国际机床展中的“数智五星”

畅达

为期六天的第十八届中国国际机床展览会（CIMT2023）于4月15日在北京圆满落幕。本届展会主题为“融合创新 数智未来”。

汽车前装市场离不开装备制造的进步革新，汽车的生产能力也是工业水平的风向标。在全球范围的行业交流复苏中，这一展会主题将被赋予新的内涵和历史使命。《汽车工艺师》记者参加了本届展会，选取五家有代表性的助力汽车数智化的展商及展品，来记录新时期汽车制造业不断发展的进程。

柔性制造

数字化时代，智能制造正成为现代制造的基础，而柔性制造技术作为智能制造的重要支撑，也在不断发展和完善。基于当前业务场景和客户实际需求，伟立机器人在行业内首次提出“数字化柔性制造系统”的概念（DFMS， Digital Flexible Manufacturing System），即通过数字化技术手段，将工业自动化技术（AT）与信息技术（IT）以及控制技术（OT）深度融合，从而对柔性制造系统进行赋能提升，在产前规划、产中操作指导和调度控制、产后分析改善等各个环节实现智能化，实现更精准的计划管理和配套制造，并对工艺执行情况、过程质量监控和设备状态管理等生产环节各要素进行精细化管控，实现真正的自动化、柔性化和智能化。成功打造了诸多具有示范性的样板工程，成为新一代智能制造行业从顶层设计到落地实施的系统解决方案专家。在众多行业领域，尤其在金属加工行业的整个生产工艺环节，伟立开发出智能制造一体化综合应用平台系统，已成为行业内的典型应用示范自动化、数字化集成平台公司，帮助客户提高生产效率，提升产品品质和能源效率，同时降低生产成本和对环境的不良影响。对设备和产线布局、工厂物流、人机工程等虚拟仿真和模拟，确保方案设计合理；应用数字孪生技术，实现物理设备与数字模型的虚实同步，可进行远程管理和预测性维护；与MES/ERP/WMS/CAM等系统对接，实现各系统间数据采集、传输、交换与管理，为工厂数字化实现提供基础；有效解决多品种、小批量加工难题，减少人工干预，提升设备利用率，提高产品品质和降低生产成本，实现24h不间断作业。

在CIMT2023，伟立带来的展品分别是DFMS数字化柔性制造系统、智能机外刀具库和柔性智能工作站。

DFMS数字化柔性制造系统是一个基于数字化技术的柔性加工解决方案，它面向多品种小批量加工场景，可以帮助制造企业提高生产效率和降低成本。该系统由物料存储系统、智能搬运机构、装载站及数字化生产管理系统、集成加工设备、测量设备和工序辅助设备等组成，可以实现生产过程的柔性化、自动化和数字化，从而提高生产效率和质量。

智能机外刀具库是一种用于存储和管理机床加工刀具的系统，它可以自动识别和管理各种不同类型的刀具。并为操作人员提供实时的刀具信息和状态监控，可以自由扩展机床刀具库容量，解决多工件加工时因机床刀具库容量不足和刀具短缺反复备刀的难题，实现多机床刀具共享，提高刀具利用率和生产效率，降低刀具损耗和维护成本。同时作为柔性制造系统的重要补充，可以实现更多品种工件的连续自动化加工。

3S柔性智能工作站是针对机加工行业多品种、小批量推出的机器人与料仓一体式柔性加工單元，但它不是机器人+料仓，它是生产计划（管理）+自动化（执行）的连续作业神器，在不区分批量大小的情况下，实现降本增效，为小批量多品种的金属零部件产品打样、模具制造、医疗器械等领域提供经济高效的解决方案，广泛适用于立式和五轴加工中心、车床、车铣复合等。

这些产品都是当代制造业数字化、智能化发展的亮点产品，它们能够帮助企业提高生产效率，降低成本，提高产品质量，从而帮助客户在激烈的市场竞争中取得更大的优势。

伟立作为专业的本土自动化服务商，对比国外品牌有明显的价格、交货期和售后服务优势。同时基于相同的技术理念和水平，还可以按客户的要求进行深度定制，如多种类、多型号、多品牌设备混线和旧机改造等方式实现最优的制造方案设计。本次展会，伟立还展示了一套机加4.0沙盘演示模型，以“管、造、送、存”为核心，即以数字化管理为基础，应用智能物流和智能仓储，推动客户的智能制造向更深程度和更广领域拓展。

