1. 盘点机床企业2018年上半年营收情况

杨芳

转眼间，2018年已经过去一半，陆陆续续有机床企业开始公布公司的运营情况。今天小编就盘点一下，2018年上半年机床企业的营收情况。 　　1、沈阳机床 　　4月26日，沈阳机床(证券代码：000410)发布2018年一季报，公司2018年1-3月实现营业收入16.39亿元，同比增长85.42%;通用设备行业平均营业收入增长率为31.73%;归属于上市公司股东的净利润1278.99万元，同比增长104.79%，通用设备行业平均净利润增长率为31.83%，公司每股收益为0.02元。 　　2、昆明机床 　　昆明机床5月发布公告，公告显示，公司截至2018年5月31日止，营业收入(不含增值税)约为人民币1.88亿元。其中，银行存款约为5927万元，应收账款总额约为2.915亿元，银行贷款金额约为2.45亿元。 　　3、安阳机床 　　7月31日，安阳机床(证券代码：831577)公布2018年公司半年报。报告显示，截至2018年6月30日，企业实现营收8713.27万元;归属于挂牌公司股东的净利润为140.74万元。 　　4、津上机床 　　近日，津上机床公布控股股东日本津上于中国分部截至2018年3月31日止年度业绩，实现销售净额约392.27亿日元，同比增长约46.66%;分部收入52.31亿日元，同比增长约78.05%。 　　5、亚威股份 　　近日，亚威股份发布半年业绩预告，预计今年上半年业绩同比增长20%-50%，预计净利润可达5852万-7315万元。 　　6、宇环数控 　　据证券时报股市大数据新媒体“数据宝”统计，宇环数控(证券代码：002903)2018年上半年每股收益0.2000元，净利润3073.33万元，营业收入11837.63万元，净资产收益率4.93%。 　　7、大族激光 　　2018年上半年，大族激光(证券代码：002008)实现营业总收入5,106,989,814.20元，营业利润1,113,141,709.87元，利润总额1,117,650,724.55元，归属于上市公司股东的净利润1,018,597,903.08元，分别较上年同期增减幅度为-7.75%、3.04%、10.51%和11.43%。 　　8、海天精工 　　2018年上半年，海天精工(证券代码：601882)营业收入294,179,933.56元，较上年同期增长18.34%;归属于上市公司股东的净利润13,841,006.09元，较上年同期增长24.77%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润12,764,468.28元，较上年同期增长25.60%。 　　整体来看，上述企业营收情况较去年同期都有所增长，其中沈阳机床更是实现了扭亏为盈。预计在下半年，机床企业营业收入有望保持增长态势。

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发布时间: 2018-09-20

2. 西门子智能制造""变形记

杨芳

以西门子等企业为代表的欧美企业正在加速推进智能制造模式在全球的发展其意在构建一种在这些企业为主导的产业规则下的全新发展方式。这个代表着德国制造业发展的企业带领着"德国制造"掀起一场前所未有的变形记。 　　 　　因为技术工艺以及制造模式变革的终极目的就是创造用户，而要创造用户无非就是满足用户的需求这也是所有经济活动的最终形态。 　　 　　工厂里的机器可以根据市场上的信息变动自动调整排产计划，生产线也不需要有太多的工人只需要一两个运营管理人员就可以维持正常运转。这些以往只能在科幻影片中看到的场景，这场彻头彻尾的颠覆如今正在全球制造业上演着。作为其中的率先实践者德国西门子、美国通用电气都成为在新时代下制造模式探索者的代表。 　　 　　如今的西门子早已不再是原来那个单纯制造产品的企业了、 它正在探索一种全新的制造模式、 通过互联网、大数据、自动化实现对传统制造模式的颠覆、 形成一种以自动化制造为主要特征的数字化制造模式。此间，西门子以及发达国家企业的雄心，或许就是改变当前的全球制造业格局，将智能制造颠覆当作重新构建全球制造业格局的一次契机，藉此...

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发布时间: 2015-09-09

3. Greenleaf任命技术团队的全球营销经理——思想的多样性创造圆满的想法

杨芳

协会的技术和制造（TMA）选举吉姆卡尔董事会主席，取代即将离任的主席费尔南多奥尔蒂斯，小卡尔先生是卡尔机械工具有限公司的老板（埃尔克格罗夫村，伊利诺斯），以及makingchips播客协办者。他表示在TMA的第九十年度会议3月份在伊利诺斯总部举行。 “我真的很高兴与新组成的动态和多样化的委员会在今年进行董事会工作，”卡尔先生说，“我的经验…告诉我思想的多样性创造圆满的想法，”他补充道，“通过尊重和接纳我们可以将这些意见转化为强大的决策，最终将丰富我们的协会，我们的企业和个人生活。” 卡尔先生是制造业的一个25岁的老将，‐已经在他家的数控机床业务担任各种角色的工作。在2015年，他和朋友杰森曾格推出了针对制造业的领导者makingchips播客。该节目已经产生了超过50000次的下载。卡尔先生曾担任TMA副董事长以及董事。 技术和制造协会，参见tmaillinois.org。

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发布时间: 2016-03-16

4. 徐工信息张启亮：中国工业互联网和制造业有望在5-10年完全融合

icad

研究表明，基建增速每提升1个百分点，就会拉动GDP增速0.1个百分点左右，其对于国家建设和经济发展有着重要的支撑和推动作用。 　　2020作为全面建成小康社会和“十三五”规划收官之年，将如何“辞旧迎新”，拉开新基础设施制造的序幕? 　　国家领导人在4月1日表示，要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设。其中，工业互联网作为新一代信息技术与传统制造业深度融合的产物，具有万物互联、信息汇聚、异地协同、远程服务的优势。 　　“中国传统制造业经历了几十年的发展，现已来到了从‘高速发展’到‘高质量发展’，从‘制’造到‘智’造的转型路口。”徐工信息总经理张启亮告诉新华日报财经客户端。 　　疫情发生以来，徐工信息紧急行动，发挥汉云工业互联网平台的优势，为疫情防控、复产复工做出了自己的贡献。 　　与此同时，面对未来将如何搭上新基建的快车，抢占风口，破局智能制造等问题，张启亮坦言，新基建并非简单意义上的拉动投资，而更在于帮助传统产业实现数字化、智能化转型升级，创造出更多新消费、新制造和新服务等动能。 　　“以工业互联网为例，其通过升级生产模式、强化供应链掌控力、提升融资能力以及共享研发资源等赋能中小企业，助跑中小企业最终实现数字化升级。” 风口到来前，最有分量的参赛者已站上了新“起跑线” 　　徐工是中国最早一批涉猎工业互联网领域的“探路者”。 　　2010年前后，中国正在如火如荼地推进以信息化与工业化融合为核心的“两化融合”建设;以智能化为终极使命的工业互联网建设，尚未进入工业企业与信息技术企业的实践半径。 　　但是在欧洲，以德国为代表的先进制造业国家，已经开始走上以智能制造为关键的工业发展道路。2010年，德国发布了“德国高技术2020战略”;2011年11月，“工业4.0”被德国政府采纳为“未来计划”之一;2013年汉诺威工业博览会上，“工业4.0”的理念和计划由德国政府正式发布，描绘了制造业的未来愿景。 　　时不我待。被派去欧洲学习回来的张启亮立即带着团队成立了两个事业部——产业物联和智能制造，目标是将互联网与产业进行融合，以实现降本增效、优化产业链，建立工业新场景。 　　不过，究竟如何融合、如何互联?即使对于中国工程机械制造龙头企业徐工来说，工业互联网领域仍是个全新挑战。 　　“当时我们也不完全清楚应该怎么做，但唯一确定的是不再做ERP、CRM这些传统业务，我们需要自己开设一条新的‘起跑线’。”张启亮说。 　　这个重要决定，得到了正在向世界工程机械行业顶尖企业进军的徐工的大力支持。工业4.0的全球大势下，这个工程机械领域巨人迅猛转身——在工业互联这个概念还不为很多人所知的时候，徐工作为最有“分量”的参赛者之一，已经站到了这条全新的“起跑线”前。 　　2014年，徐工信息孵化于徐工，正式成立，这也成为徐工迈向数字化、网络化、智能化转型的一个重要标志。 　　张启亮并没有意识到，他和团队已然站到了风口之前。 从2017年11月国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》以来，国内工业互联网快速发展，在各行业取得很好的成果，是推动数字经济发展、制造业数字化转型的重要抓手。 　　徐工信息于2016年自主研发出汉云工业互联网平台，现已成为国家级十大跨行业跨领域工业互联网平台之一，拥有强大的设备连接、数据采集和边缘计算能力，平台对海量工业数据进行汇聚、管理、分析，提供工业机理模型、应用开发和数据可视等能力，能够轻松实现工业APP快速开发，满足各种工业场景的需求，切实助力企业数字化转型。 　　2015年，“新基建”开始被政府提及;2019年正式写入政府工作报告;今年第一季度，中央、工信部密集“喊话”加快新基建建设，随后，各省陆续发布今年新型基础设施建设项目的投资计划，“新基建”彻底被点燃。 从“铁公基”到“新基建”，工业互联网助推经济高质量发展 　　过去，传统的基础设施以铁路、公路等为代表，常常被称作“铁公基”，于产业而言是外生的。如今，以5G基建、大数据中心、人工智能、工业互联网等为代表的新型基础设施，孕育着推动经济迈向高质量发展的新动能。 　　对于新基建“突然间”的热潮涌动之因，张启亮分享了他的看法。 　　首先，2020年是十三五的收官之年，过去中国制造业“大”而不“强”，因此，中国必须考虑新技术来完成工业4.0的升级，“新基建”的提出是历史发展的必然，也是国家在深刻洞察和把握世界科技与产业变迁大趋势基础上作出的战略决策。 　　其次，2019年年底新冠疫情的爆发，使数据智能、网络协同等加速推动了中国制造业来到高质量转型的十字路口，而工业互联网就像是一只“无形的手”，推着企业去“变”。 　　再次，受疫情影响，很多企业无法复工复产，因此企业家们开始意识到不能只靠“人”来保证稳定生产，智能化的生产线和“上云”决策可以集成上下游产业链，还能降低风险。 　　最后，张启亮也指出，两化融合为工业互联网建设打下了坚实基础。在他看来，工业化和信息化的融合需要一个平台来协助承载全产业链的生产要素，否则，不管是决策还是管理都是零散的。而工业互联网正是这个打通上下游产业链的重要平台。 　　徐工信息汉云工业互联网平台界面视图 市场主导、政府引导下，究竟应该“跨界”还是“深耕”? 　　与主要由地方政府主导的传统基建不同，新基建天然的技术性和前瞻性，决定了它与市场的需求是直接耦合的。 　　“这就要求我们要遵循‘市场主导、政府引导’的原则，让政府和市场之手更好地协同发力，鼓励不同主体运用市场机制开展合作，充分发挥企业的专业能力、创新能力和适应市场变化的能力。”张启亮强调。 　　在此轮基建中起主导作用的企业，到底该如何设计“新基建”落地之路? 　　作为最早一批“探路者”的徐工信息，给出了它的回答。 　　“每个行业的需求不同，最初我们针对不同企业提供定制化服务，效率低不说，做不透也打不通上下游产业链，发展就会遇到瓶颈。”张启亮表示，后来，徐工信息将把目光从“跨界”收回，聚焦于工业行业垂直领域及其上下游，做深做透，打造生态圈，帮助整个行业的转型升级。 　　植根于徐工，徐工信息已经迈出让行业歆羡的一步。 2019年11月，徐工与中国联通签署了5G(智能制造)智慧工厂及物联网战略合作协议。 　　根据协议，双方将开展工业领域深度融合的技术研究合作，共同建设基于中国联通物联网连接的商业使能平台，融合打造云大物智安等方面的应用，投身5G智慧工厂的建设。 　　其中，徐工信息在依托长期深耕行业的经验基础上，将发挥汉云工业互联网平台在工业大数据领域的产品优势，与联通共同在平台建设、数据治理、数据清洗、数据挖掘、数据分析、数据引擎开发等方面进行深度合作，这是工业互联网生态合作领域内的强强联合。 　　值得一提的是，当天，徐工信息还与江苏联通签署了业务合作框架协议，聚焦工业制造领域，基于汉云工业互联网平台共同对外提供服务，推进端到端方案的研究，打造工业制造领域的工业互联网生态圈。 　　新华日报财经客户端了解到，在未来，徐工还将与中国联通共同筹备建立5G联合实验室，“汉云+联通5G”将为新一代信息通信技术与工业领域深度融合提供新型应用的“汉云模式”。 中国工业互联网10年或进入世界前列，期间企业将面对“四大难题” 　　良剑期乎断，不期乎镆铘;良马期乎千里，不期乎骥骜。 　　如何不让“新基建”的理念浮于概念、实践浮于表面，一批“务实型”企业已经提出了思考。 　　张启亮认为，新基建的发展可能会遇到“四大难题”。 　　首先，在传统制造业企业家们的思维认知中，“新基建”还属于新鲜事物，应用价值能否体现，还是未知，因此他们大多还处于观望状态中，不想或不知如何“试水”; 　　其次，数据归属权的划分还比较模糊，国家还未出台相应的法律法规，若未来数据会有大面积的链接和共享，就会出现归属权和使用权的纠纷等问题; 　　再次，目前工业互联网平台主推的还是“公有云”的模式，设备相关会连接到数据平台上，因此，数据安全成了必须要考虑的问题，要保证网络体系的良好运作; 　　最后，疫情开年给很多企业特别是中小微的工业企业带来沉重打击，要先考虑“活下去”才能考虑新基建，因此很多企业没有资金也不敢投资新兴领域。 　　“但是，我们也要始终抱有积极应对的态度，相信新基建在未来三年会有初步成效，5G基站在五年间基本上会完全建成。”张启亮预测，工业互联网的发展建设周期可能会长一点，目前来看应该分两个阶段：2020-2025年，工业互联网初步体系建成并开始逐渐带动工业企业数字化转型;2025-2030年，中国工业互联网会进入世界前列，彼时，工业互联网和制造业已经完全融合，就像我们身边的空气和水一样，成为普遍的事情;2040年左右，随着新基建各领域的发展和贯通，新的经济和社会形态便会展现在世人面前。 　　挑战与机遇是并存的，张启亮用“忘” “聚” “合”三个字总结了未来在智能化社会，企业应遵循的守则——“忘”即忘却过往的成功，继续创新前进;“聚”即要聚集上下游产业链，形成强聚合的生态体系，一强共强;“合”，将工业企业与信息技术相融合，企业才能生生不息，走得更远。

