國內(nèi)當(dāng)代數(shù)控機(jī)床孕育著新的革命性突破

中國要成為機(jī)床強(qiáng)國，還有一段很長的路要走。在探索未來趨勢時(shí)，不要只認(rèn)為國外的機(jī)床新產(chǎn)品就是趨勢，知其然不知其所以然。從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢來看，機(jī)床作為生產(chǎn)工具和用能產(chǎn)品，其產(chǎn)品創(chuàng)新今后若干年的焦點(diǎn)可以概括為以下4個(gè)方面:

(1)生態(tài)機(jī)床。綠色制造是可持續(xù)發(fā)展的前提。

什么是綠色生態(tài)機(jī)床呢?綠色生態(tài)機(jī)床的愿景應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn):機(jī)床主要零部件由再生材料制造，機(jī)床的重量和體積減少50%以上，通過減輕移動(dòng)部件質(zhì)量、降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30%~40%，使用過程中的各種廢棄物減少50%~60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境，報(bào)廢后機(jī)床的材料100%回收。

綠色生態(tài)機(jī)床提出的全新理念是:減少機(jī)床的重量，節(jié)省材料，同時(shí)降低機(jī)床使用時(shí)的能源消耗。

機(jī)床必須體現(xiàn)節(jié)能減排、以整體效益為本的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多年來，精度、速度、功率等測度的機(jī)床能力指標(biāo)是機(jī)床產(chǎn)品的主要追求目標(biāo)。當(dāng)前在阻止環(huán)境惡化的壓力下，工業(yè)生產(chǎn)需要全方位地降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，機(jī)床的發(fā)展方向也應(yīng)該從提高能力指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咝б嬷笜?biāo)，以更少投入獲得更多產(chǎn)出。

機(jī)床綠色化的主要途徑是:采用新結(jié)構(gòu)和新材料，減輕移動(dòng)部件質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能;采用干切削和MQL實(shí)現(xiàn)減排，注意排屑路徑暢通，熱移除迅速，保證不由于采用干切削和MQL而造成機(jī)床熱變形，影響加工精度。

(2)聰明機(jī)床。基于互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化是機(jī)床進(jìn)一步延伸人的腦力的體現(xiàn)。智能化可以提高機(jī)床工作的穩(wěn)定性和可靠性。聰明機(jī)床能借助各種傳感器對(duì)自己的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，自行分析機(jī)床狀態(tài)、加工過程以及周邊環(huán)境有關(guān)的信息，然后自行采取應(yīng)對(duì)措施來保證最優(yōu)化的加工。換句話說，機(jī)床已經(jīng)進(jìn)化到可發(fā)出信息和自行進(jìn)行思考及調(diào)節(jié)。例如，能減小振動(dòng)的主動(dòng)振動(dòng)抑制，能控制熱位移的智能熱屏障，能防止部件碰撞的智能安全屏障，語音提示和短信通知以及按照加工要求幫助選擇切削參數(shù)等。

聰明機(jī)床其實(shí)是一個(gè)完整的加工系統(tǒng)，而該加工系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)又是制造系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。將相關(guān)工藝過程和設(shè)備知識(shí)集成后進(jìn)行建模，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化。

設(shè)備自適應(yīng)化。開發(fā)新的測量方法、模型和標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控，借助在線測量、傳感和實(shí)時(shí)分析進(jìn)行自我診斷和誤差補(bǔ)償，提高機(jī)床的工作性能。

采用新一代數(shù)控系統(tǒng)。與STEP-NC兼容的接口和數(shù)據(jù)格式，使基于CAD模型的機(jī)器控制能夠無縫運(yùn)行。

在加工過程中直接測量刀具磨損和工件精度的方法。

(3)客戶化。從大批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)變是制造業(yè)總趨勢，機(jī)床產(chǎn)業(yè)也不例外。當(dāng)好用戶的工藝師、為用戶創(chuàng)造價(jià)值不是一句空話，用戶生產(chǎn)的產(chǎn)品是不同的，對(duì)機(jī)床設(shè)備的要求也當(dāng)然各異。例如，復(fù)合加工機(jī)床的目標(biāo)是一個(gè)復(fù)雜工件在一臺(tái)機(jī)床上加工完畢，不同工件有不同的工藝過程和加工方法，復(fù)合機(jī)床的配置就應(yīng)該有所不同?？梢灶A(yù)見，相當(dāng)一部分只專注生產(chǎn)和銷售傳統(tǒng)通用機(jī)床的企業(yè)將被為用戶提供模塊化、可重構(gòu)、柔性化的全面解決方案的競爭者逐步取代。

為了爭取更大的銷售亮點(diǎn)，國外公司將服務(wù)經(jīng)濟(jì)的理念用于機(jī)床的銷售中，傳統(tǒng)的機(jī)床維修保養(yǎng)服務(wù)受到不同的沖擊，從而發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床維修服務(wù)已經(jīng)拓展到怎樣幫助用戶創(chuàng)造價(jià)值，提高生產(chǎn)力，達(dá)到效益最大化。為客戶設(shè)計(jì)解決方案，才是共同發(fā)展的基本戰(zhàn)略。

我們要把服務(wù)經(jīng)濟(jì)與制造銷售相結(jié)合，并改變機(jī)床行業(yè)的營運(yùn)模式。機(jī)床企業(yè)必須結(jié)合技術(shù)、服務(wù)、管理和成本來保持競爭力，以技術(shù)決定實(shí)力、服務(wù)決定優(yōu)勢、管理和成本來決定效益。用戶需要什么，企業(yè)就要以用戶需求為中心，特別是把握市場前瞻性需求，滿足市場新變化，形成全方位的服務(wù)能力，提供成套成線產(chǎn)品及全面解決方案，逐步實(shí)現(xiàn)承擔(dān)工程總承包項(xiàng)目。

(4)軟硬結(jié)合。傳統(tǒng)的機(jī)床制造商在銷售機(jī)床產(chǎn)品時(shí)通常不提供軟件產(chǎn)品，即使是數(shù)控機(jī)床，其數(shù)控系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)供應(yīng)商植入數(shù)控系統(tǒng)之中，并非由機(jī)床制造商提供。隨著機(jī)床加工對(duì)象的形狀越來越復(fù)雜、數(shù)控機(jī)床的功能不斷擴(kuò)展、控制軸數(shù)的逐漸增加，要充分發(fā)揮機(jī)床的最大效益、保證用戶以最高的工藝安全性和高效率地進(jìn)行加工，就必須依靠軟件的支持。

在互聯(lián)網(wǎng)物流網(wǎng)的今天，機(jī)床不僅是一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備，更是工廠網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)接點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)床能夠與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、刀具和物料管理系統(tǒng)，甚至與機(jī)床、刀具供應(yīng)商建立聯(lián)系，自動(dòng)處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。