)控設(shè)備基于NC-Link協(xié)議實現(xiàn)了互聯(lián)互通，其商業(yè)價值得到了初步驗證。不僅構(gòu)建了完整的技術(shù)架構(gòu)，還具備了從安全采集到數(shù)據(jù)應(yīng)用完整的產(chǎn)品化體系。設(shè)立了行業(yè)NC-Link公共實驗室。廣州數(shù)控正在開發(fā)基于NC-Link標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)。
華中數(shù)控基于NC-Link標(biāo)準(zhǔn)，自主研發(fā)的iNC-Cloud大數(shù)據(jù)平臺，建立了企業(yè)數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心通過標(biāo)識解析、機床聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析，建立機床數(shù)字化檔案，實現(xiàn)機床的常規(guī)保養(yǎng)、預(yù)測性維護、智能診斷、故障處理等健康狀態(tài)維護的精細(xì)化管理。iNC-Cloud以大數(shù)據(jù)為核心，以“多源感知”、“存儲分析”、“標(biāo)識溯源”、“信息安全”四大體系為支撐，提供柔性產(chǎn)線、數(shù)字車間、智能工廠的全方位解決方案。
MTConnect是由美國制造技術(shù)協(xié)會（AMT）牽頭研制的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，用于數(shù)控機床、PLC、工業(yè)機器人、測量設(shè)備在內(nèi)的數(shù)控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。該協(xié)議已經(jīng)正式批準(zhǔn)為美國國家標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/MTC 1.4），并已經(jīng)推出了MTConnect 2.0版。
德國umati數(shù)控設(shè)備互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，由德國機床制造商協(xié)會（VDW）和德國機械與設(shè)備工程協(xié)會（VDMA）聯(lián)合DMG MORI、EMAG、巨浪、恒輪、GROB、利勃海爾、通快、+GF+、聯(lián)合磨削等德國、瑞士的主要機床工具制造商，并邀請了西門子、海德漢、FANUC、博世力士樂、倍福、FAGOR、三菱電機等全球主要數(shù)控系統(tǒng)制造商共同研發(fā)。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是全球制造業(yè)無法回避的必然選擇。但是作為用戶在這個數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，需要考慮所用通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)先進性、可靠性和安全性，決定采用什么樣的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。作為世界各國戰(zhàn)略布局的要點，工業(yè)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)也是大國利益訴求和博弈的焦點。
六、產(chǎn)品適用性開拓新賽道
自動化、數(shù)字化、智能化無疑是整個機床行業(yè)的未來主題，但機床工具是個性化特征非常顯著的產(chǎn)品，來自用戶的意愿也是行業(yè)發(fā)展的另一個主題。根據(jù)用戶行業(yè)的變化，提高產(chǎn)品適用性，滿足當(dāng)前的市場需求，成為驅(qū)動行業(yè)發(fā)展的重要力量。
汽車向電驅(qū)動方向發(fā)展的趨勢已經(jīng)形成。動力以及車身結(jié)構(gòu)的變化，越來越多的復(fù)雜和輕量化零件需要加工，對制造技術(shù)提出了新的要求。滿足電驅(qū)動汽車零件高效加工需求，機床行業(yè)努力開拓一個新的賽道。