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发布时间: 2020-07-08

5. 2019年我国机床工具行业经济运行情况分析

icad

　　2019年我国机床工具行业全年主要经济指标与上年同期相比明显降低。根据国统局统计数据，全行业完成营业收入同比降低2.7%，实现利润总额同比降低23.8%。 　　2019年金属加工机床消费额为223.1亿美元，同比降低23.5%。其中金属切削机床消费额141.6亿美元，同比降低21.8%；金属成形机床消费额81.5亿美元，同比降低26.2%。 　　2020年年初暴发的新冠肺炎疫情，给我国经济和机床工具行业带来新的困难因素。疫情的消除和市场的恢复时间，尚无法准确估计。2020年上半年机床工具市场需求难有根本好转，全年止降趋稳的难度和不确定性加大。 　　截至2019年12月，我国机床工具行业规上企业的构成如下：企业总数共5710家，涉及八个分行业：金属切削机床816家(占14.2%)、金属成形机床550家(占9.7%)、工量具及量仪715家(占12.7%)、磨料磨具1947家(占33.8%)、机床功能部件及附件382家(占6.7%)、铸造机械521家(占9.2%)、木竹材加工机械148家(占2.6%)和其它金属加工机械631家(占11.1%)。 　　一、主要经济指标完成情况 　　1. 营业收入 　　根据国统局规上企业统计数据，机床工具行业2019年1-12月累计完成营业收入同比降低2.7%。其中金属切削机床行业累计完成营业收入同比降低11.3%，金属成形机床行业累计完成营业收入同比降低8.5%，工量具及量仪行业累计完成营业收入同比降低4.7%，磨料磨具行业累计完成营业收入同比增长4.8%。2019年1-12月机床工具行业营业收入完成及同比变动情况详见图1。 图1 机床工具行业营业收入完成及同比变动情况(国统局) 　　图2为2019年1-12月份营业收入同比变化与2018年主营业务收入同比变化的对比。由图可见，2018年4月份达到14.6%的高点之后波动下行，但全年仍保持了8.3%的同比增长，而2019年除1-3月、1-4月为累计同比增长之外，其余各月均为同比降低，行业下行压力明显大于2018年。 图2 机床工具行业营业收入同比变化(国统局) 　　注：2018年有以前国统局采用“主营业务收入”指标，2019年后变更为“营业收入”。 　　协会重点联系企业2019年1-12月累计完成主营业务收入同比降低11.3%。其中，金属切削机床行业累计完成主营业务收入同比降低25.0%，金属成形机床行业累计完成主营业务收入同比降低3.8%，工量具及量仪行业累计完成主营业务收入同比降低1.0%，磨料磨具行业累计完成主营业务收入同比增长6.7%。协会重点联系企业与国统局数据同比变动趋势大体相同，其中重点联系企业中金属切削机床行业降低幅度更大。 　　2. 利润总额 　　根据国统局规上企业统计数据，机床工具行业2019年1-12月累计实现利润总额同比降低23.8%。其中金属切削机床行业累计实现利润总额同比降低60.8%，金属成形机床行业累计实现利润总额同比降低26.9%，工量具及量仪行业累计实现利润总额同比降低10.4%，磨料磨具行业累计实现利润总额同比降低14.3%。2019年1-12月机床工具行业利润总额实现及同比增长情况详见图3。 图3 机床工具行业利润总额实现及同比变动情况(国统局) 　　图4为2019年1-12月份机床工具行业利润总额同比变化与2018年利润总额同比变化的对比。由图可见，2018年1-4月累计利润总额同比增长达到峰值，其后逐月下行，但全年各月利润总额累计同比始终保持增长。而2019年各月利润总额累计同比均为降低。 图4 机床工具行业利润总额同比变化(国统局) 　　2019年1-12月，重点联系企业累计实现利润总额同比降低92.7%。其中金属切削机床行业上年同期为亏损4.4亿元，本期为亏损37亿元。金属成形机床行业累计实现利润总额同比降低17.7%，工量具及量仪行业累计实现利润总额同比增长8.7%，磨料磨具行业累计实现利润总额同比降低26.0%。协会重点联系企业和国统局的利润总额数据变动趋势大体相同，各分行业情况有所不同。 　　3. 金属切削机床和金属成形机床产量 　　根据国统局规上企业统计数据，机床工具行业2019年1-12月累计，金属切削机床产量同比下降18.7%，其中数控金属切削机床产量同比下降27.6%。金属成形机床产量同比下降7.6%，其中数控金属成形机床产量同比下降7.2%。图5为国统局机床工具行业金属加工机床产量及同比变动情况。 图5 机床工具行业金属加工机床产量及同比变动情况(国统局) 　　图6和图7分别为2019年1-12月份机床工具行业金属切削机床和金属成形机床累计产量同比变化与2018年累计产量同比变化的对比。由图可见，2018年金属切削机床产量累计同比自1-5月达到峰值后逐月下行，但全年始终为同比增长。而2019年除1-3月累计同比增长外，其他各月累计同比均为降低，且降低幅度呈逐月加大趋势；2018年金属成形机床产量累计同比自1-3月后就已经进入下行区间，2019年以来延续了上年下行趋势。 图6 机床工具行业金属切削机床产量同比变化(国统局) 图7 机床工具行业金属成形机床产量同比变化(国统局) 　　协会重点联系企业2019年1-12月累计，金属切削机床产量同比下降28.5%，其中数控金属切削机床产量同比下降30.0%；金属成形机床产量同比下降17.0%，其中数控金属成形机床产量同比下降2.1%。协会重点联系企业数据与国统局数据变动趋势相同，但重点联系企业数据的下降幅度更大。 　　4. 金属加工机床订单情况 　　目前协会仅统计金属切削机床和金属成形机床订单情况。协会重点联系企业2019年1-12月，金属加工机床新增订单同比下降28.2%，在手订单同比下降23.2%。其中，金属切削机床新增订单同比下降30.4%，在手订单同比下降17.2%；金属成形机床新增订单同比下降22.6%，在手订单同比下降35.2%。 　　2019年年初以来，金属切削机床和金属成形机床的新增订单一直同比下降，在手订单自3月份之后也一直同比下降。 　　5. 产成品存货 　　根据国统局规上企业统计数据，机床工具行业2019年12月末产成品存货同比降低8.8%。其中，金属切削机床行业产成品存货同比降低15.2%，金属成形机床行业产成品存货同比降低7.7%，工量具及量仪行业产成品存货同比降低5.4%，磨料磨具行业产成品存货同比增长2.4%。 　　协会重点联系企业2019年12月末产成品存货同比降低3.1%。其中，金属切削机床产成品存货同比降低7.6%,金属成形机床产成品存货同比增长0.5%，工量具及具仪产成品存货同比增长10.1%，磨料磨具行业产成品存货同比增长2.8%。 　　6. 亏损企业比例 　　根据国统局规上企业统计数据，2019年12月机床工具行业亏损面为15.1%。其中金属切削机床行业亏损面最大，为24.9%；金属成形机床行业为20.2%，工量具及量仪行业为11.5%，磨料磨具行业为12.5%。 　　协会重点联系企业2019年12月亏损企业占比为30.0%。其中金属切削机床行业为34.4%，金属成形机床行业为15.4%，工量具及量仪行业为32.4%，磨料磨具行业为40.9%。重点联系企业中磨料磨具、金属切削机床、工量具及量仪行业亏损企业占比数据比国统局数据更大一些。 　　二、进出口情况 　　1．总体情况 　　2019年机床工具行业进口总额和出口总额同比呈现相反走向：进口总额呈同比降低，降幅近20%；出口总额同比增幅将近5%。自2019年6月起，逐月表现为贸易顺差。 　　根据中国海关提供的数据，2019 年 1-12月机床工具行业进口总额为 133.0亿美元，同比下降19.6%。其中金属切削机床进口总额57.6亿美元，同比下降28.6%；金属成形机床进口总额15.2亿美元，同比下降4.6%。2019 年 1-12月机床工具行业出口总额为142.3亿美元，同比增长4.6%。其中金属切削机床出口总额28.8亿美元，同比增长8.5%；金属成形机床出口总额15.2亿美元，同比增长12.9%。2019 年 1-12月机床工具行业进出口贸易顺差为9.3亿美元(更多产品类别进出口情况详见表1)。 　　表1 2019年1-12月机床工具行业及部分产品类别进出口情况 　　从表1可见，除切削刀具、磨料磨具两个行业为贸易顺差之外，金属成形机床行业也达到了进出口平衡。 　　2．金属加工机床进出口情况 　　(1)金属加工机床进口来源前五位国家和地区 　　2019年1-12月金属加工机床进口来源国中，日本和德国列前两位，其金额和占比都很接近，占比均接近三成，遥遥领先于其他进口来源国。中国进口金属加工机床金额前五位国家的金额同比都明显降低，其中日本降低幅度最大，达34.0%,　中国台湾降幅也高达30.5%(详见表2)。 　　表2 2019年1-12月金属加工机床进口来源前五位国家和地区 （2)金属加工机床出口去向前五位国家和地区 　　2019年1-12月金属加工机床出口去向国中，越南列第一位，占比明显高于其他出口去向国，并且同比增长显著，高达53.9%。美国和日本同比则明显降低，美国降低20.6%，日本降低13.3%(详见表3)。 　　表3 2019年1-12月金属加工机床出口去向前五位国家和地区 (3)进口金额排前五位的金属加工机床品种 　　2019年1-12月进口前五位的品种同比均下降，其中加工中心、磨床、特种加工机床和车床下降超过20%。加工中心的进口金额和占比均列首位，但同比下降幅度也最大(详见表4)。 　　表4 2019年1-12月进口金额排前五位的金属加工机床品种 (4)出口金额排前五位的金属加工机床品种 　　2019年1-12月出口前五位的品种中特种加工机床占比最大，为25.4%。除车床外其他品种同比均为两位数增长。其中加工中心出口金额虽列第五位，但同比增长幅度最高，与进口同比的大幅度降低形成鲜明的对比(详见表5)。 　　表5 2019年1-12月出口金额排前5名的金属加工机床品种

