从CIMT2015看智能技术在汽车制造生产线的应用

2015-02-19金属加工索菲娅

金属加工(冷加工) 2015年10期

■《金属加工》记者索菲娅

■《金属加工》记者索菲娅

“制造2025”规划提出中国迈向制造强国的“三步走”战略，要推动的是智能化和信息化升级，汽车企业作为最先可能实现互联网化智能制造的是三类企业之一，智能制造技术的应用不可或缺。

4月20～25日，由中国机床工具工业协会主办的第14届中国国际机床展览会（CIMT2015）在北京中国国际展览中心(新馆)成功举办。本届展会展出总面积达13.1万m2，共有来自全球28个国家和地区的1 554家机床工具制造商参展。智能机床、精密机床、复合机场、工业机器人及3D打印等新技术、新产品成为展会亮点，吸引着众多观众的目光。

如今，世界经济复苏缓慢，新常态下的中国经济已然告别了过去几十年的高速增长，步入了更加注重追求质量和效益的时代。与此同时，世界新一轮工业革命正在加速推进，互联网、大数据等技术的兴起正在颠覆着传统制造业的发展模式，基于互联网环境下的智能制造正在悄然兴起，全球工业生产的组织方式和竞争规则将会发生重大转变。

制造技术离不开“工作母机”——机床，中国机床工具工业协会常务副理事长兼秘书长陈惠仁表示，机床工具行业正在迎来新发展的战略转型机遇期。新的发展阶段，行业发展的特征将从过去的高速度向高品质、高效益转移。沈阳机床集团董事长关锡友坦言，这一系列的变革表明，中国机床行业发展同中国经济一道已然步入“新常态”。坚持创新驱动发展，从而创造新需求、创造新未来。

CIMT2015汇聚了当前世界机床产业的最新技术发展成果，勾勒出世界机床产业的当前主流进程及未来发展趋势。CIMT2015总展出面积为历届最大，包括室外搭建的8个临时展馆。参观总人次达315 485人，同比增长11.06%，其中观众人次176 617人，同比增长9.35%。观众人数

130 918人，同比增长10.56%。

本届展会，《金属加工》杂志社也率众参展，以独具特色的展示和丰富多彩的活动，吸引了大批读者和观众。《金属加工》记者搜集报道展会资料，下面是记者整理报道的CIMT2015期间关于智能技术在汽车制造生产线中的应用情况。

智能机床　引发现代制造领域新浪潮

说到智能技术，首先要说到智能机床的开发，智能机床的开发与应用，掀起了现代机床制造领域新浪潮。目前汽车生产线中应用智能机床比较普遍，通过软件将智能知识的植入以及各类传感器的运用，机床的智能化水平正在不断提高。对工艺知识的专业、对所要完成工作任务的理解、对工作环境的认知与把握、对自身工作状态的感知、对操作者的提示与协助，本届展会上许多具有智能功能的展品，下面本刊记者将一一展示，使您领略智能制造的风采、神奇，并助您了解智能技术的现状及未来发展趋势。

此次展会，沈阳机床集团展出的全球领先的i5系列智能机床成为最大明星产品，吸引着全球观众的目光。i5系列智能机床是沈阳机床集团于2014年面向智能制造重磅打造的产品，包含了很多工艺支持、特征编程、图形诊断等极具特色的智能化功能，i5智能机床作为基于互联网的智能终端，已经实现了操作智能化、编程智能化、维护智能化和管理智能化。对于汽车零部件的加工提供了超高性价比的解决方案。

随着乘用车产量的不断增加，让汽车制造商不得不面对一个又一个的挑战，要不断优化生产工艺流程才能满足日益提升的生产数量和生产力水平。MIND -M感应淬火系统便是埃马克集团旗下eldec公司根据市场需求，最新研发的可满足工业化大批量零部件生产的最新一代机床产品。该机床结构紧凑，采用模块化设计，能够很好地适应不同情况的生产要求。本届CIMT2015，埃马克公司也展示了该产品，埃马克机床（太仓）有限公司总经理张明博士表示，埃马克致力于将先进技术优势融入中国特定的市场需求，为其提供个性化的生产解决方案。

日本MAZAK公司推出的3种复合加工中心，根据机型的不同，都具备MAZAK著名7大智能功能中的的某些或全部功能。INTEGREX i-630V具备了全部7种智能功能，即用于高速高精加工和延长刀具寿命的主动防振功能、用于热位移补偿的热盾功能、用于机床设置和手动操作期间的安全盾牌功能，用于机床设置和安全条件确认的语音顾问功能、用于监测主轴状态降低停机时间并提高维护保养水平的主轴性能功能、用于提供维护保养和防止意外停机有用信息的保养支持功能、用于显示工件重量与载荷以消除工作台不平衡条件的平衡分析功能。在对于汽车零部件加工时具有较强的优势。

意大利SALVAGNINI展出的P2 Lean 新一代紧凑型多边折弯中心，是2014年底全球首推，本届展会亚洲首推的高度智能化、自动化通用高效新品。产品的配置融入了公司以往诸多经验及高度智能化的操作控制系统，只要简单告诉它你的需求，就能在最短的时间内自动完成赋予的工作。得到进一步优化的通用万能折弯模具，可实现3.2mm碳钢板和4mm铝板的多边零件的折弯成形。上压料器长度可全自动调整，且不占用任何生产时间。在汽车模具行业应用较广。

