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【CCMT2024展品评述】部分控制技术展品参观报告

2024-7-17 来源：- 作者：-

【编者按】CCMT2024（第十三届中国数控机床展览会）已于4月12日圆满落幕。展会期间，主办方中国机床工具工业协会有关分会组织人员针对本专业领域展品进行评述，现编发部分文章，供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

一、概述

随着云计算、大数据、新一代互联网、物联网、人工智能、区块链、虚拟现实、智能机器人、3D打印等新一代数字技术的成熟，这些技术已经能够在工业领域获得日益广泛的应用，呈现出数字技术与制造技术深度融合的趋势，催生个性化定制、智能化生产、网络化协同、服务型制造等新模式、新业态，以及智能制造、绿色制造，促进制造业发展模式加速变革。

随着新型工业化的蓬勃兴起，制造业的发展模式将发生深刻变化，智能制造成为制造业生产组织方式的核心，并推动制造业产业模式和企业形态根本性转变，自动化和智能制造单元、更多的少人化或无人化车间、智能化工厂将不断涌现。机床行业既属于制造业，又为制造业提供工作母机，必然要随之迈入智能制造。智能制造贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，涉及到软件、硬件、人才、管理等多方面的转型升级。机床产品是加工技术和工艺的一种重要载体，越来越呈现出数字化的特征，未来的每一台机床都将配有通讯接口，可成为数字化的终端。解决数控装备的互联互通，扩大互联网连接和数据利用，促进机床工具产品向数字化、智能化升级将成为发展趋势。随着数据的大量积累和使用，将不断催化和重构生产要素，数据的驱动作用将日益增强。数字技术将贯穿机床工具产品的全生命周期，实现数据驱动的产品开发与技术创新，并不断迭代升级。

二、代表性展品及技术应用情况

1. 国外主要展品及技术应用情况

西门子主要展出了面向机床行业的数字化解决方案MACHINUM。MACHINUM是西门子面向机床行业的数字化解决方案的统称，包含了针对机床制造商和机床用户的所有机床数字化产品，涵盖了机床设计数字化、加工工艺数字化和生产过程数字化三大场景，可以为企业提供智能虚拟机床、智能机床加工和智能车间生产相配套的数字化解决方案。

北京发那科最新FANUC CNC—FANUC 0i-F PlusSTEP2正式亮相，全新CPU处理性能提升，小线段程序处理能力大幅提升，段处理时间大幅缩短，宏运行速度明显提升，精度光洁度大幅提升；控制轴数增多；程序容量扩大到8M；内存扩展（CF卡）最大支持4G。

北京发那科智能加工系统FX FANOVI易用性提升，FANUC最新发布的数字孪生系列技术和产品-NCguide2可以在不实际加工的情况下用软件模拟加工过程，高速推测加工表面，增强支持功能，真实呈现加工运行状态，实现全流程数字化仿真、加工面推定、DDMS。

海德汉公司展出了全新TNC7数控系统，16英寸、19英寸、24英寸触控屏可选；全新功能包括MAS 六自由度图形辅助设置功能、DCM碰撞监测、OCM摆线铣削；全新的用户界面如同智能手机一般，过程监测和部件监测功能可发现加工过程中的偏差，确保加工过程达到高质量，且无需其他传感器。

三菱电机主要展出了M800V/M80V系列数控系统。通过“多点触控功能”提高操作性，追求可视性的画面设计；搭载新的控制技术最佳机械响应轨迹控制OMR-CC，在保持精度的同时缩短加工循环时间；搭载了新功能切削负载控制，通过预先设定目标负载率，可以加工过程中自动调整进给速度，使实际加工中的负载率接近目标值，提升加工效率的同时，最大限度的延长刀具寿命；控制轴数较之前的M800/M80系列有所增加；内置无线局域网控制模块，与PC上的各类软件工具进行连接，能够对使用无线通信的数据进行收发。

三菱电机工业软件：GENESIS64数据监控分析软件；MELSOFTGemini 3D仿真软件；MELSOFT MaiLab数据分析诊断软件。

2. 国内主要展品及技术应用情况

华中数控主要展出了华中9型智能数控系统。华中9型智能数控系统具备自主学习、自主优化补偿能力。系统提供了机床指令域大数据汇聚访问接口、机床全生命周期“数字双胞胎”的数据管理接口和大数据智能（可视化、大数据分析和深度学习）的算法库，为打造智能机床共创、共享、共用的研发模式和商业模式的生态圈提供开放式的技术平台，为机床厂家、行业用户及科研机构创新研制智能机床产品和开展智能化技术研究提供技术支撑。华中9型智能数控系统包含以下关键技术：基于大模型的数控系统AI会诊和基于AI芯片的智能工艺优化；基于模型的智能轮廓误差补偿，自动化、智能化机床热误差测量-分析-补偿解决方案；远程运维。