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发布时间: 2020-07-08

6. Aerotech：用于声音线圈和单相电机的192kHz伺服速率闭环伺服控制器

icad

2018年，Aerotech公司的XL4s线性放大器设计用于音圈和单相电机的闭环伺服控制，消除了PWM放大器常见的非线性问题。XL4s提供确定性行为、自动识别和简单的软件设置，并且具有控制数字PID的多核、双精度、浮点DSP的特点。所有参数都是软件可设置的，包括控制回路增益和系统安全功能。使用XL4s，您可以实现行业领先的沉降时间、长时间热稳定性和亚微米级的跟踪精度，具有全状态前馈、192kHz伺服速率和前瞻性速度控制等先进特性。 由于其领先的192kHz的伺服速率，XL4S超越了其他单相电机控制器。这直接关系到在高速下更好地跟踪误差和零件质量，相关应用包括快速工具伺服、高动态光学聚焦轴和高速拾取和放置机器等。XL4s具有编码器内插特性、专用的模拟和数字I/O、光纤接口以及用于电机和控制电源电压的独立电源连接。 不像其他快速安装伺服控制器，XL4s封装允许它作为面板安装在机器外壳上，带来较小的机器占地面积和要求较少的整体地面空间。

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发布时间: 2019-06-06

7. 工信部：推进中国制造2025五大工程

杨芳

黄利斌表示，目前，《中国制造2025》五大工程相关工作正在积极推进。 国务院新闻办公室4月28日举行发布会，介绍一季度工业通信业发展情况。会上，工信部运行监测协调局副局长黄利斌介绍了五大工程相关进展情况。黄利斌表示，目前，《中国制造2025》五大工程相关工作正在积极推进。 　　第一个工程是智能制造工程，有四个方面的工作： 一是实施智能制造 试点示范专项行动，2015年确定了46个试点示范项目，2016年还将遴选60个以上的试点示范项目，形成若干可推广的经验和模式。 二是与国标委联合制定发布《国家智能制造标准体系建设指南》。 三是建立中德智能制造标准合作机制。 四是与财政部联合组织实施智能制造专项，支持智能制造综合标准化实验验证以及重点领域智能制造模式应用。 　　第二个工程是工业强基工程，也有两个方面的工作： 一是在2013年到2015年的基础上深入实施工业强基专项行动，体系化推进“一个中心、三个关键环节”的建设。 二是印发《关于加快推进工业强基的指导意见》，实施一揽子突破行动，一条龙应用计划，完善产业技术公共服务平台。 　　第三个工程是绿色制造工程，有两个方面的工作： 一是实施绿色制造专项行动，包括组织推进高风险污染物削减行动计划，修订有毒有害原料替代品目录，组织节能机电设备产品推荐及“能效之星”产品评价。 二是公布了首批电器电子产品生产者责任延伸试点单位和工业产品绿色设计试点企业单位，发布了绿色设计产品评价通则、标识等国家标准。近期，将会同财政部选择部分城市开展绿色制造试点示范。 　　第四个工程是国家制造业创新中心建设工程。 论证通过了国家动力电池创业中心建设方案，正在筹建国家动力电池产业联盟，还将在增材制造、机器人、石墨烯等领域开展研究。 　　第五个工程是高端装备创新工程。 通过专项建设基金、中央预算内资金等方式，支持航空航天、先进轨道交通、节能与新能源汽车等一批试验工程及产业化项目，推动示范应用，以政府引导市场主导的方式吸引社会资金投向相关产业。

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发布时间: 2016-05-18

8. 机床联网项目与MES系统集成

杨芳

机床联网项目的实施，为设备层级的有效管控提供了技术支撑，作为底层设备的信息化，是实施数字化制造的基础手段是公司推行数字化制造技术的基础， 为公司推行的数字化工厂的建设起到举足轻重的作用。 机床联网项目在于搭建一个设备层(数控机床)的车间级分布式控制网络，并且实时采集机床数据和其它生产类数据，实现数控程序及相关联的生产要素(零件图纸、加工工艺、刀夹量具列表等)的有效管理，同时实现机床状态等的可视化展示等，将为接下来MES平台的有效搭建奠定下良好的基础，因此先行实施。 机床联网项目概述 机床联网项目的实施，为设备层级的有效管控提供了技术支撑，作为底层设备的信息化，是实施数字化制造的基础手段是公司推行数字化制造技术的基础， 为公司推行的数字化工厂的建设起到举足轻重的作用。 机床联网项目，一般包含四大系统：DNC(Distributed Numeric Control分布式控制网络)系统、MDC(Manufacturing Data Collection 生产数据采集)系统、NC(Numerical Control数字控制，简称数控)程序管理系统、可视化数据展示系统。 （一）核心功能DNC(Distributed Numeric Control分布式控制网络)系统。DNC系统是用于生产设备及工位智能化联网管理的系统。机床联网项目所采用的DNC系统赋予了比以往工业传统DNC (程序传输)更深更广的意义：不仅能够联网所有的CNC数控加工设备，同时还能对自动化生产线PLC工作中心和其他所有的普通工位及测量工位进行联网管理。 DNC系统所采用的网络连接方案：在车间每台数控设备内部都配备一个“串口联网设备”，通过每个数控设备内部的串口联网设备，将数控设备的程序传输数据流、条码传输数据流、以及MDC信号反馈数据流都汇总成一个TCP/IP协议数据传输线，然后通过公司车间内部光线机柜再汇总到公司的企业内网中。方案优点：无视数控设备相互之间的间隔距离，无论设备分隔有多远都能够用最直接的网络布线方式解决，并且传输稳定，适用于车间设备比较离散的企业。DNC服务器也能够远离车间现场。方案缺点：每个串口联网设备都需要配备一个IP地址，比较浪费网络IP资源。 DNC系统所采用的条码使用方案：为每台数控设备配备条码枪，通过操作人员在机床端用条码枪扫描条码的方式来调用程序。做法是在已有的派工单上，在程序名称(程序名称与零件、工序等任务信息是相关联的)旁增加对应条形码。在生产过程中由设备操作人员根据实际情况，用条形码扫描枪扫描条形码，扫描到的命令即可通过DNC网络传送到服务器，此时服务器会自动将与其相关的程序及生产要素(零件图纸、加工工艺、刀夹量具列表等)发送给现场设备端，现场操作员此时只需按设备控制系统上的“接收”按钮即可。 （二）MDC系统是一套通过多种灵活方法采集生产现场的实时状态数据(包括设备、人员和生产任务等)，将其存储在Access、SQL或Oracle等数据库中，并以先进的精益制造管理理念为基础，结合自带的专用计算、分析和统计方法， 以报表和图表直观反映当前或过去某段时间车间的详细制造数据和生产状况的系统。 MDC系统通过向决策者提供真实的车间数据报表和图表，来帮助企业生产部门做出科学和有效的决策，帮助企业改善生产制造过程。 MDC系统解决方案的整个系统网络是基于机床联网项目的DNC和TCP/IP网络的。系统采用了多种生产数据采集方式：有标准条码采集、设备PLC自动数据采集、国际标准OPC接口自动采集。 MDC系统通过实时采集到的生产数据，可以监控机床的实时工作状态(包括装夹调试、加工、停机、空闲等)，并生成图报表，便于计划调度人员安排生产计划；对生产率、工作时间、设备利用率、生产趋势及生产计划执行度等进行分析并生成报表，帮助负责生产和设备管理的决策者回答很多现场制造方面的疑难问题，从而帮助改善和优化生产工艺过程。 （三）NC(Numerical Control数字控制，简称数控)程序管理系统。 NC程序管理系统能够实现对于数控程序编制、上传、审查、校对、批准、版本升级、覆盖和重命名、备份、加工现场调用等流程的管理。另外，系统还可以把数控程序及其说明文档进行集中管理，更好的保证了两者的同步性。可以把生产要素(零件图纸、加工工艺、刀夹量具列表等)集中管理、安全存储、部门共享、方便查阅。为车间流程无纸化管理奠定基础，消除或减少部分纸制文档管理，提高效率。 （四）可视化数据展示 在实现机床数据实时采集的基础上，对车间机床进行三维建模，实时三维展示机床状态。通过动态浏览该界面，用户还可以轻而易举地了解整个车间的生产状况，还能定位到指定的一台设备，查询有关这台设备的生产细节。 车间还配置了大屏幕和触摸屏等展示设备，实时展示设备状态、机床开机率、零件完工率等。每台数控设备旁配置的触摸屏工控机，还可以作为MDC系统数据采集的补充备用手段，设备操作人员还可以利用其查询现场数据反馈的正确与否，以及用其在现场无纸化查询浏览加工作业指导书(程序、图纸、刀具清单、装夹图示等。 应用系统集成 MES(制造执行系统)作为一种业务性很强的管理系统，需要无数来自底层的数据支撑。工单、零件、工序、设备、人员等所有和现场有关的数据首先通过DNC-MDC系统的整合，采集得到真正和现场生产有关的数据，通过多种集成手段对数据进行客户化的分类汇总，最终反馈到MES中。 在集成过程中，DNC-MDC系统将接收来自MES系统的生产任务。新的生产任务被识别时，首先在DNC-MDC系统内建立新的生产任务以及对应的零件信息和工序信息，然后以工单(工票)的形式被派发到现场，最后通过设备操作人员扫描工票上的条码来实现数控程序调用、对任务的跟踪，并实时把任务的进度反馈回MES(例如：工单实际开始、结束时间等数据)。 实施难点 NC程序错综多样：主体生产模式是以车间加工人员为生产中心，技术开发部为辅，几乎所有的NC程序的管理都是发生在车间现场。这就导致了在机床内部存贮有大量的NC程序。我公司的新老产品交替重叠，也致使机床内的NC程序错综多样，只有加工人员自己了解每个程序的加工内容。 综上所述，机床联网项目所采用的管理方案是将现场设备内所有的NC程序通过DNC网络统一归档至NC程序管理系统服务器进行有效管理。为此提出了三项管理措施： 1．NC程序命名必须遵守公司统一制定的NC程序命名规则。 2．将NC程序的标准命名，添加到程序内部的备注中，这样当程序完成加工回传到DNC服务器进行备份、统一管理时，DNC系统将自动以该备注的标准名进行保存。 3．在完成前两项措施的基础上，逐步将现场数控设备内固化的NC程序进行备份、导出。统一由NC程序管理系统进行管理、调配。 机床项目的实施完成了以下目标： 1．DNC系统：建立覆盖加工车间的分布式控制网络，实现NC程序的有效调用、稳定有效传输和在线加工等，实现刀补参数文件从对刀仪到机床端的有效传输。 2．MDC系统：实现对数控机床的实时数据和其它生产类数据的有效采集，并将采集的数据以报表或统计图表的形式供决策者参考分析。同时采集的数据对以后MES平台的生产调度和管理起到有效地指导作用。 3．NC程序管理系统：实现对NC程序的统一流程管理，并且在系统内实现NC程序与其关联生产要素文件统一管理。 4．可视化数据展示：在实现机床数据采集的基础上，对车间机床进行三维建模，通过现场的展示大屏幕、数控设备旁的触摸屏以及相关管理人员的PC终端对设备状态、设备开机率、零件完工率等进行有效展示。 综上所述，机床联网项目的建设，是推行数字化制造技术的基础，对数字化工厂的建设起到举足轻重的作用。

