观察行业创新变革的窗口——意大利34.BI-MU机床展观后感
2024-12-20 来源：机床协会 作者：-
2024年10月9-12日，第34届意大利机床及自动化系统展览会（以下简称34.BI-MU）在意大利米兰国际展览中心（Fiera Milano）举行。BI-MU展会有66年历史，每两年举办一届，是意大利最重要的机床行业展览会。
应展会主办方意大利机床机器人和自动化系统制造商协会（UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE，简称意大利机床协会、UCIMU）邀请，中国机床工具工业协会郭长城、王旭副会长一行6人对34.BI-MU展览会进行了参观考察。在展会期间，协会考察小组与意大利机床协会主席和高级经理等负责人举行会谈，交流行业运行情况、发展趋势，以及继续加强北京CIMT（中国国际机床展览会）、上海CCMT（中国数控机床展览会）的合作等事宜。观展过程中,与多家欧洲参展企业负责人进行沟通、交流，多方面了解近年来欧洲机床企业发展变化、技术创新趋势以及行业发展特点。考察小组撷其中部分内容形成观点,供行业参考。
一、萃取欧洲机床制造技术精髓的34.BI-MU展会
意大利是欧洲机床制造强国之一，2023年机床产量世界排名第五，出口和消费排名第四，是欧洲仅次于德国的第二大机床生产国，机床产品以其创新性、高品质、高精度和高效率而闻名。
意大利北部与瑞士、奥地利、法国相邻，与德国相近，这一地区是传统的欧洲先进制造业聚集地，机床企业与高校研究所及用户企业间交流密切，供应链配套齐全，产业链整体创新能力强，研发成果往往率先在本地BI-MU展会发布。
34.BI-MU展会由意大利机床协会（UCIMU）主办，展会面积6.5万平方米，专业观众3.5万人。参展企业数量超过750家，欧洲大部分知名机床制造企业参展。其中37%参展企业来自意大利境外，包括德国、瑞士、西班牙、英国、法国、中国、日本、美国、澳大利亚等18个国家和地区。
展会主题是“全方位创新”。设有机器人、增材制造、数字、计量、功能部件和工具、热处理和表面处理、复合材料、咨询和认证8个主题展示区。四天展会期间举行了60多场技术交流会，1400人次线下参会，5000人次通过远程直播参与。
34.BI-M展会根据环境、经济和社会可持续发展的原则进行组织和管理，通过了ISO20121认证。
二、呈现行业创新变革趋势的34.BI-MU展会
34.BI-MU的展品涵盖金属切削机床、金属成形机床、增材制造/3D打印、机器人、表面处理设备、工量具、夹具、功能部件、附件等。
从展会可以看到，可持续发展、数字化、自动化、人工智能、物联网、云计算等新技术、新理念已经深度融入机床行业中，形成了多个创新点和关注点，或将成为机床行业未来加速发展的方向。
1. 工业5.0成为机床行业发展新机遇，未来可能成为市场准入门槛
2021年4月，欧盟发布了《工业5.0：迈向可持续、以人为本和富有弹性的欧洲工业》白皮书。工业4.0 着重于人工智能、机器人技术和物联网在制造业中的核心作用。工业5.0则强调社会和生态价值，要求工业生产必须尊重和保护地球生态，将员工的利益置于生产过程的中心位置，使欧洲工业实现人与自然和谐发展。按照“工业5.0”的发展理念，达到能源高效、循环经济、数字化和脱碳将成为企业未来战略的基本要求。
为推进从工业4.0到5.0的过渡，意大利政府批准“实施国家复苏和复原力计划的进一步紧急规定”法令，2024年8月开放了在线税收抵免预订系统。政府为转型5.0计划总拨款63亿欧元，面向生态转型和能源效率，针对在意大利进行生产设施新投资的公司，作为降低能源消耗创新项目的一部分。欧洲机床制造企业期待工业5.0带来订单增长，并形成新的商业模式。
根据对34.BI-MU展会考察和在当地行业企业走访调研了解的情况，欧洲企业对“工业5.0”有了普遍的认知，部分企业已经开始行动。意大利ROSA公司认为，技术应该实现人与机器之间的和谐相处，减少碳足迹，促进安全和包容的工作环境，并介绍了满足工业5.0要求的重点展示机床。
