機床產業：智能技術引領創新發展方向

文/郭瑩

當前，智能制造已經成為制造業轉型升級的必然選擇，這也是全球制造業的共識。智能機床則是實現智能制造的基礎。世界領先的機床工具制造商、控制系統提供商都在大力研發智能機床產品，智能化已經成為機床產業的標志和發展方向。在近期舉行的第十七中國國際機床展覽會（以下簡稱“CIMT2021”）上，行業主流企業的產品均不同程度展示著智能技術的各種應用。

整機篇

山崎馬扎克：數字孿生和人工智能

馬扎克數字孿生應用于機床加工

在CIMT2021核心展示區，馬扎克介紹了新一代MAZATROL SMOOTH Ai系統和MAZATROL TWINS軟件群。馬扎克緊隨前沿科技，將引領第四次工業革命的核心技術—數字孿生（DIGITAL TWIN）和人工智能（AI）應用于機床加工，通過虛實結合實現加工仿真模擬。

MAZATROL TWINS可利用辦公室里的虛擬機床對生產車間的機床運行狀況進行精準復制，實現Smooth CAM Ai及CAM/CAD軟件間各項目的數據同步，大幅縮短了加工準備時間。同時，加工指導又反向模擬Smooth Ai，實現加工條件的深度優化。馬扎克技術團隊獨守匠心，通過整建生產制造流程的數字孿生系統，實現從產品設計到產品創新、效率預期到效能提升的更高跨越。

MAZAK iCONNECT以馬扎克智能云為載體，靈活運用云數據來實現機床互聯，向客戶提供遠程支援、維護保養和教育培訓等綜合服務，是馬扎克探索前沿科技的一大碩果。另外，iSMART Factory（簡稱iSF）也在數字孿生的孵化中應際而生。iSF運用最新的物聯網技術視覺化生產，并通過安全的數據采集、數據積累和數據分析對生產活動進行改善，實現數據驅動制造。

秦川集團：新一代人工智能技術、傳感技術

秦川機床工具集團股份公司（以下簡稱“秦川集團”），是我國機床工具行業重點骨干企業之一，建有國家級企業技術中心、院士專家工作站、博士后科研工作站和智能機床創新中心。作為國家級高新技術企業和創新型試點企業，秦川集團以產業鏈完整、產品線眾多、系統集成能力強大和綜合競爭優勢顯著等實力，躋身全球知名機床工具企業集團行列。

此次CIMT2021，秦川集團攜 YK3126 智能滾齒機、BL5i智能車床、BM8i智能加工中心、SK7020智能螺桿轉子磨床和MK1620智能端面外圓磨床等眾多智能產品亮相，向觀眾集中展示秦川集團深耕先進裝備制造領域的技術成果。

以YK3126智能滾齒機為例，工作人員介紹，加工同樣的齒輪，采用該款智能機床比普通機床可提高20%的加工效率，而且可實現更高質量的表面光潔度。不僅如此，YK3126智能滾齒機配置國產HNC－948系統，內置AI芯片，通過采集機床上安裝的溫度、振動等傳感器數據進行建模，還可實現智能健康保障功能、熱誤差補償功能、主軸振動主動避讓功能及智能工藝參數優化功能等智能應用。

濟南二機床集團：THM6513i大型智能精密臥式銑鏜加工中心

CIMT2021濟南機床展臺

濟南二機床展出的自主研發THM6513i大型智能精密臥式銑鏜加工中心，是一臺具有銑削、鏜削、鉆孔、鉸孔和攻絲等多功能的高速、精密和智能化數控機床。主軸最高轉速達到3 500 r/min，產品定位精度和重復定位精度可達微米級；配置大型托盤自動交換系統，實現快速交換；搭載自主開發的PHM健康管理系統，可提供精準的機床狀態監測、預警分析和故障診斷，能夠滿足多個行業高精度箱體零件的加工需求。

濟南二機床瞄準國家需求，充分發揮國家級企業技術中心、國家重點實驗室的平臺優勢，提升自主研發能力，全面推進智能技術研發及產業化應用，不斷縮小與世界先進水平的差距，相繼攻克了精密與極限制造、高速主軸溫升控制及熱位移補償、柔性軸動平衡、大型高速龍門機床的誤差分析及精度補償等關鍵核心技術，實現了產品技術從低速大扭矩到高速高進給，從滿足新材料、新工藝需求到提供各種解決方案，從替代進口到批量化、規?；袌鰬玫陌l展。

數控系統篇

西門子：數字化原生數控系統SinumerikONE

此次CIMT2021，西門子公司首次在中國展出數字化原生數控系統SinumerikONE，數字化原生的SinumerikONE是西門子新一代數控系統，能夠與軟件協同工作，在一個工程系統中創造出機床控制器及相關的“數字化雙胞胎”。借助于數字雙胞胎，機床制造商可以虛擬地規劃整個開發過程、調試機床，從而縮短新設備的開發及上市時間。機床的虛擬模型使得制造商和操作人員能夠在沒有實際機床時，就可以對機床的概念和功能進行討論。

同時，SinumerikONE能夠對加工進行模擬仿真，機床用戶可以在計算機上模擬工件的編程以及對機床進行設置和操作。員工培訓也可以通過“數字化雙胞胎”實現，而無須在真實機床上進行。SinumerikONE還將信息安全集成至數控系統，實現縱深防御的工業安全理念。

華中數控：華中9型智能數控系統

武漢華中數控股份有限公司（簡稱“華中數控”）是國產中、高檔數控系統產業化基地，是國產數控系統行業首家上市公司。公司與華中科技大學產學研緊密合作，以振興民族數控產業為已任，長期堅持前沿創新，努力打造中國自主品牌，用中國“大腦”裝備中國智造。

華中數控“華中9型智能數控系統”產品在CIMT2021上正式發布，集成AI芯片，融合AI算法，實現數控系統的自主感知、自主學習、自主決策和自主執行，這是新一代人工智能技術與先進制造技術深度融合的典范，為數控機床智能化構筑開放平臺，為先進制造的數字化、網絡化和智能化開創路徑。

海德漢：TNC 640數控系統的動態碰撞監測（DCM）功能

海德漢的TNC 640數控系統的動態碰撞監測（DCM）功能能在碰撞即將發生之前，停止機床運動，并發出警報信息，從而提高操作人員和加工設備的安全性。該數控系統的動態高效（Dynamic Eきciency）功能，將主動振顫控制（ACC）、自適應進給控制（AFC）、擺線銑和優化輪廓銑（OCM）四個功能集成在一起，能最大限度地發揮機床和刀具潛能，同時減輕機械負載，提高加工效率。實際應用中，材料切除速度可提高20%～25 %。

TNC 640是高端的銑削和銑車復合加工數控系統，適用于高速加工和五軸聯動加工應用，包括車銑復合加工中心的應用。為用戶帶來高表面質量、高精度和極短的加工時間，以及面向車間的操作和編程能力。TNC的新組件監視功能通過密切監視主軸軸承負載來保護機床，進給軸的定期監視則可以防止因過載和磨損而引起的故障。