濟南二機床的雙五軸高速龍門加工中心XHBSV2516×27i，專為電驅(qū)動汽車壓鑄車身零件加工設(shè)計，配置偏置式雙擺角萬能銑頭、自動翻轉(zhuǎn)液壓夾具、鼓式直排刀庫，一次裝夾，可實現(xiàn)壓鑄車身結(jié)構(gòu)件正反五面所有加工特征的高速、高精、高效自動加工；4臺機床組線，與后續(xù)安裝拉鉚、壓鉚螺母、鋼絲螺套工位以及檢測工位等組成一體化車身鋁壓鑄零件加工機裝配生產(chǎn)線，滿足汽車主機廠產(chǎn)能和節(jié)拍需求。
GROB以傳統(tǒng)汽車動力系統(tǒng)制造設(shè)備供應(yīng)商聞名，逐步轉(zhuǎn)型為電驅(qū)動汽車生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商，掌握了電力驅(qū)動產(chǎn)品的幾乎所有繞組和裝備技術(shù)。其發(fā)卡式電機定子繞組技術(shù)已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。GROB還開發(fā)出一套模塊化、可拓展的，從單個電芯到復(fù)雜電池包的柔性生產(chǎn)裝配系統(tǒng)，可以為整個電池生產(chǎn)流程提供全包服務(wù)。其GF系列框架式五軸臥式加工中心，專為加工輕量化的框架結(jié)構(gòu)件、大尺寸底盤工件而設(shè)計，寬敞的工作區(qū)域，高扭矩、高轉(zhuǎn)速的情況下還具備極高的動態(tài)性和良好的排屑效果，用于電驅(qū)動汽車副車架、動力電池外殼、電池底座、縱梁和減振支架等零部件的加工。
奧地利FILL公司，新研發(fā)了多款適用于電驅(qū)動汽車零部件的加工設(shè)備。其SYNCROMILL C系列雙主軸臥式加工中心，主要用于加工電驅(qū)動汽車減震塔、油底殼、電池包、副車架等結(jié)構(gòu)件。SYNCROMILL D22-63/X2000雙主軸臥式加工中心，工件轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)直徑2000mm，適用于大型一體化壓鑄車身鑄件或電池托盤大批量加工。SYNCROMILL Q系列多主軸臥式型材加工中心，4-6個主軸，可以同時加工4-6個型材，適用于電池包、防撞梁等型材的高效加工。
成都煜鼎的PHU1510臥式加工中心，工件最大直徑可達1500mm，是針對電驅(qū)動汽車大型框架類結(jié)構(gòu)件的高效精密加工而開發(fā)，如整體副車架、電池外殼等。
江蘇恒力組合機床雙五軸高速加工中心HMD2516，針對電驅(qū)動汽車底板零件專門設(shè)計，采用雙主軸形式。主體為臥式左右對稱結(jié)構(gòu)，在工作臺兩邊各布置一個臥式三坐標(biāo)加工單元，機床主要由床身、臥式三坐標(biāo)加工單元、五軸擺頭、A軸搖籃等主要部件組成。機床運動部件采用了輕量化設(shè)計，并加強了機床結(jié)構(gòu)的剛性和耐沖擊性，以實現(xiàn)高速高動態(tài)性能加工。
MAZAK的FSW-46V復(fù)合加工機床，將攪拌摩擦焊與金屬切削工藝復(fù)合到一臺機床上。這為電驅(qū)動汽車有冷卻通道的電機外殼提供一站式解決方案，即可對電機外殼進行切削加工，又可通過攪拌摩擦焊將內(nèi)外兩個殼體焊接為一體。
四方達的導(dǎo)條式PCD4刃鏜刀，針對電驅(qū)動汽車電機殼體設(shè)計，具有高剛性、輕量化的特點，多刃組合式導(dǎo)條支撐結(jié)構(gòu)，刃口處的特殊斷屑槽型設(shè)計，實現(xiàn)鏜孔及清根一體成型。加工效率比傳統(tǒng)單刃鏜刀提升3倍，鏜孔圓度0.015mm、圓柱度0.025mm。
恒鋒工具的花鍵精密修形用高速硬拉刀具，可用于電驅(qū)動汽車高精度齒輪的熱后花鍵精密修形。
雄克根據(jù)客戶個性化需求，開發(fā)了方形、圓柱形以及軟包電芯從單個電池的高速裝配到大尺寸電池模組和電池包的高效自動化搬運解決方案。如為抓取大圓柱電池開發(fā)的永磁體機械手RCG，通過壓縮空氣驅(qū)動，用于搬運直徑為46mm的圓柱電芯。圓柱電芯永磁體抓取單元，通過壓縮空氣驅(qū)動活塞，可根據(jù)需求單獨激活，用于釋放問題電池。圓柱電芯變距抓取單元，永磁體抓取裝置，通過壓縮空氣驅(qū)動，調(diào)整電池間距：25mm-38mm。