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发布时间: 2017-09-25

9. 全球首台3000吨超级浆态床锻焊加氢反应器完工发运

icad

6月1日，由中国一重大连核电石化有限公司承制的全球首台3000吨超级浆态床浙江石化锻焊加氢反应器完工发运、列装起航，发往浙江舟山。该设备的成功制造，标志着我国超大吨位石化装备制造技术问鼎世界之最，中国一重石化装备极限制造能力再次领跑世界，彰显了中国一重“大国重器”的技术创新能力和超级工程的创造实力。 　　大连市副市长张志宏、浙江石油化工有限公司董事长李水荣、中国石化工程建设有限公司设备室副主任尹青锋，中国一重集团有限公司董事长、党委书记刘明忠，党委常委、副总经理陆文俊共同见证中国重型石化装备制造领域具有里程碑意义的重要时刻。 　　中国一重集团有限公司董事长、党委书记刘明忠表示，中国一重历来有深厚的家国情怀，始终以振兴民族工业和服务国家战略为己任，是维护国家国防安全、经济安全和科技安全的重要骨干力量。深耕超大型石化技术装备领域近40年，中国一重“双超”锻焊加氢反应器从无到有、从小到大，从最初荣获国家科学技术进步一等奖的400吨级加氢反应器，到今天震撼面世的3000吨级浆态床锻焊加氢反应器，凝结了几代一重人和我国石化人的心血与汗水，中国一重人在产业报国和科技强国伟大实践中始终奋勇追赶、超越极限，接连不断刷新着自己创造的世界纪录。 　　浙江石化董事长李水荣表示，浙石化项目是国家“十三五”期间的战略项目，是石化行业混合所有制改革的示范性项目，也是浙江自贸区首个落户项目，受到党中央国务院、国家部委和浙江省委省政府领导的高度关心和支持。由中国一重制造的3000吨超级浆态床锻焊加氢反应器是国内首套、吨位最大的反应器，制造难度大，关键节点多，体现了中国一重在中国装备制造业的引领地位和中国制造业在国际的领先水平。中国一重在最短的时间完成制造任务，为浙石化按时间节点完成建设任务付出了艰辛努力，为中国石化设备制造做出了贡献。 　　中国石化工程建设有限公司设备室副主任尹青锋在致辞中分享了中国加氢反应器从无到有、从小到大、从弱到强的艰辛历程，并指出，中国石化工程建设有限公司设计、中国一重制造的加氢反应器代表着“中国设计”“中国制造”的最高水平，乃至目前世界加氢反应器的最高水平，希望各方一道继续真诚协作，互相支持，设计和制造出规格更大、重量更重、水平更高的加氢反应器，为中国石化领域再造重器。 　　据了解，2018年5月24日，中国一重凭借雄厚的技术实力、先进的制造工艺、完善的质保体系、优秀的市场业绩，在浙江石化和中国石化工程建设公司的信任、支持下，一举承揽了全部六台3000吨超级浆态床锻焊加氢反应器的制造合同。合同签订后，中国一重坚持秉承创新与精益的理念，在质量上精益求精、在指标上永攀高峰，中国一重齐齐哈尔铸锻钢事业部和大连核电石化有限公司同步启动、技术中心焊接团队与机加团队同向而行，面对反应器超长超重超厚、内部结构特殊等诸多挑战，面临焊接难度极大、新冠疫情爆发等诸多难题，广大工程技术人员和操作人员发挥聪明才智，激发创新活力，顽强拼搏、攻坚克难，自行设计制造了世界先进的3500吨自顶升式数字化托辊，奠定了极限吨位安全旋转焊接的制造基础；认真研究工艺方案，形成了拥有自主知识产权的超重型工件主焊缝收缩应力与重力平衡技术；自主制造了深孔全自动TIG焊机，突破了不锈钢衬管深孔自动对接焊接难点。通过严格项目管理、严守工艺规范、严肃质量监管，高质量完成了首台反应器的制造任务，为中国石化装备制造书写了浓重的一笔。 　　据悉，全球首台3000吨超级浆态床浙江石化锻焊加氢反应器是目前世界在建规模最大的炼化一体化项目——浙江石化4000万吨/年炼化一体化二期项目的核心设备。设备单重超3000吨、总长超70米、外径6.15米、壁厚0.32米，是目前世界单重最大的浆态床锻焊加氢反应器。该项目建成后将进一步优化我国石化产业布局，加快中国七大世界级石化产业基地建设，为“一带一路”和“长江经济带”的蓬勃发展也将起到积极的推动作用。

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发布时间: 2020-07-08

10. 中德机床贸易情况分析：德国机床对华出口量重返高点

杨芳

　一直以来，德国作为全球第二大机床生产国，在全球工业化进程中扮演着重要角色，为提高全球工业的创新和发展做出了重大贡献。对于中国而言，德国是中国的第二大机床进口国。德国机床，尤其是高端机床，在中国的工业体系中占据着重要的位置，对中国制造业的发展起到了一定的帮助作用。 　　受全球经济下行的影响，2012-2016年四年间，德国机床对中国的出口量呈逐年下降趋势，由原来的26.2亿欧元下滑至18.8亿欧元。但是随着中国经济增长恢复、“智能制造”促进工业提速，2017年德国机床对华出口量再次回升。德国的磨床、车床、加工中心以及齿轮切削机床成为中国的机床进口主力。 　　另外，在中国机床对德出口方面，2017年德国采购量占中国机床出口总额4%-5%，成为中国第五大机床出口国。中国机床对德出口一方面证明中德机床贸易并非单行道，另一方面也展现中国机床技术的不断进步和发展。 　　2017年德国机床对华出口额由降返升 　　在经历连续四年滑坡之后，德国机床对华出口额终于在去年实现逆势回升。 　　2017年，德国机床对华出口额达21.7亿欧元，大幅增长16%，创下了2012年以来德国机床出口额的新高。德国机床制造商协会经济部部长Gerhard Hein 表示：“中国是德国制造商最重要的出口市场，而德国则是中国工业体系进行扩张和现代化的合作伙伴。” 　　德国机床对华出口额的增长，得益于中国经济增长的恢复。随着“中国制造2025”战略提出以及工业4.0的到来，“智能制造”成为中国制造行业的热门词汇。新能源汽车、工业机器人以及激光等行业发展迅速，制造业对机床的需求加大，特别在高端机床领域。 　　这一点在德国机床对华出口类型中也有所体现。加工中心、磨床、齿轮切削机床和车床等金属切削机床成为主力，且较2016年出口额均有所增长。折弯机、卷板机增速最快，相较2016年增长77%。中国工业体系转型目前尚未完成，对于持续开展现代化的中国工业体系来说，高科技机械不可或缺，在高端机床的需求仍会持续增长。 　　德国采购量占中国机床出口总额4%-5% 　　2017年，中国机床出口总额达92.4亿欧元，同比增长13.94%。其中，2017年德国的采购量占中国机床出口总额的4%-5%，成为位列第五的重要出口国。这也证明中德机床贸易并非单行道。近几年中国机床行业通过创新驱动、调整结构、转型升级等措施，促使机床出口较大幅度增长,行业形势转好。 　　在中国机床对德出口类型中，部件与配件、磨床，还有车床和钻床是德国采购的重点。据德国联邦经济和能源部25日发布春季经济预测报告，预计德国经济今明两年将分别增长2.3%和2.1%。受经济增长的影响，相信2018年德国在华机床采购量或将进一步增长。 　　2018年中德机床贸易前景 　　目前，中国是全球规模最大的机床市场，市场总量达到230亿欧元。最近，中国的机床需求量为位列第二和第三的美国或德国2.5倍。2017年，中国机床消费量继续上升，增幅达到了6%。 　　据海关统计，2017年中国机床进口总额达120.65亿欧元，同比增长18.2%;出口92亿欧元，同比增长13.94%，进出口逆差达28.65亿欧元。笔者认为，随着中国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展，对数控机床的需求将会继续增加。 　　一方面，中国面临着低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡问题，国产机床一时难以代替进口;另一方面，随着“智能制造”的到来，工厂车间数字化、工业机器人和增材制造等多方面的发展，对进口机床的依赖将进一步增长，尤其是高端机床的需求将会加剧。德国作为中国机床进口的主要国家之一，受中国机床需求加剧影响，预计2018年对华出口量将会呈上升趋势。 　　而在中国机床对德出口方面，出口量一直保持稳定发展趋势。过去五年间，德国的采购量占中国机床出口总额一直保持在4%-5%之间，2018年预计仍将呈平稳运行状态。但从长远来看，随着中国机床先进技术的不断发展，这个数字将会有所提高。 　　据牛津经济研究院(Oxford Economics)预测，从总体经济表现、工业产出和资本投资一直到机床消费量，中德机床贸易的所有关键统计数据在2018年均会有所增长。尤其是作为双边贸易质量重要指标的机床消费量，经过两年强势增长后，预计仍有6%的显著增长。 　　目前，中国正面临着改革深化、经济结构调整等多方挑战。随着“中国制造2025”的提出以及工业4.0时代的到来，中国的机床行业也迎来了更大的发展机遇与技术变革。但是机遇与危险并存，把握机遇、降低风险，中国机床行业的发展仍然任重道远。

