穆格助力金屬加工行業向數字化、信息化、智能化華麗轉型

文/宋仲平·FM 記者

2021 年是國民經濟與社會發展“十四五”規劃實施啟動和建黨100 周年，更是中國特色社會主義現代化建設新征程的開啟之年，黨和國家制定、發布、落實、實施國民經濟和社會發展“十四五”規劃和2035 年遠景目標，務實、明確了我國經濟與社會發展的方向——將繼續堅持智能制造作為主攻方向不動搖，加快推動制造業數字化、信息化、智能化轉型的步伐。此外，中國政府提出在2030 年前通過優化產業結構和能源結構實現碳排放達峰行動方案，也為制造行業提出了新思考、新任務和新挑戰。

金屬加工行業作為我國重要的制造業之一也不例外，必須擔負起相關的職責。特別是在經歷了疫情之后。目前我們處在后疫情時代，在國內市場需求不斷增加，同時國外市場需求逐漸加大的情況下，國內金屬加工企業如何在保質保量的基礎上，增強企業生產效率，做好產品囤貨和出貨率，來減低普遍加班加點的生產現象。另外，由于中國的產業結構與西方工業不同，中國金屬加工行業企業可能需要花費更多時間去實現“碳中和”。

運動控制技術作為金屬成形行業設備中不可或缺的一環，該如何幫助中國金屬加工實現在智能制造和節能減排方面華麗提升呢？本期我們邀請了在運動控制技術研發和生產領域的領頭羊——穆格工業集團來與各位讀者聊聊，他們在金屬加工與智能制造、節能減排等方面的趨勢洞察和思考。

先進的運動控制方案或成為金屬加工行業智能制造的一劑良藥

汽車，白色家電和計算機制造等金屬加工的終端應用領域都對更高的生產效率，安全性，以及更低的能耗和更高的零部件質量，提出了嚴苛的要求。而要實現這些要求，李曉亞建議金屬加工企業可以考慮在產品設計階段就讓像穆格這樣的運動控制方案專家早期介入，幫助從源頭解決棘手的工程難題。這點也是穆格一直幫助金屬加工客戶獲得成功的秘訣之一。此外，作為金屬加工企業必須考慮對機器設備以及控制系統進行仿真模擬，并將仿真結果用于指導將來的實際系統調試，這可以幫助減少開發和安裝時間，從而降低項目的開發和運營成本。除了控制精度等要求外，運動控制系統的長期穩定性和一致性，所帶來的經濟利益和好處也是顯而易見的，企業無需重復不斷地調整參數和更改系統配置，從根本上大大減少客戶的維護成本，提高生產效率。比如穆格2014 年為富迪汽車配套的數控液壓拉伸墊，運轉至今，在幾乎沒有更換過關鍵控制零部件的情況下，仍然保持穩定的運轉狀態。

電動伺服泵控系統EAS的主控單元EPU

“60 多年來，穆格在設計和制造世界級運動控制產品方面贏得了聲譽。穆格的液壓伺服閥、伺服控制器和徑向柱塞泵已成為行業標桿。穆格在伺服電機、伺服驅動器和執行器技術方面的開創性工作也正在重新定義機器多功能性、可靠性和性能的限制。在中國的金屬成形領域，穆格幫助包括中國一重、中國二重、濟南二機床、天津天鍛、揚州鼎隆、蘭石重工、太原通澤、青島海德馬克、西馬克等客戶極大地提高了一系列行業關鍵機器的性能。所涉及的產品既有穆格標志性的產品——電液伺服閥和電液伺服系統，也有穆格自己開發的具有獨特優點的運動控制器；既有機電伺服產品如伺服電機、伺服驅動器和伺服作動器，也有最新的電動伺服泵控單元和電動伺服泵控系統。”李曉亞說到，“比如德國西馬克公司的輾環機及配套的環坯鍛壓機就是采用了穆格為其提供的電動伺服泵控系統EAS 方案，從而使整套設備的液壓站體積節省了90%，系統能源節省最高也達到了30%。”

由穆格率先開發的數字伺服閥作為金屬加工行業向數字化、信息化、智能化方向轉型的利器，可裝配于高性能和高可靠的運動控制平臺。先進的數字閥/軸控閥等關鍵控制元器件也可以幫助客戶實現靈活集成、高生產率和更簡單的維護。借助于數字閥平臺，穆格新近推出的狀態檢測軟件，可以在線檢測伺服泵控單元EPU 中最關鍵的運轉狀態。結合系統中其他的運轉參數和環境參數，給出系統的健康指數。該指數可以提示系統的整體狀態并給出系統維護的實時提醒，以此幫助用戶制定系統檢修維護計劃，減少系統宕機時間，提高生產率，降低運營成本。

在借鑒國際先進數字化轉型方案的同時，如何有效針對中國市場客戶的特定需求提高客戶在市場上的競爭力也是穆格的服務方向。使用高性能運動解決方案助力客戶提升他們的產品競爭力是穆格的另外一大優勢，比如在粉末壓機領域，穆格與揚州鼎隆合作，助其成功研發制造了國內首臺10000kN 超大型粉末壓機，填補了國內空白。這臺壓機包括10 個運動軸驅動，18 個液壓作動器，其中最大的主液壓作動器重達6.2t，加壓能力可達10000kN，控制精度可達0.01mm，每分鐘工作頻次為10 次。該設備大大提升了中國自主制造高精度大型粉末壓機的水平，也大大提升了國內廠家在市場的競爭力。