华中数控全新高端五轴数控系统产品包。硬件部分由高性能IPC单元、模块化伺服驱动、高性能伺服电机、高速IO、高速高精智能化技术组成。系统突破曲面超匀顺插补、进给速度自适应、RTCP参数快速自动标定、五轴空间误差补偿、动态防碰撞等技术。软件部分由CAM自动编程、自动测量、大数据智能分析优化工具和远程运维工具构成。同时基于开放式二次开发平台，提供多场景数控系统定制开发解决方案，与用户深度融合协同创新，打造编程-加工-测量与补偿一体化的复杂五轴零件加工工艺成套化解决方案。

iNC-Cloud工业互联网一体化解决方案。iNC-Cloud是华中数控自主研发的工业互联网一体化解决方案，针对多类工业设备接入、多源工业数据融合、海量工业数据管理、多种工业应用集成等需求，以工业大数据为核心，以“多源感知”“存储分析”“标识溯源”“信息安全”四大体系为支撑，提供柔性产线、数字车间、智能工厂等全方位解决方案。

广州数控重点展出GSK27i系列高端多轴多通道数控系统，可实现4通道32个进给轴控制、支持五轴联动的高精高效加工，支持通道间轴同步控制、混合控制、重叠控制、跨通道正负主轴位置同步和速度同步控制等功能。

系统采用深度神经网络DNN算法实现机床实时进行碰撞检测，可在机床主轴碰撞后瞬时急停机床，以减少碰撞损失，保护机床和刀具。智能主轴负载自适应功能可根据主轴负载大小自动调节进给倍率，也可以恒功率切削，缩短加工时间，提高加工效率。

科德数控主要展出了GNC62数控系统，采用了GLINK光纤总线，多通道多轴组五轴联动技术，GRTK实时内核，丝滑SS曲面加工，以及适用于五轴加工的各项功能。

凯恩帝数控展出了五轴加工中心系统 K2000MF5i Plus。15寸触摸屏，竖排软按键，水晶按键MDI面板；标配2通道，8个进给轴；全新UX/UI设计，操作更流畅，易用性更好；刀具中心点（RTCP）和轴向控制，适用于五轴联动加工；图形导教式设定机构参数，支持多种五轴结构；第3代高速高精，兼顾精度和效率，加工效果更好；通道间可实现同步、混合、重叠控制；可接入KWS数据服务系统，提供设备状态监控、远程协助、云盘等功能；适用机型：五轴加工中心、五面体、龙门、卧加等。

KWS工业互联，通过将机床接入互联网，KWS可以为用户提供设备实时状态监控、生产管理与进度查询、产品工艺管理、历史追溯、设备维护、产量数据统计及分析，实现企业生产活动数据化、网络化。

三、国内外展品技术应用和发展情况对比分析

首先，从技术水平上看，国外数控系统厂商在核心技术方面仍然具有明显优势，如高速高精度控制技术、多轴联动控制技术、智能制造技术等。这些技术在国内与国外产品相比仍有一定差距。同时，国外数控系统厂商在软件技术方面也具有显著优势，如人机交互界面、编程软件、仿真软件等，这些软件技术在国内的数控系统中也逐步应用和开发，但与进口数控系统相比仍需努力。

其次，从应用层面来看，国外数控系统广泛应用于各种高端制造业领域，其高性能和稳定性得到了广泛认可，而国内数控系统虽然近年来取得了长足的进步，但在一些高端领域的应用仍然相对较少，主要集中在一些传统制造业领域，并且系统的稳定性还需进一步的提升。

此外，从市场格局来看，国际数控系统市场呈现出多元化、专业化的特点，各大厂商在各自擅长的领域具有明显优势。而国内数控系统市场则相对较为集中，一些大型企业在市场上占据主导地位，但整个行业的创新能力和技术水平还有待提升。

四、技术发展趋势与建议

工业4.0时代面临的重大挑战包括缺乏内在驱动力和设备间的互联互通难题，相较于智能家居和智能手机的普及，智能制造的复杂性意味着需要付出更多的努力和智慧。

对未来的技术发展建议如下：

加强核心技术研发：持续投入研发资源，加强机床设计、制造、控制等核心技术的研发，特别是高精度、高效率、高可靠性的关键技术，需要加大攻关力度，形成自主知识产权。

推动智能化发展：结合人工智能、大数据、云计算等先进技术，推动机床的智能化发展，实现机床的自我感知、自我决策、自我优化等功能，提高加工精度和效率，降低人工干预。

注重绿色制造：在机床设计和制造过程中，注重节能减排、资源循环利用等绿色制造理念，采用环保材料、节能技术，降低机床在使用过程中对环境的影响。

加强产学研合作：建立产学研紧密合作的机制，推动高校、科研机构与企业之间的深度合作，共同研发新技术、新产品，加速技术成果的转化和应用。

培养高素质人才：加强机床技术人才的培养和引进，建立完善的人才培养和激励机制。通过培训、交流、实践等方式，提高技术人员的专业素养和技能水平。

关注国际发展趋势：密切关注国际机床技术的发展动态和趋势，及时跟踪和学习先进技术。同时，加强与国际同行的交流与合作，共同推动全球机床技术的进步。

推动产业升级：通过技术创新和产业升级，提高机床产品的附加值和市场竞争力。鼓励企业加大技术改造和升级投入，推动机床产业向高端化、智能化、绿色化方向发展。