关注我们:新浪微博腾讯微博QQ空间
首页 > 行业内外 > 专刊

数控机床行业运行趋稳,需求结构持续升级

文:中国传动网 | 2019年第二期 (0) | (0)

尽管2019年金属加工机床工具行业运行面临诸多下行压力,但总体上仍将保持需求结构持续升级的态势,潜力犹存,在稳定国内需求和合理扩大有效投资的预期下,为机床工具行业带来了新的发展机遇,驱动行业朝着数字化、网络化、智能化的方向发展。

图12001-2018年中国金属加工机床消费额(资料来源:中国机床工具工业协会信息统计部)

根据中国机床工具工业协会信息统计部的调查数据显示,2018年金属加工机床消费额达291.3亿美元,同比微降2.8%,其中:金属切削机床消费额181.1亿美元,同比微降1.6%;金属成形机床消费额110.2亿美元,同比降低4.7%(见图1)。在进出口方面,2018年金属加工机床进口总额96.7亿美元,同比增长10.6%,按金额计算,排在前5位的进口产品是加工中心、磨床、特种加工机床、车床、齿轮加工机床;2018年金属加工机床出口总额40.0亿美元,同比增长21.6%,,按金额计算,排在前5位的出口产品是特种加工机床、车床、成形折弯机、其他成形机床、磨床(见图2)。

图2 2018年金属加工机床进口情况(千美元) 

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床,能够逻辑处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置,再经运算处理由数控装置发出各种控制信号,来控制机床的动作,按照图纸要求的形状和尺寸,自动加工零件。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,也是机床工具行业发展的重要方向。根据中国海关方面提供的数据统计来看,近一、两年,国内对国外高端数控机床的采购逐年攀升,2018年1-11月,中国数控机床进口金额达33.79亿美元,同比增长16.2%(图3)。从数控机床的下游消费需求来看,汽车产业是目前主要的下游应用领域;其次还包括国防军工、石油化工、船舶、机械等行业(见图4)。

图32013年-2018年1-11月中国数控机床进口金额增长情况(资料来源:中商产业研究院数据库)

图4数控机床下游应用概况(资料来源:前瞻产业研究)

2019年将是机床工具行进入转型升级和高质量发展的关键一年,对此,中国机床工具工业协会常务副理事长毛予锋近期表示,尽管2019年金属加工机床工具行业的运行有诸多下行压力,但总体上仍将保持需求结构持续升级的态势,潜力犹存,在稳定国内需求和合理扩大有效投资的预期下,为机床工具行业带来了新的发展机遇,驱动行业朝着数字化、网络化、智能化的方向发展,预计今年整体行业主营业务的收入将与2018年持平或略有波动,各个细分市场会表现略有不同。

互联互通成为大势所趋

在近期举行的中国国际机床展上,“融合共赢智造未来”成为本届展会的主题。来自中国机床工具工业协会、美国制造技术协会(AMT)、德国机床制造商协会(VDW)、日本机床制造商协会(JMTBA)等多名国际行业组织和国内企业代表在“2019机床制造业CEO国际论坛”上发表了主题演讲,着重探讨了互联互通、智能制造和融合共赢的产业趋势。

从演讲嘉宾们的发言分享中可以清晰地看到,随着工业4.0时代的来临,制造业正发生着深刻的变革,具备高柔性、自动化、智能化的制造系统是未来制造业的一种新型模式,这将促进加工工具行业改变传统的生产方式,展望未来,基于互连互通、具有互操作性、支持开放标准的数控机床装备也将会得到进一步的普及应用,以协助制造企业实现战略决策、生产制造和客户服务。

例如,在OPCUA的基础上,德国机床制造商协会(VDW)于2017年发起了机床语言标准化的倡议并启动了标准化工作。2018年德国和瑞士机床制造商首次展示了9家企业用5种不同的控制器实现互联互通,同时推出了工业4.0通用机床接口协议——umati,它的核心在于通过一种基于通信规范OPC统一架构(UA)的信息模型提供一种标准化的语义,可便捷安全地把机床和设备无缝连接到客户端的IT生态系统中,与企业MES、ERP、云平台等实现融合。

与此同时,中国版的数控机床互联通讯协议(NC-Link)也将很快亮相,NC-Link标准的建设目标是:异构单元之间的互联互通,即实现人与设备之间的联接、异构设备之间的互联、设备之间的互操作、应用软件与设备之间的联接。据介绍,NC-Link标准具有广泛兼容性,支持数控机床、机器人、AGV小车、PLC等数控装备。目前开发的NC-Link数据采集适配器可以支持华中数控、I5、广州数控、科德数控、西门子、发那科和倍福数控系统;NC-Link协议支持单个数控装备、智能产线和智能工厂的数据交互,还可以支持以NC-Link代理器为基础的多个云数据中心的互联,面向数控设备用户、数控设备/系统厂商打造以数控系统为中心的智能化、网络化服务平台。

全力满足精密加工需求

在今年的中国国际机床展上,台达应精密加工发展趋势,以智能制造为主轴,携带多种专业的机床行业解决方案以及运动控制产品精彩亮相,协助机床产业智能化升级。台达展出伺服液压机、变频冲床、立式加工中心等解决方案,并以电视墙展示串连多元监控软件打造的智能制造设备互联监控平台。