万物互联

无锡微茗智能科技有限公司（微茗/Masterlink）是一家专注于机加工智能制造的创新型科技公司。深耕精密加工行业，创造性地将生产管理软件及互联网平台技术融合应用于生产管理，通过设备联网、数据采集构建生产现场综合数据信息系统，并结合传感器、边缘计算、云计算等技术帮助客户实现生产过程数字化、信息化、智能化。

（1） 机床感知智能化   包含了撞机保护系统， 便携式机床诊断仪、刀具监控系统、工业装备远程运维及通用型附加4轴 / 5轴驱控一体系统等。

（2）产线柔性智能化   包括产线智能化管理系统LMS和产线柔性化管理系统FMS。

（3）车间协同智能化   包括，中小企业协同制造管理云、车间协同制造管理系统E-MES以及数采硬件。

微茗智能科技集成的德国蒙特利超高精密传感器，可实现设备的7×24h实时加工监测、保护，以及设备预防性维护和维修诊断，一套设备三套使用方式，不受数控系统类型的限制，可兼容Siemens、Bosch Rexroth、Heidenhain、Fanuc及Mitsubishi等。

基于超高精密传感器和各种加工情景有以下几种：

1）7×24h实时机床撞机保护。

2）7×24h实时机床加工过程监控（刀具异常、加工异常）。

3）最多8个可自由配置的情景模式。

4）机床诊断维修诊断，预防性维修。

另外，产线智能化管理系统 Line Management System（LMS）即通过管理软件实现生产线智能化、柔性化。解决生产线多品类小批量柔性生产、信息不透明、效率低、产线异常成本高、产线管控断档、质量无法跟踪、管理纸质化及信息共享困难等问题。

人机协作

进入21世纪，行业内的市场竞争趋于白热化，简单的规模化及精益生产已不再具备强大竞争力。而通信技术的发展让智能制造变为可能，为制造业的升级描绘了美好前景。

作为制造领域重要分支的机械加工过程，其本质是一个物理转化过程。人们往往通过大量的测试和经验总结来进行不断的优化与调试，这样既大量消耗人力、物力和财力，也未必真正从根本上解决问题。与此同时，智能制造的过程也需要从业人员对于物理加工过程有更深的了解，能实时的掌握加工过程中的各种情况，以便能及时的进行调整，实现对于操作经验的替代。

随着自动化与IoT（物联网）的加速发展，很多制造业在实现标准产品大批量生产的同时，客户开始越来越多追求个性化、小批量的高水平制造能力。因此，在更换产品制造的过程中，也就要求工厂的生产线具备较好的柔性加工能力。对此，深度了解和掌握制造过程是非常必要的。

顺应制造业的发展趋势，吉兰丁提出了基于CPS（信息物理系统）和IIoT（工业物联网）的制造数据应用系统，它可以将加工过程快速通过数据化来呈现，为企业决策提供依据。

基于在机械加工原理、机械制造系统论和数据科学领域的深度研发，结合软硬件与IT技术，吉兰丁独创开发了一系列基于数据的智能加工系统、车间管理系统以及工业物联网应用系统。使得数据真正为客户创造从制造过程能力到管理能力，再到人工智能应用的价值提升。

吉兰丁智能科技有限公司是一家专注于推动机加工领域的数字化和智能化的高科技企业，面向机加工行业提供机加工制造过程的核心数据，并基于数据进行建模形成相应的控制软件，实时监控反馈调整，提升机床装备的性能，为企业生产提升品质和效率，降低生产成本。吉兰丁是细分领域内的龙头企业，在本次北京国际机床展上，吉兰丁智能科技有限公司独家发布了《机械制造过程级数字孪生技术及应用白皮书（2023年）》，这是国内首份关于机械制造过程级数字孪生内容的白皮书。

