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目前自动化设想打造数字化工厂

发布时间:2021-07-13 09:30:16 阅读: 来源:收纳箱厂家

自动化“设想”打造“数字化”工厂

编者语:国家加速启动多个行业振兴规划,其中汽车、船舶、钢铁等工业结构调整也直接或间接地为机床行业提供了良好的发展契机。尽管我国已经连续七年成为世界机床第一大消费国与进口国以及第三大生产国,但中高端数控机床的比例偏低,机床车间的生产线自动化程度也偏低。对此,北京第一机床厂总工程师刘宇凌对机床制造技术的发展有三个设想。

2009年,国家加速启动多个行业振兴规划,其中汽车、船舶、钢铁等工业结构调整也直接或间接地为机床行业提供了良好的发即长度和宽度分别都是1200 mm和60 mm展契机。尽管我国已经连续七年成为世界机床第一大消费国与进口国以及第三大生产国;在机床出口方面又上新台阶,列世界第六位,不过机床行业的结构矛盾并没有因此缓解。中高端数控机床的比例偏低,机床车间的生产线自动化程度也偏低。北京第一机床厂总工程师刘宇凌在接受本刊采访时表示:“北一机床一季度机床销售数据就完全能够说明问题,非数控机床销售额明显下降,而中高端机床销售额却增长了15%。现在大多数机床企业在低端市场进行竞争确实得不偿失,我觉得企业必须要找准自己公司的定位、细分市场需求。当然,生产线的优化是基础,他曾经对机床制造技术的发展有三个设想,具体的工作其实在国内已经各行各业对材料的要求愈来愈高开始实施。”

设想一:多功能集成的数控机床要成为发展重点

关注点:数控系统向模块化、智能化和络化发展

众所周知,在机床设计中选用高性能、高可靠性的数控系统、伺服驱动装置和优质的配套元部件可使国产数控机床的可靠性大大提高,数控机床的可靠性也恰恰依赖于数控系统的性能。刘总说:“数控机床是目前机床行业的热点,其功能也随着对客户重视程度的加大而逐渐完善起来。现代数控机床的数控系统,趋向于采用模块化硬件的结构形式。根据不同机床的数控功能需要,可选择不同功能的模块进行组合。在通用化、标准化的原则指导下,进行功能模块的设计与制造,这样就使得数控机床的功能更加强大。”其实国内外相同类型的数控机床一般采用相同的数控系统,那么国内的机床产品差距在哪里呢?刘总分析说:“比较有名的数控系统都是国外厂家生产的,所以相关的配套产品还是要选择这些品牌,这些公司对一些核心技术加密,导致国内产品技术受制于人。我认为,摆在国内数控机床制造厂面前最大的问题是如何突破技术的瓶颈。”

作为数控系统与机床本体的“桥梁”,伺服技术直接影响零件加工的质量、生产率及工作可靠性等技术指标。刘总举例说:“加工工件表面有较好的光洁度要求机床运动平稳,特别是在高速换向时的加减速控制,机床运动部件要有较高的运动精度和较小的惯量。”谈到伺服技术的发展,刘总认为大体的发展形势比较乐观,交流驱动取代了直流驱动、数字控制取代了模拟控制,产生了交流数字驱动系统。同时DSP的推广和应用使伺服系统的计算速度进一步提高,采样时间减少、调试方便、柔性增强。

在今年的CIMT2009展会上,数控系统的络功能成为了各大机床企业宣传的新亮点。刘总向介绍说:“通过计算机或数控系统本身对多台机床集中监控和管理,可以实现远程程序传递、加工状态监控,对系统进行远程控制、操作和诊断等。”他同时指出,尽管络化是机床行业的发展趋势,但是要搭建完整的“数据平台”需要大量资"随着我们开辟新利用和新的聚合物技术金,各企业要量力而行才是明智之举。

机床行业为各个制造行业提供基础装备,扮演着制造行业“工艺师”的角色。因此,开发先进的、性价比较高的数控机床产品,是我国制造技术发展趋势的关键,也是我国制造技术提升的标志。

将机器恢复并清算现场

设想二:完善的物流系统来支撑数控机床的加工

关注点:机床生产车间内工业机器人等产品的使用将更加普及

社会的不断发展和进步决定了劳动力的成本将越来越高,同时对环保及安全方面的要求将越来越严;数控机床集成度越来越高,每台机床都有几百个甚至上千个零件,而且机床的众多型号与客户的个性化要求也决定了每台机床都有其独特性;在机床的生产制造过程中,交货周期的缩短和产品质量的提高也对机床的生产环节提出更高的要求。“我的第二个设想就是尽快完善物流系统来支撑数控机床的加工。”刘总说。

在国外的机床制造企业,工业机器人等在物流行业应用较为广泛的产品在机床制造业同样有较为成熟的应用经验,而我国的机床制造业在物流技术方面还处于“探路阶段”。刘总介绍说,目前国内的北一大隈与宁夏小巨人已经尝试将物流系统集成于机床制造生产线内,但是这两家公司都是日资企业,而且与国外先进的物流技术还有一定差距。谈到国外的机床生产车间,刘总形象地描述了日本某机床公司生产线的情况:“晚上工人下班以后,整个车间漆黑一片,唯一能听到的只有机器工作的声音。自动输送小车可以把安装工件的托盘在加工设备、托盘站、装卸站之间自动输送;机床上配置的机械手或者机器人自动进行上下料的操作;在车铣复合加工机床上配置的机器人具有3D视觉识别系统;生产出的零件由这些自动化设备输送进入全自动立体仓库。在整个的加工流程中,配合相应的物流系统可以实现长时间的无人化运行。”

在国内应用方兴未艾也预示着物流系统在中国自动化市场潜力巨大,刘总认为这样的趋势在近几年来可能迎来“爆发式”的增长。同时,国内的机床行业可以借此机会大力发展生产线的自动化升级工作。

设想三:大力推广工业信息化的建设

关注点:监测、远程控制等技术将得到推广

近年来,信息化在制造行业的应用蓬勃发展。机床行业在十几年前就已经引入了“信息化”的概念,但发展却不尽如人意,信息化的应用仅仅限于企业管理部门或企业上层部门,底层的加工设备——数控机床却得不到信息化技术的“青睐”。对于这种现象,刘总认为国内的多数机床制造企业还没有意识到信息化技术的优势何在,这也是他对于机床行业发展的另一个想法。

设想机床附带有一个外部设备,它负责实现语音、图形、视像和文本的通信功能;使机床联,限位插销由锥形插块和连接杆组成机床工作状态和加工进度、故障报警显示、故障排除等信息一目了然。这些直观的功能显示确实为企业提高了工作效率,其实这种设备已经在日本等国家的机床制造企业中有所涉猎。另外,刘总还介绍,新一代的数控系统将位置控制、速度确保在使用的时候不会出现意外问题控制、精密插补以及伺服电机的控制集成在一个电路中,这大幅度提高了系统的传输率和响应速度,同时可以通过同步串行总线与工业以太连接,实现远程控制。

刘总的这三个设想归结起来就是加工制造自动化、物流自动化和络管理自动化,这也是机床生产企业升级为数字化工厂的必要条件。作为对制造行业起引导作用的“工艺师”,机床制造行业的数字化是大势所趋,同时这也是目前国内机床行业发展矛盾的“解决之道”。

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