意大利RETUNER公司、TEAMSYSTEM公司等企业为用户提供实施工业5.0的解决方案和途径。
中国作为全球产业链重要组成部分，需要密切关注欧洲工业5.0进程，这或许成为市场准入的新规则，从而影响中国制造企业在全球产业链布局、定位和产品策略等。要未雨绸缪，提前研究，做好应对准备；另一方面，应该认真研究其核心内容、实现路径和目标宗旨，跟踪、评估其操作过程和实施效果，从而适时调整适合我国国情的工业发展战略。
2. 可持续发展理念体现在机床制造、使用全过程
参展机床凸显了保护资源、实行可持续发展的理念和成果，是本次34.BI-MU机床展的鲜明亮点。
瑞士FEHLMANN公司在规划建造厂房时注重节约能源，采取良好的隔热措施、合理的窗户朝向、多楼层的厂房布局，确保高效经济地使用能源、土地等资源；在机床设计时优化各种能耗参数，如工件装夹、更换刀具的时间和能耗、机床能源回收系统、机床运行完成NC程序后自动进入睡眠模式等。
德国HEIDENHAIN公司的LC系列直线光栅尺和RCN系列角度编码器可以在含有冷却液和冷凝水污染的环境中使用，无需压缩空气，碳排放可降低达99%。TNC7数控系统、“状态监控”软件、TD110刀具破损检测器可以提高生产率和可靠性，降低车间碳排放。HEIDENHAIN公司为用户提供了专用碳排放量在线计算工具，可以计算出使用该公司产品后的减排效果。
德国KUKA公司推出KR QUANTEC系列机器人，比其2010年以前生产的2000系列节省能源高达60%。同时回收二手机器人，提高产品可持续发展能力。
3. 数字化加速渗入到机床行业各细分领域，重组式创新的时代已然到来
数字化的内涵是用更少的物理资源创造更多价值。在展会上可以看到，工厂数字化解决方案，包括数字孪生、远程协助系统和预测性维护系统等已体现在机床行业的各个层面。
德国SIEMENS公司展示了SIEMENS NX集成式制造系统软件，可以对机械、电气等部件进行辅助设计，进行工艺编程、仿真、生产规划、车间数据联通和流程管理，应用于数控加工、机器人、3D 打印和质量检测工序。
随着数字化应用不断深化，未来每台机床都有一个数字孪生，车间中的所有机床都将相互连接，可以交换数据和指令，并实现数字服务。数字孪生作为机床实体的数字化复制品，包括机床组件、功能、运动等多个因素，可帮助企业在实际投入生产之前、中、后，在虚拟环境中进行仿真调试、测试，以调整优化整个流程，最终实现高效的柔性生产，推动产业革命持续深化。数字孪生、人工智能与其它前沿技术的深度融合，激发无数重组式创新的时代已然到来。
4. 机器人成为机床重要的组成部分
据国际机器人联合会（IFR）统计，2020年全球约有300万台工业机器人在运行，2022年为400万台，2023年460万台。2024年预计为520万台。
近几年，工业机器人高速发展，既可独立应用于各种使用场景，也可与机床深度融合，成为机床的功能部件之一，或成为机床主机的一部分。
瑞士STUDER公司S31磨床与FANUC机器人组合成一体，实现工件自动上下料，机器人成为机床的可选部件，机床防护罩也进行了一体化设计制造。
意大利COMAU公司在本届展会推出全球首发Smart-Reach高速加工中心，机床采用一个直线轴和多个关节机械手的旋转轴，以半圆柱形包络面围绕工件移动，具有五轴联动加工功能，工件一次装夹可实现六面加工。机床重复定位精度±0.003mm，X/Y/Z轴的快移速度为80/90/90m/min，加速度0.8g。适用于大型轻量化结构件的高效灵活加工，如大型铸件底座、电池托盘、航空结构件等。
意大利GHIDINI公司则是采用6轴FANUC机器人夹持各种复杂形状工件，进行倒角、抛光加工，为用户提供一体化粗糙度良好的抛光加工解决方案。
5. 增材制造的材料品种不断丰富，中大批量生产能力逐步形成
欧洲专利局（EPO）研究表明，增材制造解决方案的专利申请数在过去10年中以平均每年约30%的速度增长，申请总数是其他高科技行业的6倍。英国牛津经济研究院统计，增材制造的全球营业额在2016年至2022年期间增长了两倍，从60亿美元增加到180亿美元。