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发布时间: 2018-06-21

11. 兴锻4000T新型热模锻压力机通过新技术、新产品鉴定

icad

2019年10月20日，由江苏省工业和信息化厅组织，在江苏兴锻智能装备科技有限公司现场召开了“4000吨新型热模锻压力机”新技术新产品鉴定会。 本次鉴定会由省工信厅领导赵迪扬主持，会上推选了北京机电研究所谢谈教授为主任委员，中国科学院金属所高级研究员张士宏老师为副主任委员，并介绍了与会嘉宾及会议议程，鉴定会正式拉开帷幕。 兴锻公司技术总监及4000吨热模锻压力机研发技术总负责人李江国对本次鉴定产品做了详细的技术研发、制造工艺及质量管理总结报告。在主任委员谢谈教授的组织下，专家委员会全体成员严格地履行了相关职责，认真听取了4000T热模锻压力机试制总结报告并审查了相关技术文件和国家铸锻所出具的产品检测报告。 专家委员会成员在兴锻公司总经理张清林先生的带领下对现场的4000T压力机样机进行了考察和运转状况进行了确认，对该产品的功能、性能指标、关键技术解决方案、产品的关键技术创新点以及产品运行的平稳性、噪音状况、设备结构的合理性、外观的美观度等方面均进行充分的了解。 在现场考察样机后，专家们展开了技术质询，对本台4000T热模锻压力机给予了充分肯定和高度评价。专家委员会经过充分讨论后一致认为：该4000吨新型热模锻压力机研制出新型离合器、新型封闭高度调节装置、新型下顶出机构、新型偏心轴及其动载平衡技术，填补我国高档数控装备在该领域的空白，促进锻压产业的装备升级。其总体技术达到国内领先水平，属国内首创，同意通过新产品样机鉴定。

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发布时间: 2019-10-31

12. 如何才能更好的体现数控机床高精度的加工性能？

杨芳

数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。作为一种高精密的加工设备，数控机床在加工过程中对于环境、空气、电源等因素的要求比较高，也很容易受到这些因素的影响，也许某一项指标不达标，或者一点小的操作失误，都会使最后得到的产品相差甚远。 　　通常情况下，数控机床的正常使用必须满足机床所处位置的电源电压波动小、环境温度低于30摄示度、相对温度小于80%等条件。前段时间有新闻显示，科德数控股份有限公司为了以节能环保的方式恒温恒湿，保障机床加工的精密要求，耗费巨资专门打造了一座单体25万平米的全年恒温恒湿厂房。由此可见机床对于加工或者装配的环境要求之高。 　　数控机床相对于普通机床来说，电子元器件的数量要更多，也更精密，所以对安装使用的位置、温度、和电源的要求就更加严格。 　　数控机床对于安装位置的要求 　　首先，数控机床安装的位置应远离振源、避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机床附近有振源，则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，将使电子元件接触不良，发生故障，影响机床的可靠性。有条件的企业，尽可能的将数控机床的使用置于空调环境下，并保持恒定的室温。越是价格昂贵的机床，越应该放到空调房中使用，以避免不必要的精度损失。 　　数控机床对于环境温度的要求 　　由于我国南北地域差异大，而机床对于环境温度的要求又比较高，所以一般来说，数控机床的电箱内都会设有排气扇或者冷风机，以保持电子元器件特别是中央处理器的工作温度恒定或温度变化小。然而这样却还是不足以保证机床在加工时的精度损失，因为机床在加工过程中会产生过高的温度，这会导致数控机床的控制系统元器件寿命降低。温度和湿度的增高，也会使得灰尘增多，并在集成电路板产生粘结，导致短路，从而引起机床故障。所以最好还是保证机床周边环境的恒定。除了温度外，更不能将数控机床放置于有腐蚀气体的场所，如果电子元器件被腐蚀气体腐蚀从而导致系统短路，那么带来的严重后果可想而知。 　　数控机床对于电源的要求 　　数控机床需要用电来进行设备运转，而一般使用数控机床加工的企业，往往都不会只有一台设备，设备一多，同时使用时就会使得电网波动大，从而影响加工效果。所以，在安装数控机床时，必须对使用的电源有严格的控制和选择，只有将电压波动控制在安全稳定的范围内，才能不对机床加工和数控系统的正常运转产生影响。 　　数控机床使用规范 　　在使用数控机床的时候，一定要严格按照生产厂家设定的标准和参数来进行操作，这就和生病吃药一样的，如果医生让你一顿吃三粒，一天吃三顿，而你非要一次吃六粒，一天吃六次，那么肯定会对身体产生不好的影响。操作机床时，用户不能随意更换机床附件，如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时，充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配，甚至造成估计不到的事故。使用液压卡盘、液压刀架、液压尾座、液压油缸的压力，都应在许用应力范围内，不允许任意提高，否则就容易出现安全事故。 　　如今，我国数控机床的使用进一步普及，随着用户对自动化程度要求的提高，相信数控机床的销量也会不断提高。为了更好的使数控机床发挥出它高精度的加工能力，以上的要求一定要牢记。

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发布时间: 2018-03-19

13. 空气主轴可用于现有机器上的微机械加工，有助于提高加工精度，提高表面光洁度，延长刀具寿命，减少加工时间以及刀具磨损

杨芳

Big Kaiser的rbx12空气驱动主轴达到100000至120000 rpm，可使现有的机器进行升级的高速加工。可行的原因，主轴是由空气驱动的通过一个停止块或通过机器主轴驱动。该公司表示，在这样高的速度下运行，有助于提高加工精度，提高表面光洁度，延长刀具寿命，减少加工时间以及刀具磨损。 主轴陶瓷球轴承和精密夹头系统提供高的跳动精度，使超薄切割。AA级大型微夹在夹头鼻提供1微米的跳动，和0.004“提供了近乎完美的同心夹紧微刀柄。rbx12也最大限度地减少热位移小于0.001毫米的Z轴最大精度。 该主轴可与bcv40，bbt30 / 40和hsk-a63 /型号：HSK-A63/F63/E32接口。自动换刀的选项也可使用。

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发布时间: 2016-03-16

14. Autodesk，NIMS合作开发CAM标准

杨芳

这些努力是为了在未来的几年里促进CAM的程序员、设计师和工程师的教育和认证。 Autodesk，NIMS正在合作开发将是第一个行业公认的CAM标准和认证。这些标准和证书将加强教育和培训项目，以满足对熟练的CAM程序员，设计师和工程师的需求。 “在先进技术行业的公司越来越依赖于信息技术的使用和自动化通过CAM软件开发高附加值产品和材料，执行董事杰姆斯墙补充说，这种技能的需求预计将覆盖近一百万工作。 这种伙伴关系将支持发展行业标准，教育和培训的CAM程序员的CAM训练计划的发展。制定这些标准，Autodesk和新招募的行业领袖参与的技术工作组，并在2015六月举行首次会议。一些公司包括谷歌，NASA，DMG MORI，哈斯自动化和Delcam，等等。 该技术标准的发展后，NIMS将进行一次严格的国家验证过程，在发布之前保持区域审查的标准工业的专业人士。

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发布时间: 2015-10-08

15. 我国机床刀具行业缺乏核心竞争力

杨芳

以前读书，读到“男儿何不带吴钩，直取关山五十州”，总觉得意气风发。吴钩是春秋时期吴国产的一种青铜制的弯刀，吴国在今天的苏皖地区。试想一下，如果当时说的是“男儿何不带洋刀”，是不是味道就变了，不仅不正统，而且不威风。所以中国人还是要配自己的刀。 　　但是自笔者进入机床行业以来，目历种种，从上到飞天的航空航天企业，下到陆行的汽车企业，皆是“洋刀洋刃阵列在前”，大的企业也好，小的企业也罢，都把进口刀具当做宝贝。让人不得不感叹：国产机床何时才能不再配洋刀! 　　一直以来，切削刀具都有“工业上的牙齿”的美名。刀具的性能和质量可以直接影响到切削机床生产效率和加工质量。不夸张地说，再优秀的机床没有优质刀具的配合也不能生产出好的产品。所以刀具虽小，作用却很大。 　　但是，从目前的情况来看，国内数控刀具与进口刀具在技术、服务、品质和宣传上存在的差距，加上国内的顾客对国产数控刀具的信任度低，导致国外企业占据了国内大量的刀具市场。 　　五大国外刀具派系主流在中国市场活跃：一是山特系(包括山高)，山特维克公司有着庞大而复杂的刀具分支，在中国市场销量最大;二是美国系，主要以肯纳、英格索尔、万耐特等为代表;三是欧洲系，主要以德国为主，包括MAPAL、Guehring、Widia、TITEX、瓦尔特等;四是日韩系，包括三菱、住友、东芝、OSG、黛杰、不二越、日立等，以及韩国的Taegutec、KORLOY公司;五是以色列系，主要是ISCAR(伊斯卡)。 　　这些公司几乎填满了中国刀具的市场空间，占据了市场的主导地位，在一些大型汽车制造厂，国产刀具可能只占总项目的10%左右。 　　“中国机床刀具行业的整体综合实力与发达国家相比差距较大的根源就在于缺乏核心竞争力。”中国机械工业金属切削刀具技术协会理事会邢敏说道。 　　她认为，结构失调是国产刀具行业的一大硬伤，也就是生产的刀具与需求不匹配。在刀具的生产经营规模上，国内数控刀具企业没有形成一条完整的切削刀具产业链。刀具产品不齐全，能与之配套使用的机床种类少。而国外的刀具产品起步早、品类繁多，可以与大量的国外机床配套使用。 　　以轿车生产线为例，我国在引进轿车车型和数控自动生产线的初始阶段，往往并不重视刀具的国内配套问题，没有及时提升国内轿车刀具的技术水平。引进生产线后，随之而来的专用刀具、工具品种规格繁多，工艺技术、专业化程度要求又很高，现有国产刀具的品种、质量、供货和服务能力均难以满足要求，只能选用国外刀具。 　　笔者认为，寿命、稳定也是国产刀具一大软肋。高质量的刀具，不仅要求高技术含量，使用寿命、稳定性同样非常重要。中国部分刀具企业的刀具寿命低，平均寿命只有国外刀具的1/3—1/2。不是每件产品的寿命都低，而是寿命相差悬殊，分散度太大，致使刀具的平均寿命低下。曾有过这样的试验：单件相比，中国刀具并不比国外差，但任取10件对比，中国刀具总有1、2件不尽人意。切削加工本身就占了整个机械加工工作量的90%，即使是1、2件刀具出差错，也会极大影响产品的加工效果。 　　除此之外，不同于其他行业，数控刀具是技术密集、知识密集、人才密集的行业，其发展对人才的依赖度很大。国内数控刀具技术人才、管理人才、营销人才都奇缺，一般培养周期为3—5年。而高校又没有担当起培训数控刀具专业人才的责任，只能依靠企业慢慢培养，往往事倍功半，且不一定能留住人才。 　　总之，正是差距的存在使国产机床屡屡配上了“洋刀”。如果我们希冀于国产机床配上国产刀具，就必须正视这些差距，正视中国刀具企业在基础技术、创新能力、推广能力和服务能力等各个方面的不足，发现别人的长处，补足自身的短处，努力前进，奋力拼搏，才能追上甚至赶超国外企业。 　　目前，我国如株洲钻石、厦门金鹭等切削刀具企业发展迅速，这些企业重视技术进步、人才培养，在发展现代高效刀具方面跨出了非常可喜的一步，也让我们看到了国产刀具崛起的新希望。

