随着德国“工业4.0”概念的兴起及“中国制造2025”战略目标的制定,中国各行业围绕智能制造、智能化工厂、甚至“智慧工厂”的探索和实践活动越来越受到重视。作为制造实施的主体——机床,原先单纯的以实现制造为目的的传统机床已经无法满足现实管理和未来发展的需要,就要求其本身需要具备自主思考、自动优化、自我成长的能力,对外需要具备双向通信、远程监控、远程诊断、报告分析的功能——也就是智能机床。管理者能够随时了解制造的整个过程,能够监控、诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差,选择最优方案、不断优化生产过程,最终实现制造水平和生产效率的大幅提升。
现阶段,智能机床的研发和应用方面除了继续提升自我感知、自我成长、优化制造的能力外,和外部的数据交互也越来越多,通过基本的网络功能、移动通信技术、甚至WiFi和外部进行连接,自动报告运行状况,外部能够随时随地远程掌握设备的状态,通过对应的软件支持系统,随时分析、评估制造过程,及时提供支持或调整、优化生产资源。比如MAZAK全系机床搭载的MAZA-CARE功能,利用现代通信技术,管理者能够实时掌握设备的运转状况,设备故障信息可即时地发送到相关人员以及主机提供厂家,主机厂家能够通过远程诊断设备故障情况,可能情况下远程指导客户实现设备故障的快速排除,就像母亲关怀孩子一样。另外,像MAZAK全新升级的SPS(Smooth Process Support)制造执行系统,是在原先CPC(Cyber Production Center)基础上,面向“智能制造”升级的一款全面支持用户工厂制造工序,使工厂实现高度智能化的软件。SPS可进行加工程序的编写和模拟,可进行生产计划的编制和进度管理,对工厂整体的刀具管理和刀具准备进行支持,可对设备开动状况进行监控,并对开动实绩、报警等进行自动汇总分析等功能。实现设备、程序、刀具、计划的智能化管理,打造真正意义上的“智能化工厂”。
作为智能机床的“大脑”,智能的数控系统当然是其重要核心。MAZAK公司一直致力于智能数控系统的研发和应用,1998年推出的数控系统M640,搭载Windows95操作系统,首次实现了PC与CNC的完美融合(PC FUSION CNC),其特有的对话式编程、专家数据库、双向通信功能等,能够快速实现制造的同时,也能够实现设备运行管理、维护提醒、远程监控、远程诊断等功能,是一款会思考、会学习、会成长的数控系统。
MAZAK公司2014年推出的全新一代数控系统MAZATROL SMOOTH,操作面板采用全新的触屏操作设计,新增3D模型操作、流畅加工设定(SMC+)、热变位控制(ITS+)等功能(还有很多),将制造实现、作业准备、设备维护等过程完美结合起来,实现顺畅的制造,促进客户生产率的提高。
除了数控系统外,智能机床还应具备需要与之匹配的刀具管理系统、冷却管理系统、检测反馈系统,以及与外部生产管理系统、工艺支持系统、自动物流系统、环境监测系统等的数据接口及数据交互,构成大的“智能生产系统”,借助信息共享及大数据分析,跟踪客户群的需求变化,改变产品构成,监控生产系统的健康状态和衰退情况,创建能自调节、自适应的“无故障忧虑”的生产系统。
随着产业升级及“中国制造2025”战略的深入落实,智能化制造、智能化工厂的建设对智能设备的需求也会越来越旺盛,但由于中国整体制造水平限制,也可能会经历盲目大干快上的爆发式增长,到理性选择、科学搭配的平稳增长模式。
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