增材制造技术日趋成熟，表现在增材制造的材料品种越来越丰富，如金属、聚合物、复合材料、贵金属、蜡和铸造土、陶瓷和水泥等材料，材料形式有粉材、丝材和线材等。同时，3D打印设备融入多种新技术，使增材制造生产效率大幅提高，改变了增材制造是单件定制产品的概念，实现高质量中大批量生产成为可能。
6. 创新赋能机床，有力支撑产品更新换代
欧洲及日本的机床企业适应市场变化，对产品不断进行小微创新，或将多个创新叠加，孕育出新一代产品。
瑞士STUDER公司展示了S31内外圆磨床采用激光测量仪测量工件加工前、后的外圆尺寸。根据加工要求不同，选择传统的在线测量和在机激光测量。
意大利PORTACENTER公司展示了多工位组合机床，将三台卧式加工中心复合在一台机床上，生产效率比普通加工中心提高了3倍以上，同时比专用机床更灵活，可以在15min内更换零件，满足多品种中小批量加工的需求。
英国RENISHAW公司首次展出了2023年底完成的一项新技术TEMPUS扫描算法，使该公司制造的增材制造机床生产效率加快了一倍。
瑞士IBAG公司主轴可配备多种传感器。长度传感器可确定轴承在启动过程中产生的离心力引起的长度变化，测量值可以自动传输到NC控制器进行校正；振动传感器通过控制液压对轴承的预紧力，实现自动减振；高灵敏噪声检测器能够在几微米内识别出零件和砂轮之间的接触，可以节省更多的时间和砂轮材料。
日本TSUDAKOMA公司的数控机床转台，采用BallDriveNC转台®技术，通过齿轮和钢球进行动力传输，具有预加载荷、超高精度、无反向间隙的特点。轻载荷下不需要定位制动，比该公司普通转台定位时间缩短1/2，已被许多汽车制造厂采用，并给予了高度评价。数控机床转台在全球销售量排名前列。
德国ROHM公司的“iJaw”智能卡盘卡爪，是机床行业第一款配备传感器技术和数据无线传输的卡盘卡爪，在加工过程中实时测量夹紧力，并可优化反馈调整。对于薄壁部件或敏感表面，防止夹紧力过大导致工件变形，显著减少废品，提高零件质量。通过云服务可以远程访问数据并评估加工参数，或显示警告信息。
德国蔡司公司ZEISS CONTURA三坐标测量机是新一代配备了多应用传感器系统（ZEISS mass）技术，最多可配备9个传感器，采用通用接口，方便更换。还可选用光学传感器LINESCAN，用激光三角测量传感器测量232960个点/秒，其精度为20µm，可完整、高效地测量自由曲面，精确对比标称几何形状和实际几何形状差异。
7. 吸引机床行业未来人才
意大利乃至欧洲机床行业企业都存在着不同程度的人才结构和老龄化问题，需要吸引受过职业培训、积极进取的年轻人，传承和发展机床行业。展会设立了“教育与就业”特别项目，组织4000多位学生参观展会，让学生了解行业企业的工作内容、社会价值和发展机会。参展企业也安排资深专业人员进行相关内容讲解，培养学生对机床的兴趣。展会中举行了机器人大赛，培养年轻人的创新精神，以推动行业发展。欧洲机床企业具有重视后继人才培养的传统，这可能是欧洲机床制造业能够在全球保持竞争力的重要原因之一。
8. 中国机床企业扬帆出海，积极拓展欧洲市场
本次展会有多家中国企业参展，展品有激光加工机床、机器人、工具等。济南邦德激光公司、山东金威刻公司、山东欧锐激光公司、安徽埃夫特公司意大利子公司EFORT Robotics、山东征宇机械有限公司等前去参展。这些企业根据欧洲市场需求，提供了适合不同行业需要的定制化解决方案，展现了产品适应性和技术灵活性。
欧洲是全球机床三大消费市场之一，也是准入门槛要求较高的市场。国内企业进入欧洲市场，不仅需要了解当地用户对机床产品技术性能和服务需求等方面的事宜，也需要了解当地的法律法规要求，了解欧洲市场特点和当地文化，不断在了解中融入，在融入中发展，在发展中共赢。
通过参观考察我们感受到，欧洲机床企业在市场激烈竞争、技术创新变革、供应链波动中，扬长避短、优势互补，努力保持其行业的竞争力。他们的理念和做法值得我们持续关注。
来源：协会“意大利机床展”考察小组 （执笔吴晓健） 责编：张芳丽
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