沈阳机床i5系列智能机床

MAZAK的INTEGREX i-630V

牧野F5立式加工中心

牧野机床（中国）有限公司的F5立式加工中心，搭载新一代超级智能控制SGI.4软件，能够在复杂、三维加工条件下对微小程序段进行高速高精度处理，在

高速加工时也能得到均匀的表面质量和精准的轮廓形状。机床标配主轴转速20 000r/min，采用主轴箱定悬伸结构，具有很高的刚度和加工精度，粗精加工均能适应，并可提高效率40%左右。对于汽车部件的加工来说，F5的故障率还是很低的。

日本O K U M A公司展出的MCR-BⅢ龙门式加工中心，搭载了该公司四大智能技术之一的“热亲和”技术，通过智能化的热对称、热位移、热平衡结构设计以及TAS-S主轴热位移控制和TAS-C环境热位移控制智能控制技术，将热变形误差进行精确的控制和补偿。主轴热位移控制包括了主轴的温度情况、主轴起动、旋转、变速及停止等各种变化因素。环境热位移控制智能控制技术，则依据机床热位移特性，利用适当布置的传感器所捕获的环境温升以及进给轴位置等信息，对热变形误差进行精确的控制和补偿。“热亲和”技术使机床在一天不同时间段不同温度环境下都能连续稳定精确的工作，大大减少刀具补偿的次数，且安装在同一坐标方向上不同位置的相同零件，也能获得一致的加工精度。

柔性制造单元和自动生产线　自动化集成的精髓

柔性制造单元和生产线在更大的程度和范围内展示了自动化集成方面所取得的进展。大连机床集团有限责任公司首次展出的DZHX-002柔性加工生产线，由3台立式加工中心与关节机器人等部分组成，关节机器人具有视觉功能，可对散堆零件的姿态进行辨识并正确抓取，该线用于小型板类、盘套类零件的批量生产。该公司同时展出的DZHX-001柔性加工生产线，适用于汽车行业发动机缸体、缸盖的批量生产。

四川普什宁江机床有限公司展出的FMS63柔性生产线，由卧式加工中心、具备零件识别功能的智能机器人、自动输送小车以及8工位双层托板库等组成，将在展会期间进行阀体类零件的混流加工演示。

南京二机齿轮机床有限公司展出的全自动齿轮加工岛，由滚齿机、剃齿机、倒棱机、甩油机、打码机、6关节机器人以及料仓组成，适用于齿轮的批量制造。

齐重数控装备股份有限公司展出的SVT70/100×G-NC柔性制造单元，以2台数控立式车床为主机，以大悬臂六关节机器人完成工件的输送与搬运，适用于轿车铸铁轮毂、铝轮毂的自动化生产。

山东鲁南机床厂的TF40D双工位自动车铣加工线为两台30°斜床身数控车床和一套桁架式机械手组合而成，数控车床位于桁架式机械手的两侧，多工位料仓位于中间，一次添料可自动完成零件全部表面的加工。该产品可以组成自动生产线。

OKUMA公司MCR-BⅢ龙门式加工中心

大连机床DZHX-002柔性加工生产线

大连机床DZHX-001柔性加工生产线

宁江机床FMS63柔性生产线

南京二机全自动齿轮加工岛

齐重SVT70/100×G-NC柔性制造单元

鲁南机床的TF40D双工位自动车铣加工线

自动化技术　谱写无人制造新篇章

自动化是现代制造技术的重要内容，是实现自动无人制造的基础与桥梁。本届展会将从多个侧面展示现代科技引领下的机床自动化技术在广度和深度上发生的日新月异的变化。当您身处这些展品中时，一定会对它们的不凡表现产生由衷的赞叹。

国际机器人知名企业齐聚CIMT2015，KUKA、ABB、FANUC、意大利柯马、日本三菱电机自动化（中国）有限公司等全球机器人著名制造商首次齐聚本届展会，预示着机床自动化水平已经发展到较为高级的阶段，同时也表明两大行业在自动与无人化生产方面将开展更为紧密和广泛的合作。机器人正在走向更为广阔的应用领域，机床正在向无人操作目标前进。一批与具有视觉、力觉、全角度、高速、大重量抓取的机器人或机械臂集成的机床展品，充分显现了二者融合带来的巨大进步和发展前景。以前在汽车制造焊接机器人和涂装机器人是应用的两大领域，随着自动化技术的发展，在机床与工业机器人的集成领域，汽车制造也会越来越多的应用。这不仅解放了人力成本，更是批量化、精确性的保证。

工业机器人展示

柯马机器人

NACHI机器人

ABB机器人

重庆机床（集团）有限责任公司展出的YW7232CN数控万能磨齿机，是自动化齿轮机床的典型代表，具有工件自动装卡、自动磨削、砂轮自动修正与补偿、砂轮切向自动窜刀、高速自动对刀、磨削余量自动分配、砂轮自动平衡、自动防碰撞、主轴自动热平衡、齿轮磨削及砂轮修整程序自动生成等一系列自动化功能，磨削精度可达3级。在汽车变速箱齿轮加工中应用广泛。