迈向智能制造时代的数十年探索
——访Tebis中国总经理庄晓林

2020-07-10 06:35金属加工李一帆曹雪雷
金属加工(冷加工) 2020年7期
关键词:机床标准化智能化

■ 《金属加工》记者 李一帆 曹雪雷

第一次工业革命,蒸汽机使机器代替人工成为可能;第二次工业革命,人类进入了电气时代;第三次工业革命,信息技术、航天技术蓬勃发展,变革不仅局限于工业,更对人们的生活方式产生了深远的影响。每一次工业革命都是对生产力的巨大提升,如今,数字化、智能化已成为新的趋势,没有人能准确预测这次变革的终点,但大到国家、小到科研机构和企业,以及每一个投身其中的人,都在为推动智能制造新时代的到来而努力探索。

在工业生产中,智能制造离不开CAD/CAM/MES等工业软件。作为连接计算机和实际生产的重要工具,工业软件涉及研发设计、生产控制、信息管理等方方面面。《金属加工》作为行业知名媒体,一直关注着工业软件的创新发展。在众多工业软件中,Tebis以其全面的技术实力、丰富的实践经验和卓越的咨询服务,占据着智能制造的“咽喉”位置。在《金属加工》(原名《机械工人》)创刊70周年之际,我们特别邀请到Tebis中国总经理庄晓林,与大家分享Tebis的发展历程和技术优势。

为智能制造而生

1980年以后,CAD/CAM技术进入快速发展期,相应的软件技术(如优化设计、有限元设计、数据库技术等)迅速提升,出现了很多商品化软件,推动了CAD/CAM技术的应用和推广。1984年,Tebis应运而生,成立于德国慕尼黑。创始人之一的Bernhard Rindfleisch在创办Tebis之初有一个梦想:他想让全球的企业都可以通过智能自动化数控编程实现高效安全的智能制造。他见证了Tebis辉煌的发展历史——从最初的两个人发展到成为全球卓越的工业4.0数字化智能制造云平台软件与服务公司,遍布全球主要的工业国家和地区。

成立初期,Tebis的发展势头已十分强劲。据庄总介绍,1986年,Tebis V1.0版本问世,成为全球最早基于PC机开发的主流CAD/CAM软件之一;1990年,Tebis发行第一代AutoMill®技术,实现跨多曲面加工,该技术的创新在当时的模型制造业引起不小的轰动;1991—1996年,Tebis发展迅猛,业务高速增长,开始全球扩张,在全球主流的工业国家成立分公司。

以技术突破为先

身处日新月异的科技发展浪潮之中,工业软件更需要保持其技术优势。在业务扩张的同时,Tebis在技术突破方面也从未懈怠。1997年,Tebis第二代Automill®技术诞生,在拓扑结构上进行高精度的数控计算,这标志着优质的曲面质量的重大突破,也是Tebis时至今日仍保持领先的原因;2000年,Tebis做到了将客户的刀具和机床集成在数字孪生镜像环境中;2004年,Tebis能够在软件环境中存储客户的制造经验;2008年,Tebis在CAD/CAM系统中集成了自主研发的基于数字孪生镜像的虚拟机床技术。

Tebis虚拟机床技术可以在3D环境下复现整个制造现场,在计划阶段就可以对复杂制造过程进行虚拟和优化,直接在电脑上模拟加工操作,并检查是否与所有组件发生碰撞。通过Tebis数字孪生镜像技术(见图1)可以轻松实现多机床操作和无人值守的安全生产。

创新仍在继续,2009年,Tebis深度集成了ProLeiS MES智能制造执行系统;2010年,第三代Automill®技术与Job Manager集成,可以管理所有加工类型与过程;2017年,Tebis收购ProLeiS智能制造执行系统(MES),打造CAD/CAM和MES软件一体化解决方案。如今,Tebis已实现CAD/CAM和MES系统深度集成,定制企业云端中央制造经验数据库,并支持用户扩展、优化、标准化加工与编程,积累和共享企业加工经验,提升制造过程高效安全水平。

智能制造是一个循序渐进的过程,任何智能制造要实现,都必须先标准化再数字化,最终才能达到智能化,标准化是一个管理过程,Tebis正是把标准化、数字化、智能化三个阶段全面统一的数字化智能制造云平台(见图2),提高加工安全性和质量的稳定性,降低刀具消耗成本,提高机床运行效率,从而提高工作效率。

以智能模具(见图3)为例,其智能化主要体现在三方面。第一,模具的多样性使得对不同设计工具的需求显著增加,复杂的模具制造需要一个标准化的制造过程;第二,监测系统升级,包括数字化制造过程、嵌入式诊断系统(EDS)、检测和评估制造过程相关数据;第三,自优化过程,利用新的辅助系统使制造过程稳定,通过机床的接口优化制造过程。

图1 Tebis数字孪生镜像技术

为客户创造高价值

立足于不断突破的技术水平,Tebis逐渐得到越来越多用户的认可,在CAM领域还被冠以“奔驰”美誉。1993年,Tebis进入中国市场,时值中国制造的高速发展阶段,为了给中国客户提供更优质的服务,2012年,Tebis在中国建立了子公司,又于2017年在成都成立分公司,助力西部智能制造大发展。

在中国智能制造的广阔市场中,汽车、航空航天等行业的众多知名企业都选择了Tebis软件,典型客户包括上汽大众、中国一汽、普什模具、海斯坦普以及长城汽车等。提及Tebis能够在中国打开市场的原因,庄总认为主要有以下三点:第一,Tebis秉承德国制造的先进技术,中国智能制造必然需要建立标准化、数字化、智能化的制造过程,这正是Tebis的强项;第二,Tebis本地技术专家都具有丰富的实践经验,积累了众多成熟的项目经验,可定制企业云端中央制造经验数据库,并支持用户扩展;第三,Tebis拥有自己的企业咨询部门,咨询顾问拥有众多项目成功经验,可以为全球制造项目提供咨询服务。2017年,Tebis荣获德国前总统Christian Wulff先生颁发的“最佳咨询大奖”,2018—2019年,连续两年获得德国经济周刊“最佳咨询大奖”,这些足以证明Tebis咨询的卓越实力。

图2 数字化智能制造云平台

图3 智能模具示意

客户的实际案例更具有说服力。据介绍,在与一个客户开展合作时,刚开始,客户对于标准化并不是很理解,在Tebis团队与其多次沟通交流并展示德国项目的成功经验后,客户同意在项目初期制定企业标准化。之后呈现的效果十分显著,编程效率大幅度提升。客户反馈Tebis可以对机床设备精准测量、完整建模,包括机床几何体、运动装置等所有组件。虚拟机床结果更加精确,且集成在一套软件中,从而使客户能够方便快捷地借助虚拟机床进行规划、检测和优化,数字孪生镜像过程快速、高效且安全。

随着中国制造业的转型升级,用软件“激活”硬件的重要性越发凸显。庄总表示,中国已经成为Tebis的重要战略市场,Tebis将继续加大对中国的投入,通过将先进技术与本地制造发展融合,实现标准化、数字化及智能化制造过程,降本增效,助力中国智能制造的高速发展。

未来,Tebis将继续围绕数字化智能制造云平台展开研究,把中央制造经验数据库统一存储在云端,客户端可以实时调用标准化的数据库,也可以实时更新云端库数据,用一个云平台满足制造需求。在智能制造的大趋势下,工业软件将成为机械加工行业的核心竞争力。得“软硬皆施”者得天下,将软件与硬件互通互联,通过云平台统筹管理,实现数字化、智能化生产,将成为提升企业竞争力的利器。

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