台达-中达电通运动控制产品总监李文建表示,台达积极发展智能制造,持续耕耘工业自动化软、硬件产品与系统解决方案,在机床行业更有多年的市场开发经验。这次展出的机床专业解决方案和运动控制解决方案符合机床向精密加工发展的需求,全都是近年来台达根据行业需求自主研发生产的,结合精心打造的智能制造设备互联监控平台,在协助机床行业客户智能化升级方面具有显著优势。

台达高度关注数控机床的发展,并通过自有技术,向机床行业用户提供从控制器、主轴驱动到进给伺服的整合解决方案:控制器方面,台达NC300、NC200等系列的数控系统可靠度高,采用DMCNET总线控制,提高系统的稳定性和高速通讯传输能力;进给方面,台达伺服驱动系统ASDA-A3系列速度响应频率3.1kHz,内建进阶自动增益调适与系统分析接口,提供高响应、精准定位、细致平稳、灵活精巧的特性,可提升精密机械的精度以及整体性能。

此次展会上,台达为机床行业打造的多种专业解决方案一一呈现,包括:立式加工中心解决方案采用台达CNC数控系统NC311系列和高响应高分辨率进给电机,配线简易,显著缩短工厂配电时间,可在不回零点状态下直接开始加工,保证加工效率及精度,可以实现4000rpm高速刚性攻牙;伺服液压机综合解决方案采用油电伺服驱动器VFD-VJ系列,可满足具有液压机广泛需求的多路I/O和多种总线兼容特性,双闭环控制,协助客户将管理延伸到车间;变频冲压机床综合解决方案可实现冲床操控、高效控制滑块运动形式及调整模具等,冲压动作精细,还可实现抑制能量回升和高过载情况。

远程维护不再只是梦想

数字化、网络化、智能化代表着当今机床工具行业技术发展的主旋律,借助先进的IT物联网技术,这一传统行业正焕发出勃勃生机。上海维宏电子科技股份有限公司近年来积极探索工业物联网的开发与应用,2017年维宏推出“维宏云”工业物联网平台,工厂、设备商和其他技术供应商连接起来,为工厂提供了专属的生产监控室和设备维护平台,为设备商提供了专属的远程售后服务平台。基于机床联网所形成的远程监控能力,“维宏云”工业物联网平台结合移动互联网和大数据分析技术,制造与管理平台能随时随地在线远程掌握机床生产情况和设备健康度,实现了产业平台的互联互通。

图5 数控机床下游应用概况(资料来源:前瞻产业研究)

此外,维宏数控系统产品集成“维宏云-远程协助”功能,在机床连接互联网的前提下,只要启用“远程协助”功能,远程的用户即可直接登录数控系统界面,不仅可以实时查看全真的操作界面,还可以进行远程操作,现场和远程人员通过手机上的视频通话工具(微信视频通话、iPhoneFacetime等)沟通和了解现场情况。

据介绍,“维宏云”的远程协助功能可满足机床行业以下应用场景:远程教学和演示、远程指导和诊断、远程教学和演示等。远程教学和演示:机床厂技术支持人员允许客户远程登录到自己作为示范演示的机床上,然后做出各种演示动作或者让用户体验操作,同时还可以利用视频通话来讲解和演示机床机械部分的工作。

图6 NcCloud维宏云:智慧互联,协同发展

远程指导和诊断:机床用户允许机床厂技术支持人员远程登录到自己的机床上,然后双方利用手机视频通话进行人员之间的交流。用户可以阐述自己的问题,技术支持可以随时在远端登录后直接查看和操作机床,甚至更换软件和参数配置。如果需要查看现场机床的运动情况、工件加工情况,也可以请求用户配合利用手机视频通信传送机床和工件的现场图像过来。

而在远程教学和演示的场景下,也可以邀请客户通过网络远程操作,直接体验一下操作界面和流程。更便利的是,因为“维宏云-远程协助”配套的“向日葵”远程控制软件有支持Android和苹果iOS的手机版,技术支持方还可以利用手机随时随地提供服务。另外,利用维宏数控内置的“维宏云-远程协助”功能,配合当前流行的网络教育直播系统,技工培训院校还可以开设远程操作实验课程。

根据英国经济研究机构牛津经济研究所的预测,全球经济将在2019年增长2.7%左右,投资将增加约3.1%,工业生产增长约2.9%,机床消费量将显著增加,增长率约为3.6%,东欧、亚洲和美洲地区是重要的增长引擎,中国机床消费量将保持温和增长的水平,并在未来几年内继续发挥较强的影响力。高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是数控机床行业的主要发展方向;此外,直驱、直联技术在机床主轴驱动和进给驱动的应用也值得密切关注,其进一步提升了机床传动的精度、刚度、工作平稳性及动态特性,因此近年来这一技术在机床行业得到了越来越广泛的普及运用。机床作为“工业母机”,已站在智能制造的开端!






发表评论

网友评论仅供其表达个人看法,并不表明控制与传动周刊同意其观点或证实其描述

杂志订阅

填写邮件地址,订阅精彩资讯:

杂志目录

更多往期杂志

关注我们:

新浪微博腾讯微博QQ空间

友情链接:

纸质杂志

给我们写信