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发布时间: 2018-06-21

16. 国产机床装上"智能化"翅膀

杨芳

我国是制造业大国，机床行业却面临着“大而不强”的窘境。市场需求结构的不断升级，倒逼着机床企业加快转型的步伐。随着用户需求不断提升和现代科技手段的推广应用，智能化将成为机床业主要发展方向。普通机床产品的市场空间越来越小，中高端市场的竞争将日趋激烈 　　 　　宁夏小巨人机床有限公司工人在组装数控机床。该公司数控机床出口欧洲，涉及新能源、航空、电子等新兴产业的机床产品。新华社记者王鹏摄 　　自2011年下半年以来，我国机床行业市场消费总量萎缩，国外市场疲软，国产机床企业之间的竞争日趋白热化。 　　“我国机床行业最大的软肋，就是产业结构长期处于中低端，迟迟迈不上中高端。”中国机床工具工业协会常务副理事长兼秘书长陈惠仁说。 　　 转型升级是唯一出路 　　 　　 “当前，机床行业总体上仍然处于下行区间，并且下行压力进一步加大；一些之前表现强势的子行业也呈现出下行趋势。”陈惠仁说，今年上半年，在市场需求持续疲弱的影响下，机床工具行业运行呈明显的惯性下滑趋势，行业主要经济指标持续下滑，并且亏损面不断扩大。 　　根据中国机床工具工业协会重点联系企业反馈的数据，6月份，主营业务收入、工业总产值和销售产值呈同比下降的企业已经接近全部的70%，其中亏损企业占比接近40%。 　　“机床行业的市场需求总量明显减少，不过需求结构显著升级的市场变化特征日益明显。”陈惠仁说，中国机床消费市场需求升级主要体现在自动化、客户化、换挡升级。 　　 市场需求结构的不断升级，也倒逼了机床企业加快转型升级的步伐。数据显示，金属加工机床产品产值数控化率持续上升，主要原因是非数控机床产品产出大幅下降。 　　 陈惠仁表示，以投资拉动为主的传统重化工业需求正在被以消费拉动为主的新兴制造业快速赶超，在此过程中不同细分市场、细分行业和企业的运行正在进一步分化。从全行业看，无论是金属加工机床，还是工量具、功能部件和数控系统，都面临低端普通产品市场需求大幅萎缩的情况。 　　 产需两端逐渐迈向中高端，加速了普通机床产销量的“断崖式”下滑。加快产品结构升级，也成了机床行业应对市场需求结构变化的首要任务。 　　 智能化是发展方向 　　 　　 在不久前举办的第十四届中国国际机床展览会上，沈阳机床展出的“I5智能化数控系统”智能机床体系成为展会的焦点产品之一。 　　 “I5”系统是工业化、信息化、网络化、智能化、集成化的有效集成，该系统误差补偿算法、五轴控制技术达到了世界先进水平。基于这项技术，沈阳机床制造出了具有网络智能功能的机床，能够实现网络化的智能制造和智能服务，是世界上首批智能化机床。一个不懂技术的人稍加培训就可以使用该机床，它不仅是一项技术，更是一种新的商业模式。 　　 沈阳机床董事长关锡友表示，沈阳机床已确定由“工业制造商”向“智能制造解决方案提供商”转型。 　　 有关专家指出，21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统。目前，国内已经有多家机床企业将“智能”、“云”等概念融入产品中，智能化要素被嵌入到数控系统的各个方面。 　　 随着用户需求不断升级和现代科技手段的推广应用，自动化在原有基础上有了更进一步的发展，特别是国产机器人如雨后春笋般迅速萌生。 　　 广州数控推出了“勤快”的RJ系列机器人，结构紧凑、运动节拍更快、性价比更高，适用于车、铣等多种机床的加工自动化。大连光洋推出的强力搬运机器人，是垂直多关节型六轴机器人，轻量化设计，实现最优机械结构设计，腕部可搬运165kg的零件。华中数控推出了配备机器人的3C钻攻中心生产线，是一套钻攻中心机器人自动化整体方案。 　　 “对待互联网正确的态度应该是主动融合。”陈惠仁说，互联网思维、大数据等本质是提供了更先进的工具，使企业的生产效率更高，和用户的交流更密切，信息获取更方便，是实现传统产业升级的一种重要有效手段。这也意味着，对于机床工具行业这样一个生产装备的产业而言，互联网只能是发展的工具、手段，不能是主体，主体只能是制造本身，否则就是本末倒置。 　　 市场将差异化竞争 　　 　　 今年5月份，济南二机床集团与美国福特签订了大型快速冲压线订单。这是济南机床向福特公司提供的第8条汽车冲压生产线。 　　 先后为美国福特汽车公司美国本土的4家工厂提供了8套高速冲压生产线，是中国机床装备走向国际高端市场的典型案例，代表着济南二机床冲压装备在技术、质量、可靠性方面全方位达到国际先进水平。 　　 长期以来，由于技术水平有限，高端机床主要依靠进口，而低端机床产能过剩，库存居于高位，利润空间较小。且行业内同质化竞争严重，低端市场甚至出现恶性价格竞争苗头，部分企业利用低于成本价等不正当竞争手段获取市场份额，这种局面也造成了在过去10年，我国机床企业能“做好”高端产品和细分市场的少之又少。 　　 “不少国产高端机床虽然基本具备了高端产品的功能要求的五轴联动、车铣复合、大规格龙门等指标，却往往‘形似神不似’，性能方面跟不上，在精度、速度、静态特性、动态特性、可靠度上与国外同行存在较大差距。”陈惠仁说。 　　 “总的来看，市场对机床工具产品的需求已经过渡到中高端领域，普通机床产品的市场空间将越来越小，而中高端市场的竞争也日趋激烈。国产机床迫切需要改变急功近利的心态，摒弃短视行为，专注于某一个领域，加强技术攻关和产品研发，努力推动产品迈向中高端。”陈惠仁说。 　　 陈惠仁认为，目前高端产品要跨越这几道坎，最大的问题就是认识误区。现在的很多研发人员、企业管理者，甚至业内的专家领导，往往认为由“能做”到“做好”就是“最后一公里”，这其实是错误的。去除浮躁，静下心来，才正是中国机床工具行业要接着练好的基本功。

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发布时间: 2015-10-08

17. 机床变身加工机器人成为现实

郭红梅

. 机床变身加工机器人成为现实. http://www.iianews.com 加工机器人 回转式柔性生产线装备技术 机械 2015年08月03日 . 　　引言：近日，威诺克公司在中国创新创业大赛(重庆赛区)上，展示了旗下依靠回转式柔性生产线装备技术，让机床变身成一台加工机器人的智能新技术。这种智能装备技术，可以帮助制造企业产能增加，降低九成的人工成本。 　　应用一项新的智能装备技术，就能让制造企业产能翻倍，并使场地人工成本降低九成。这听起来像是天方夜谭，但位于永川的威诺克智能装备股份有限公司，依托其回转式柔性生产线装备技术，真的为相关制造企业实现了这一革新，让机床变身为一台高效优质的加工机器人。 　　7月30日，威诺克公司相关负责人在中国创新创业大赛(重庆赛区)上，展示了其研发的回转式柔性生产线，让评委和观众赞叹不已。“过去采用机床加工机件，都是在流水线上布置铣、磨、钻等多个不同功用的机床，将料件装夹到机床上加工后，又要取下来，安放到下一台机床上，中途流转的时间，比加工本身还要长，且每台机床都需要人工置放料件和操作。”这位负责人向记者介绍，“而我...

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发布时间: 2015-08-05

18. 金属切削机床的发展优势浅析

杨芳

金属切削机床是机床中的一个重要分类，在加工生产中具有重要作用。从近几年数据来看，金属切削机床在机床产品中也是独占鳌头，可以说在一定程度上金属切削机床的发展趋势代表了机床行业的发展趋势。那么金属切削机床这个重要的机床大类在具有哪些发展优势？跟着小编一起来看看吧。 制造业发展 金属切削机床市场潜力巨大 从2017年开始，“中国制造2025 ”、“智能制造”、“工业4.0 ”等词语频繁出现在人们的眼前，而这些词语都在向我们传递一个信号：中国要大力发展制造业。机床作为工业母机，和众多行业有千丝万缕的关系。制造业发展，机床众多上下游迎来发展机遇，也给机床行业带来了一个庞大的潜在市场，其中由以金属切削机床表现最为明显。 根据2017年的数据来看，金属切削机床的产量相较于2016年增长了7.7%(2017年10月的数据)。机床行业处于回暖期，从这个角度看金属切削机床的增长势头在未来保持的可能性很大。而且从金属切削机床的下游来看，我国汽车、电子、船舶等行业处于上升阶段，对于金属切削机床的需求还有很大的增长空间。所以综合分析，未来金属切削机床的市场发展空间巨大。 政策支持 金属切削机床具有良好的发展环境 在2017年，多项政策指名发展机床行业。工信部在2017年年初发布的《国家新型工业化产业示范基地2017年工作要点》中明确指出要依托国家示范基地，发挥包括高档数控机床在内的十大领域在“四基”领域的重要作用。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》也提出了中国今后要重点发展的16个重大技术装备领域。这些政策中，无论是明确指出发展机床行业，还是发展如工业机器人 、船舶、轨道交通 等机床下游产业，都对机床的发展非常有利。政策的支持为机床行业创造了一个良好的发展环境。而机床行业的优势，无疑也是金属切削机床的发展优势。 应用范围广 自身竞争优势明显 前面分析了金属切削机床发展的外部有利因素，现在从金属切削机床自身分析看看。根据前瞻产业研究院整理的数据来看，金属切削机床在全球机床产品分布中占到了五成以上，足见其应用之广。事实上，金属切削机床的应用的确非常广泛，小到3C数码，大到航空航天，都能见到它的身影。广泛的应用范围带给了金属切削机床极大的市场耐性，单一行业市场波动很难对其产生较大的影响。这种特性给予了金属切削机床较强的市场竞争力，使它可以根据下游发展调整自己的产品针对性，从而保持自己的发展优势。 来自前瞻产业研究院 下游市场需求大，政策环境良好，自身应用范围也非常广，这些优势使得金属切削机床发展空间很大。如果我国金属切削机床能提高技术水平，更好的适应市场需求，相信在未来的发展会越来越好。.

