顶级工厂的整合设置及工艺流程

如果说IMTS的参展率成为了机械加工工厂竞争力的一项指标，这并不奇怪。毕竟，每年的顶级车间标杆调查结果已经证明，最成功的工厂将更为频繁地更换陈旧设备，同时也将采用更为先进的机械加工技术，而这些技术往往会首先出现在当前北美最大的金属加工项目中。

如据调查显示，大部分技术领先的车间采用的是卧式加工中心。与立式加工中心相比，卧式加工中心的主轴在正常运行时间方面优势更加明显。这要归功于其双托盘设计，即在一个托盘上设置新的作业的同时，在另一个托盘上进行加工。这些工厂还经常进行四轴或五轴加工(定位和全轮廓)，从而减少作业要求的设置数量，或者加工轮廓更为复杂的几何形状。这两个机械平台的主轴利用率比传统设备的主轴利用率更高。

此外在领先的工厂里，多任务机械加工正在成为主流。转向/铣刀、瑞士型(现在有一些带有B轴铣削主轴)甚至带有活动刀具的传统车削中心都可以执行多种操作，并且在某些情况下完成机床零件的加工。在加工作业中，所需设置和机械的数量减少，这意味着孔到孔的偏差更小，半制品更少，以及整体生产时间更短。

顶级工厂还将采用更为复杂的刀具技术和策略，其中大多数采用的是定制/特殊刀具、平衡刀具组件、带内部冷却液输送的刀具以及用于确定离线偏移的预调仪。它们还可能使用快速更换装置、真空吸盘和立碑等工件夹具，以增加主轴利用率和速度设置。

工业互联网（IIoT）的实际应用

智慧连接

IMTS旨在建立联系，即在展位上与技术供应商联系，在会议上与技术专家联系，以及与技术用户联系。机械联网是IMTS 2018展会的一大主题，它将用于监控和性能分析。同时，参加展会的许多机械刀具将连接到监控系统中，也有可能在另一家公司的展台上运行。

这是工业互联网(IIoT)的实际应用，数据的交换性和互操作性标准(如MTConnect和OPC/UA)使得工厂级互连更为灵活和相对容易(图1)。展商希望能够展示其硬件可以连接到数据共享的网络中，或者其软件可以处理来自网络设备的数据。

在IMTS 2018展会上，许多关于工业4.0、数字化及智能制造等内容的论坛及会议将会举行，而展览围绕着实际应用展开。近距离观察这些技术，可以得知来自互连机械和计算机程序的数据将如何帮助客户在制造流程中做出更好的决策。数字化以非常实际的方式使IMTS成为了一个大型互连工厂。

互连工厂的一大主要目标就是自动化，但它可能不是以机器人手臂托管机床的形式呈现

自动化无处不在

互连工厂的一大主要目标就是自动化，但它可能不是以机器人手臂托管机床的形式呈现(图2)。从简化的前端办公室到基于测量数据来自我调整的工具路径，数据驱动的制造在很大程度上是为了减少人力。为了与这一简单的定义保持一致，自动化还包括了相对简单且通用的工厂设备，比如工具预调仪、托盘交换器和机床探头。所有这些设备都能够将人力从重复、耗时的工作中解脱出来。

关键词是“解脱”。在熟练劳动力稀缺的时代，自动化至关重要，但同时也可以创造工作。整个行业都建立在自动化集成之上，而且主要的机床制造商也已经进入了这个领域。自动化制造设施仍需要机器人助手、程序员和技术维护人员。为了不被机器人替代，员工将接受再培训。

许多员工可能会和协作机器人一起工作，这种协作机器人使用传感器技术来确保安全，同时不使用隔离栅栏。请注意，协作机器人比两年前在IMS 2016上给人的印象更为深刻。

当然，所有机器人(包括非协作机器人)都越来越受欢迎。据机器人行业协会贸易组织报道，2018年第一季度，有价值5.07亿美元的10730个机器人被运到了北美市场的客户手中，这与前一年的同一时期相比，数量增长了22%，价值增长了3%。在其他发展方面，直观的离线编程、手臂末端的更多样性加工、改进的可视化技术以及便携性(包括自己移动的单元)正在使机器人自动化更适用于小批量/高混合生产。

IMTS上有关自动化的新闻是：数据和日益强大的计算机软件将推动自动化的发展。具有互联性、预测分析和维护等功能的系统将尤其应用在机器人上，软件自动化甚至能促进增材制造过程。考虑一下生成设计，其中计算机根据预定义约束来生成数千种可能的设计迭代。这种能力通过增材制造使复杂的晶格结构成为可能，它尤其适用于激发工程师的想象力，并且一开始就加速产品开发。

最终用途的聚合物和金属零件正被生产出来

增材制造已经来临

在4年前，增材制造(AM)已经成为主要议题。就像现在一样，当时的增材制造在技术能力和IMTS展现方面都不断涌现。然而值得注意的是，在2014年，与增材制造有关的信息一半都是在定义和描述上，介绍了增材制造的基本功能和前景。

在今天看来，已经不再需要这种定义，这包括以下两方面原因：

第一，增材制造方面的参展商在IMTS 2018展会上给参加展会的人们留下了深刻的印象。2018年，专门的增材制造馆的参展商数量比前两年增加了近3倍，这还不包括同样计划展示增材制造技术和服务的邻近展馆的参展商。这种现象与增材制造的广泛采用(尤其在生产能力方面)有怎样密切的关系?这是一个很好的问题。但是，IMTS的参展者将有许多机会看到增材在机械工厂的应用已经超过了塑料原型。最终用途的聚合物和金属零件正被生产出来(图3)，用于定制工具、混凝土模板、夹具、模具和模型的小批量生产，以及用于航空航天和医疗行业的高价值、小批量零件。

第二，即便假设增材制造的宣传仍然超过了其在生产零件方面的应用，增材制造在IMTS的激增仍然是该行业增长和市场份额增加的良好标志。只有持续的创新才能维持这种发展。鉴于增材制造的潜力很大，并且由于其正在产生利益的浪潮，增材制造技术已经吸引了很多人的关注。