持續研發，因地制宜助力實現“碳中和”

作為高耗能的傳統工業，金屬加工行業實現碳達峰、碳中和目標的主要途徑有借助光伏、風電等技術實現清潔發電；用新工藝、新設備提高煤等傳統能源的使用效率；通過催化工藝，將二氧化碳轉化為有用的產品和資源；技術加持能源結構轉型等方法。

配備穆格伺服泵控系統EAS 的設備

李曉亞表示穆格針對不同客戶情況可以提供針對性的解決方案。

方案一：大力推進電液混合伺服控制技術的應用，通過持續加大全球和本地化協同研發，該應用完美結合液壓伺服和機電伺服各項優點，極大幅度減少液壓油的使用。清潔的環境降低了維護和運營成本，降低了火災風險。獨立且緊湊的產品設計降低了機器的空間要求，大大降低了設備投資成本。

方案二：為不得不繼續使用傳統液壓伺服系統的客戶提供節能減排方案。例如穆格為一重集團提供的6 點600t 數控液壓墊系統，通過采用數字式伺服閥等高性能控制元件，結合性能優化的整體設計，大大降低了系統的壓力損耗。整個系統的泵站驅動電機功率相較于其他同規格系統從330kW 減小到240kW。不僅如此，主油箱所需的液壓油總容量也從8000L 降低到4000L。

高端裝備質量和性能提升將成為中國金屬成形企業華麗轉身的關鍵

穆格與揚州鼎隆合作研發制造的國內首臺10000kN 超大型粉末壓機

穆格伺服控制器

穆格伺服插裝閥

伴隨著國內經濟的高速發展，在國家、各地政府和中國鍛壓協會的指導下，國內金屬成形企業在趕超國外先進水平的路上已經邁出了堅實的一步，各種成形設備產量、規模甚至處于世界前列，我們時常能看到某某壓機噸位世界第一的新聞。當然與國外先進水平相比，依然存在差距。從李曉亞個人的觀點來看，差距主要還是體現在高端、高性能的產品上。這里面既有國內市場高中低端都有需求的市場導向作用，也有國內企業自身潛心研究基礎工藝和基礎理論動力不足的原因；真正原創性設計不多，大部分仍局限在仿制拷貝階段。在沒有原創性的設計情況下，如果產品不持續迭代改進，那肯定較難在產品性能上實現超越。

國家“十四五”規劃綱要也要求中國鍛壓協會協助指導行業企業制定具體的企業發展路線圖，以創新和高質量發展為目標，掌握關鍵核心技術，提高產業基礎能力和產業鏈水平；提升行業信息化、數字化、智能化水平，促進信息化工廠建設；堅持綠色發展，走可持續發展的道路。

李曉亞強調，穆格作為高精度高性能運動控制領域的領先者，在運動控制這一影響金屬成形設備和壓機關鍵性能的領域，可通過液壓伺服控制系統或是最新的機液混合伺服控制系統來幫助客戶設計出更好、更能滿足要求的運動控制系統。

和國內其他一些行業一樣，李曉亞覺得國產的金屬成形裝備也存在著大而不強的問題，尤其在高性能裝備的質量和性能方面，這還有待于國內企業、行業協會和上下游供應商等共同合作，不斷努力并持續投入。未來金屬成形裝備及配套運動解決方案必定是要加大信息化、數字化、智能化改造。目前國內的領軍企業已經展示出了信息化、數字化裝備的雛形。

對此，穆格也正在加大研發力度，在已有的數字化平臺上，不斷強化運動控制模塊化概念并整合新的功能，優化多軸協同控制性能，方便用戶實施跨平臺操作與控制，如運動狀態分析監控。同時，國家也在大力支持發展先進高端金屬成形裝備，鼓勵創新，保護知識產權，走綠色可持續發展道路。金屬成形裝備企業需要走差異化、專業化發展道路。

根植本地，服務本地

金屬成形和壓機行業的形勢在快速變化，新技術層出不窮，設備維護保養和更新改造升級的需求也在增加。中國早年曾引進了較多的壓機生產線，配備有當年穆格為其配套的液壓拉伸墊(當時的液壓墊采用的是模擬式伺服閥和模擬伺服控制卡)，雖仍然可以繼續維持生產，但是生產效率和應對快速切換不同產品零部件的靈活性不高，人機控制界面不夠友好，較難實現設置不同的控制權限和故障記錄等功能。穆格目前正積極探討如何通過客戶定制化方案來解決那些因為各種原因不希望更改整套設備機械液壓部分，同時又要求盡量縮短停機時間以保證生產的客戶技術需求。

在參訪的最后，李曉亞表示：“作為進入中國市場24 年的穆格工業集團，在不斷提供廣泛的世界級產品、服務及解決方案的同時，隨著中國的工業生產能力不斷深化，穆格也希望繼續扎根中國。公司獨有的企業文化確保我們能通過中國本土優秀人才為客戶提供滿足本地需求的卓越運動控制解決方案。而我們專業的售后服務團隊和位于上海的全套伺服閥，伺服油缸維修試驗臺維修服務中心也堅持做好本地化服務，基于客戶需求提供及時且高質量的服務。展望未來，穆格還將在江蘇太倉投入建廠，擴大實力規模，以更好的姿態為中國用戶服務。”