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发布时间: 2018-03-19

19. 中国制造的“工业4.0” 之路

杨芳

工业4.0、工业互联网、中国制造2025……一时间，与智能制造相关的概念层出不穷，不同国家或不同市场，其智能制造的水平和面临的挑战也不一样。 TCL集团耗资250亿元在中国深圳建设了一家半导体显示面板工厂，这家工厂的全员生产率达到了68万元/人，董事长兼CEO李东生认为，这家工厂已经形成了工业4.0的雏形，“达到了3.5”。 3月24日，在博鳌亚洲论坛第一财经主办的主题为“智能制造：让互联网‘务实’”的电视辩论会上，他的描述引发了主持人、第一财经CEO周健工的联想：不久前，后者与比亚迪董事长兼总裁王传福对话时，王传福说，比亚迪最好的工厂实现了工业3.5。 两家中国最为领先的制造业企业的智能制造实践，并不代表中国的制造业现状，李东生也坦陈，大量的工厂还处于工业2.0阶段。 从工业2.0到3.5，再到4.0，中国制造还有多少路要走? 工业4.0、工业互联网、中国制造2025……一时间，与智能制造相关的概念层出不穷，不同国家或不同市场，其智能制造的水平和面临的挑战也不一样，“中国(谈‘中国制造2025’)是既要进行制造过程的提升，也要进行商业模式的转变;德国的工业4.0更擅长于制造过程与制造技术;美国的工业互联网，则是对商业模式的转换着力更多。”三一重工高级副总裁贺东东分析说。

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发布时间: 2016-05-18

20. 陈惠仁：中国机床消费市场的新变化

杨芳

近几年受中国经济、投资增速放缓和需求结构升级影响，中国机床工具消费市场的总规模呈现阶段性下降的状态。下面分别从金属加工机床和工具两个主要细分产品领域介绍消费、生产和进口的变化情况。 　　金属加工机床的消费额从2011年达到最高后到2015年大致经历三个台阶式的下降。第一个台阶是2011~2012年的相对高位，分别为390.9和382.8亿美元；第二个台阶是2013~2014年的显著下降，分别为319.1和318.3亿美元；第三个台阶是2015年至今的小幅下降，2015年机床消费额为275亿美元，2016年上半年是129亿美元，同比下降9.2%。金属加工机床的生产走势与消费额的变化大致相似，也基本形成与消费额同步的三个台阶式下降。 　　2016年上半年金属加工机床生产104亿美元，同比下降8.8%。金属加工机床的进口虽然也呈现下降，但第三个台阶并不明显，这主要由于进口在后期的下降逐步趋缓。2016年上半年，金属加工机床进口额40亿美元，同比下降6.1%。 　　中国工具消费市场在经历了一个缓变的“龟背式”增长后，于2015年呈现显著下降。2015年工具消费额45亿美元，同比下降12.1%。2016年上半年工具消费额19亿美元，同比下降20.8%。其中，中国工具生产额的运行趋势与消费额基本同步，显著下降的主要原因是低端切削刀具的需求大幅萎缩。工具进口额的波动并不大，2016年上半年工具进口额7亿美元，同比下降6.2%，这与进口工具主要是面向中高端领域且中高端需求保持相对稳定有关。虽然经历了显著的下降，中国机床工具消费市场仍然是世界最大的市场，占有重要的地位。 　　根据全球机床消费和贸易数据显示，2015年中国机床消费额排在世界第一位，占全部的34.8%，是排在第二名美国的3.7倍；2015年机床进口额占世界第一位，占全部的20.6%，是排在第二名美国的1.9倍。根据今年上半年相关数据估算，预计今年中国机床消费额的降幅将进一步收窄，还将保持世界第一大市场的地位。 　　近期中国机床工具消费市场和产业的显著特征就是结构性变化明显。下面从细分领域和进口两个方面分析结构性变化。 　　新兴市场需求快速增加，传统工业领域需求低迷。 　　从国家统计局固定资产投资数据分析，2016年上半年中国制造业30个细分领域中，投资增速呈现增长的占66.7%，投资增速呈现下降的占33.3%，2015年底的数据分别是86.7%和13.3%。 　　从增速看，2016年上半年投资增速在两位数以上的细分领域分别是：文教、体育和娱乐用品制造业（17.1%）、食品制造业（15.9%）、纺织业（12.9%）、电气机械和器材制造业（12.3%）、医药制造业（11.7%）。2016年上半年投资降幅在两位数以上的细分领域分别是：金属制品、机械和设备修理业（-34.9%）、烟草制品业（-17.7%）、运输设备制造业（-11%）。从投资额上看，前三位分别是非金属矿物制品业（1131亿美元）、化工产品制造业（999亿美元）、通用设备制造业（902亿美元）；后三位分别是烟草制品业（13亿美元）、金属制品、机械和设备修理业（19亿美元）、化学纤维制造业（81亿美元）。 　　金属切削机床降幅趋缓，金属成形机床仍未见底。 　　无论是市场消费额还是生产数据，近期金属切削机床的降幅都在收窄。2016年上半年，金属切削机床消费额83亿美元，同比下降3.5%，与2015年底相比，增速回升10.9个百分点；金属成形机床消费额46亿美元，同比下降17.9%，与2015年底相比，增速下降5.6个百分点。近几年中国机床消费市场结构升级加快，突出表现是非数控机床需求快速萎缩。由于金属切削机床细分领域进入调整较早，调整进行得比较充分，数控产品占比也不断提升，所以已经开始适应现在的市场需求结构。与之相对的金属成形机床细分领域，调整才刚刚开始，非数控需求的快速下降必然会引起市场下行。 　　低端工具需求下降进一步反映低端制造业开工不足。 　　2016年上半年进口切削刀具细分商品中，硬质合金刀片同比增长2.8%，普通车刀同比下降10.9%；硬质合金镗刀同比增长12.9%，普通镗刀同比下降13.1%；硬质合金钻头同比下降1.4%，普通钻头同比下降9%。从2015年至今，以高速钢钻头、车刀、铣刀等为代表的高速钢标准刀具销售大幅下降，降幅大致在30%左右，这与非数控机床销售和使用大幅萎缩的趋势相呼应。由于工具消费反映制造业的开工率情况，刀具消费结构性变化也间接反映制造业中设备使用情况的结构性变化。 　　进口来源上的变化，2016年上半年金属加工机床进口来源前5名分别是：日本（11.9亿美元、同比-9.6%、份额30%）、德国（10.8亿美元、同比4.8%、份额27.1%）、台湾地区（4.2亿美元、同比-17.4%、份额10.5%）、韩国（2.9亿美元、同比-17.3%、份额7.2%）、瑞士（2.2亿美元、同比-0.2%、份额5.6%）。切削刀具进口来源前五名分别是：日本（1.9亿美元、同比-6.7%、份额29.4%）、德国（1.2亿美元、同比-18.9%、份额19.5%）、瑞典（0.6亿美元、同比24.7%、份额10.2%）、台湾地区（0.6亿美元、同比-5.4%、份额9.9%）、韩国（0.5亿美元、同比9.9%、份额8.3%）。 　　进口结构上的变化，2016年上半年金属切削机床进口额前3位的是：加工中心（15亿美元、同比-7.3%、份额45.9%）、磨床（5.5亿美元、同比9.2%、份额16.8%）、特种加工机床（4.2亿美元、同比-10.2%、份额12.8%）。金属成形机床前3位的是：冲剪折机床（3.1亿美元、同比-3.9%、份额43.7%）、锻造机床（1.9亿美元、同比-24.1%、份额26.8%）、压力机（1亿美元、同比-38.8%、份额14.1%）。切削刀具前3位是：硬质合金刀片（2.8亿美元、同比2.8%、份额40%）、钻\攻丝工具（1.3亿美元、同比-11.7%、份额18.6%）、铣刀（0.9亿美元、同比-6%、份额12.9%）。 　　近几年，中国经济的下行主要是由于经济发展新旧动能转换和结构升级的影响。机床工具产品属于生产资料，在国内用户产业需求发生变化和结构调整升级时显然不可能独善其身，肯定会随之受到直接或间接的影响。近几年重型机床制造企业受能源、钢铁领域需求变化而出现严重业绩下滑就是其中最典型的例子。可以说，这些对市场需求变化的不适应和如何去适应新的市场需求是当今在中国机床工具消费市场中需要面对的新挑战。中国有句老话叫“旧的不去，新的不来”，就中国工业化程度和消费潜力而言，这些新挑战本身就孕育着更多的新机遇。 　　首先，中国工业化还未完成，不少基础环节和设备条件还很薄弱，上升空间巨大。通过对照“工业4.0”对工业化发展进程的划分，中国工业中只有极少数领域处于“工业4.0”阶段，大多数则处于“工业3.0”的中前期阶段，甚至还有一定产业或企业处于“工业2.0”阶段。这就可以理解，为什么近十几年中国机床市场消费结构中总会有1/3左右的份额是非数控机床产品。这种工业化发展不平衡意味着未来机床工具消费的稳定需求，也许总量上没有历史上的大，但附加值一定会比之前高。 　　其次，中国是世界第一制造大国，已建立起完整的产业体系，并拥有众多优质的劳动者。这些优势将有助于中国制造业在未来服务于国内、国外两个市场。由于中国正在进入人口老龄化阶段，劳动力的质和量都会呈现下降的趋势，为弥补劳动力的短缺和成本上升，未来对制造装备的要求将在高效化、自动化和智能化方面不断提升。前几年投资高速增长过程中形成的部分中低端机床存量会因为这种提升而被提前淘汰或改造，而并非等到其寿命到期。我们估计，这部分需求将随中国劳动力结构的变化而形成一定程度的爆发性增长。 　　最后，就是与中国经济规模增长和国际地位提升相匹配的节能环保要求和新兴战略性产业发展所带来的机床工具消费水平的升级。如医疗、航空航天、国防工业、能源、交通和电子信息等制造领域的高精度、高效率、高性能、自动化和复杂条件下的制造需求解决方案，要在更优的单位能耗生产率下实现中国经济和制造业的可持续发展。 　　我们有理由对中国机床消费市场的长期发展充满信心。 　　（陈惠仁 中国机床工具工业协会）