白皮书深入分析了机械制造工艺数字化的现状、挑战和机遇，阐述了机械制造过程级数字孪生理论、技术和应用案例，并对该领域的产业发展提出建议，倡议建立《机械制造过程级数字孪生系统服务商能力评估体系（建议）》，助力行业良性发展。

本次机床展吉兰丁首发了四款新产品。

1）免学习断刀监控系统。将刀具监控系统由学习后比较的1.0版本，基于刀具破损特征做精准监控的2.0版本过渡到免学习的3.0版本，解决了困扰行业已久的刀具监控使用复杂和漏报误报问题，属于全球首创。

2）机床预测性维护系统。解决了机加工行业的机床预测性维护系统需要将机床故障和产品质量关联，以及需要精准识别故障源的两个问题，将机加工行业的设备维护从事后维修转移到事前预测。

3）深孔钻异常预防系统。针对深孔钻加工行业的断刀等异常情况进行在线监控，实现了自学习数据，自判断过程，自控制机床，预防批量甚至单件深孔钻加工中的异常情况。

4）多维智能磨削控制系统。该系统具有防碰撞、消空程、自适应3大功能，在磨削领域属于首创，提供了行业内最具价值的磨削过程数字化解决方案。

在细分领域，如机床、轴承、汽车及军工四大行业展示了数字化与智能化解决方案，尤其是汽车零部件制造行业，围绕着“降本”“增效”“提质”和“数字化”，展示了已经在行业重点企业（如大众、康明斯、比亚迪等）广泛应用的、可落地和可精细核算价值的整体解决方案，为机械加工制造领域的数字化转型提供了示范样板。

感知世界

易福门（ifm）来自德国，是工业自动化领域中电子传感器的领先制造商之一。该企业主导思想是：为您的项目找到可靠的解决方案——从带不同附件的单一传感器到完整的自动化系统。

ifm产品广泛应用于各个行业，例如：汽车制造、机床、物流运输及移动车辆和工程机械等。企业秉持质量高于一切的原则，为每个目录产品提供5年质保。

作为工业4.0先驱之一且拥有丰富行业经验的ifm，不仅提供元器件，更着眼于数据，通过IO-Link技术释放传感器的所有潜能，由最基层的数据流开启工业4.0大数据的Y型之路，为用户设备的预测性维护、故障诊断和能源管理提供数字化传感器、分布式模块及系统解决方案。

ifm moneo是全新IIoT数据开放平台，高度灵活、简单易用。它将运营技术层级与信息技术层級结合在一起，打破数据鸿沟；可视化页面、模块化设计，功能强大。ifm基于moneo平台的预测性维护技术可轻松获取设备状态，远程设置参数；自动检测分析其故障原因，避免停机，可确保机械高效的正常运行以及工厂实时维护。

基于IIoT物联网平台moneo的预测性维护解决方案已经广泛应用于各个行业中，并取得了重大的成功。通过机床状态数据的实时采集与监控，实现加工设备状态的透明化和预测性维护能力，正是当前利用数据力量迈向数字化转型目标的切实可行途径。

行业标准

携汇智联（北京）有限公司总经理陈振华表示，基于机床工具产业不同规模企业应对方式的差异化，部分企业开发了支撑机床运行的柔性生产管理系统、软件，实现自动化和和效率的平衡。但将这些系统和软件放在机床产业下游用户的整体视角看，仅解决了下游用户单个企业内部的局部问题。携汇智联的措施是提升机床工具数字化能力，建立机床工具产业利益共同体。适应下游用户的需求，增强机床工具的数据能力及数字化应用能力。路径是通过提升机床工具的数据原生能力，实现端到端数据打通，从承载用户的生产过程，到生产全程可视、量化，信息透明，从而帮助下游用户的产业链、供应链整体进行优化，实现更有效率的生产组织。

结语

从用来感知世界的易福门开始，到人机协作、依托通信技术发展的吉兰丁，进而到提升装备制造能力、柔性制造的伟立机器人，这些构成了单个生产区域的高效生产智慧制造。在单一或单个生产区域内部及外部通信协议集成的微茗，让装备制造的智慧智能插上了腾飞的翅膀。在展翅腾飞的机床行业里，全产业链的协议及标准联盟，使得这个产业数字化、智能化的进程每一步变得坚实可信，未来可期。