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发布时间: 2016-11-21

21. 面向工业条形码阅读器应用的低成本高性能图像传感器

icad

摘要： 伴随着当今更低成本和更高性能的工业相机的趋势，对CMOS图像传感器也提出了更高的要求，需要通过设计系统级芯片（SoC）来实现这一目标。为实现该目标，需通过3D芯片堆栈和背照(back side illuminated ，BSI)技术，把多个图像处理任务集成到单一器件中。在未来将会出现具有精密的机器学习和专有的智能计算芯片结合图像撷取功能的解决方案，创造出紧凑的高速运算视觉系统。 可是在实现崭新的大型技术集成之前，必需扫除两个主要发展障碍—芯片的热量管理和功耗。 现在，先进的前照(front side illuminated ，FSI) CMOS传感器集成了模拟和数字功能，实现了成本和效能兼具的解决方案。能够达成这些目标，关键在于把有利于系统效能及嵌入到图像传感器SOC等各种因素的巧妙分隔。在这里，分隔图像系统应用以及诸如CPU、FPGA和DSP等已有图像处理器件的角色是核心因素，因功能重覆会导致成本上升。而开发一个能够为目标应用市场提供可行方案，以达到大规模量产(以实现最低生产成本)的标准图像SOC产品，事前需要两个模块的深入对话。 终端相机产品的主要的市场参与者，包括硬件、软件、系统建构者和光学工程师，以及一个多范畴的图像传感器开发队伍，都在贡献着各自在半导体科技和终端相机产品技术和应用的知识，寻找创新的产品解决方案。 本文将介绍一款面向条形码读码器和其它嵌入式视觉应用的CMOS图像传感器系列产品、它们的应用实例，以及一些未来发展趋势。 条形码 – 现今最流行的编码系统以及相关阅读技术概况 在以节假日及季节性消费零售和网上购物的行业中，物流运输、制造和批发等行业每日扫描逾50亿个条形码。随着1970年代全球首个条形码在一包口香糖上出现，现在它显然是最流行的可读编码系统，并且不断发展新的应用范围。一维条形码是首个出现的条形码(并因印刷技术进步，面积不断变小)，而它仍然是主流技术，可见于零售、运输和物流及其它行业的UPC(独有产品码)应用。二维条形码有多种不同的规格，提供相较一维码更多的可编程数据：一维码最大可载入20-25字符，且取决于条形码类型；二维码最大可以加载超过2000个字符。除了一般的写入产品信息和明细功用外，二维条形码也写入校验和(checksum)以及其它校正技术，以确保对印刷错误或破损的条形码有更大的容错能力。二维码在一些特定行业已获得大量应用，如自动化制造行业，零件的直接部件标示(direct part marking ，DPM)等。 二维条形码阅读技术升级大约在15年前开始，因为它能够同时阅读二维码和一维码，并成为当今的市场主流。 11.png 不是所有二维码阅读器都有同样的功能 条形码验证和解码系统正在快速发展并不断改进，以提供更快、更紧凑、更低价格和更强大的阅读功能。 虽然基于激光的一维阅读器仍然在产和使用，阅读系统最显著的技术进步却是来自二维阅读器。二维阅读器通过图像传感器，使得它能够提供显著的演算能力，带来之前不可能出现的附加功能。这些功能包括拍摄照片和录取视频，以及加入更多先进功能，常见例子包括文件扫描、光学字符辨识(OCR，orthogonal character recognition)、物件辨认、尺寸量度，以及更多其它功能。 Teledyne-e2v 的图像传感器是一款面向这一市场上的独特产品，提供了各种二维传感器选项以外的更多优势。其中一个主要原因是它经设计专门用于条形码阅读，而不是一般面向多用途、消费性或车用市场的产品。这意味着一种精确强大的解决方案，能够满足领先市场的条形码阅读器产品的一切要求。 Teledyne-e2v 近期开发出一小像素低噪声全局快门CMOS图像传感器系列产品，拥有独特功能，能够为自动数据采集系统(Automatic Data Collection System，ADCS)和自动辨识(Auto Identification，AI)市场应用带来显著成本节省及/或性能提升的方案。在这一市场区间，虽然传感器单元成本是最重要的因素，但诸如照明 / 光学镜头的降成本方案也需要一并考虑。 00000.png 二维码阅读系统要求非常快速的帧撷取图像以避免拖影现象。这需要尽可能短的曝光时间。另一方面，要获得最大景深(depth of field ，DOF) 或扫描范围，往往会使用非常小光学孔径(一般时F/8或更小)的镜片。能够进入图像传感器像素的非常小数目的光子结合很短的集成时间，意味着可以在低亮度应用中进行条形码阅读(见图5)。而全局快门也有利于阅读移动的条形码。 影响终端阅读器性能的主要传感器参数因而特别适用于条形码阅读应用。图 4 列出了一些主要的传感器/条形码阅读性能要求，并展示出Snappy传感器系列作为专门应用CMOS图像传感器范例的优势。 33.png 44.png 图4：Snappy面向条形码扫描功能的主要规格 55.png 信噪比 辐照(光子/像素) 图 5： Snappy 传感器的低亮度信噪比为减小系统照明光学能耗和成本提供优势 温升的影响 如果仔细一点观察在25°C的温度下，各种构成噪声参数的组件之间的差异，以及这些组件在>65°C 温升时的状况，某些组件的参数表现有局限性，在传感器选择过程中应予以考虑温升的影响。空间行列固定的读出噪声是条形码阅读的其中一个特别重要参数。考虑到固定模式噪声的形状与直线和横线相似，它们容易与条形码产生混淆，或会在图像中的条形码读取时加入错误的信息。 Snappy系列图像传感器使用先进的半导体工艺，在25°C时只有少数暗信号光子，而即便在65°C也只测出每秒77个光子。这有助于行和列的内嵌固定模式噪声消除算法，即便在高工作温度，也能实现只有几个百分比的固定模式噪声。 极低的读出噪声（结合时间和空间元素）典型数值为3个光子。即便在高温环境下也不会恶化。如果传感器在高温下性能下降，那意味着需要更多的照明，简介提高了系统成本。 独有的黑白+彩色像素滤镜模式—结合黑白和彩色像素的低亮高灵敏度数据的优势 传感器可以使用有彩色像素以便于加入附加的对象/标签辨识功能，提供更多安全功能以避免假冒(spoofing)或条形码本身不能阅读的情况。不过，因为彩色传感器的有机彩色滤镜的较低传送特性，以及需要结合红绿蓝三色像素来制造“彩色”像素，这意味着相比于单色的图像传感器，彩色禅观棋有较低空间分辨率和较低灵敏度。Teledyne-e2v的Jade图像传感器是一个有趣的创新，它使用单色像素，但在每四个单色像素加入一个彩色像素。这样就能保存阅读条形码至关重要的空间分辨率和灵敏度，同时让较低分辨率的彩色图像被同时撷取。 66.png 图6：创新色彩感测应用无需对阅读性能作出折衷 创新嵌入式应用专有功能 实现快速(Snappy) 条形码阅读不单是帧读出率的结果。虽然固定噪声是一个限制因素， 但Snappy传感器未有为此作出妥协。该传感器提供8 bit位深接近每秒120帧的出色性能。独有的通电模式确保器件在信噪比规格下撷取第一个图像(或快速自曝光亚图像)时已处于通电或候命状态。这并不是一般车月手或面向其它应用的全局快门CMOS传感器的标准功能，因为这意味着在完全稳定和达到数据表标明的信噪比功能数值前，系统必需弃置多个全帧图像。 这一独有的通电后首帧阅读能力能够为相机提供差异化因素，实现最高速条形码阅读，向终端用户提供“快拍”式扫描，为企业实现更高产能。以下將介紹在Snappy 傳感器系列中，Teledyne-e2v 成像团队发明的两个最具创新性的专利功能：它们经设计用于 终端产品扫描的超高速条形码阅读、辨认和解碼应用。 1.快速自曝光(Fast Self Exposure，FSE) 模式(用於Snappy 2MP 和 5MP CMOS 传感器)： 快速自曝光模式允许在变化光线下优化曝光时间 (见图7)。相较于传统的自动曝光模式，FSE带来更多融合时间和强大功能的优势，包括完全使用者编程并向终端用户提供稳定快速阅读优势，自适应任何光源或动态光源环境，而且对帧率几乎没有影响。 77.png 图7：用于条形码阅读和所有机器视觉应用的新型片上自动曝光方法 专利的FSE模式使用了多个片上部件实现以下功能： (a) 独有的纵向模数转换器(ADC)允许在连续的行段设定4个不同的曝光时段，然后在整个阵列重复，产生4个具有不同曝光数值的低分辨率图像。这一功能也可以用作一种强大的高动态范围影像撷取功能。 (b) 横向增量亚采样，最大值1/64线 (c) 片上统计数据包含饱和像素数值，并同时提供一个16-bin直方图输出，可以在图像注脚直接读取开启中的帧或区域的数据 (d) 取景窗口(ROI)模式可支持FSE子帧，多区域，以及区域中区域 (e) 精细控制可使用直方图数值、平均值和二者的组合 (f) 可编程缓冲器提供直观的使用者控制和设定 这些功能为终端应用带来扫描速度的优势，因为FSE模式一般只使用小于10%的帧时段。其他CMOS传感器的传统嵌入式自动曝光控制(AEC)使用渐近技术，避免闪烁(flashing)并提供目标图像，使得图像融合速度较慢。在整个过程会耗费大量帧幅，使得速度不能配合条形码阅读应用的要求。 2. 智能取景窗口(Smart ROI)模式 (用于Snappy 5MP 传感器)： 智能取景窗口(Smart ROI) 使用片上算法来侦侧图片上的一个或多个条形码。而条形码解码图像处理系统需要把载有条形码的范围与其余的部份分别出来，从而对有用的部分进行处理。这一工作一般是在FPGA或CPU上进行，因为这一任务需要大量的闸/实时时钟(RTC)和处理能力，导致额外的高成本，以及选择处理引擎时所遇到复杂技术限制。 88.png 图8：利用智能取景窗口(Smart_ROI)功能检测图像传感器上多个移动中的条形码 把这一条形码侦测功能嵌入传感器中，能够实现整体成本节省，这不单是因为处理方面的开销显著减小，还有是由于任务在传感器内完成，无需通过其它数字信号端加工处理，实现系统性能和稳定性优势。在有效帧中侦测到的一维码或二维码在将会以区块形式，并加上X/Y坐标作为图像注脚区域(不可见)的可读信息的一部分。传感器可同时侦测多个区域(或条形码)，也可以侦测其它编码，例如是在光学文字辨识应用(OCR)中阅读印刷字符。即便是在条形码/对象/相机正在移动的应用中，这一功能仍然能够有效工作。 显着的成本节省和系统简化是主要的优势。5MP传感器主要用于高端条形码应用，这是因为它需较大的镜头和更强的处理能力配合去进行5MP实时图像处理/解码工作，抵销了更大扫描范围或面积所提供的主要优势。不过， Snappy系列传感器的小像素以及由片上智能取景窗口带来的处理开销节省，能够实现更小系统级成本。由于其低功耗和在单帧幅辨识多个条形码符号的能力，使得该产品正成为高分辨率传感器的市场动力，在电商物流行业更是明显的优势。 快速自曝光和智能取景窗口功能可以同时在Snappy 5MP传感器上工作，以确保在环境光线不断变化的环境下，仍然能够提供快速强大的操作能力。 Snappy传感器系列经过设计优化，满足低成本，低功耗的系统需求。前文也曾提及的传感器片上处理数据，工作性能可显著提高。虽然不仅满足条形码阅读应用和市场，同时满足其它类型的机器视觉(MV)应用，包括查验、测量、光学字符辨识等等，也可以通过Snappy 传感器的性能和嵌入式功能获益。其它适用范围包括嵌入式视觉系统、物联网边缘设备、无人机、增强现实、生物特征系统等等。 99.png 图9： Snappy传感器系列适用于其它机器视觉、智能物联网和其它工业计算视觉应用 Snappy传感器集成镜头和先进基于微电机的自动对焦提供附加价值 消费级相机光学模块并不适用于B2B工业应用的严苛长时间工作环境。另外，举个例子，用于条形码阅读的镜头一般有专门的性能和光学特性，需要最大的工作距离，而诸如光学调制转换函数(MTF)等光学像差需要最小化，以便于有效地对特征尺寸比奈奎斯特频率还要小的条形码进行解码。集成了强大的Snappy图像传感器和高性能镜头的MIPI光学模块(MOM) 能够提高系统的价值并节省开发时间和成本。 991.png 图10：使用集成定焦镜头和Snappy 传感器的MIPI光学模块(MOM) MIPI光学模块 是嵌入式视觉应用的理想解决方案，它允许某程度上使用订制镜头，为20mm x 20mm的小型模块提供出色的性能和灵活性。Teledyne-e2v 现在向终端用户提供首个2MP MIPI光学模块样品，并且计划推出5MP版本，以及强大而轻量、基于微电机技术的2MP 自动对焦版本。自动对焦的最大优势在于相较定焦光学系统，它允许使用更大光学孔径来实现同级或更佳的扫描范围或工作距离，但需要显着地小的照明功耗。未来的2MP MIPI光学模块将为工业成像应用提供更多性能/或成本改进。新产品的详细内容将于2020年中公布。不过现在已有一个使用崭新开环‘多焦’功能的评估平台，能够提供最大工作范围和最大帧率，并具有可用于現存Snappy 2MP示范套件的MEMS自动对焦组件。 电商的爆发性成长带来的新趋势和变革 电子商务的爆发性成长带来的巨大双位数年复合增长率(CAGR)目标(每年大于25%) ，不单为物流中心运营带来变革，也为传统的实体零售点提供保障。零售市场正在面对巨大转变，需要提供更好的客户体验并通过使用无人自动‘自助扫描’系统来缩短结账时间。这些系 统的成功关键不单在于可靠的条形码辨识和解码能力，还有是需要更多使用彩色成像器件的更精细的对象辨认任务。 992.png 图11：电子商务的爆发性成长促成了对CMOS传感器要求和功能的新趋势和变革 如要全面实现高成长潜力，首要条件是要实现更高速度或更高产能的扫描仪和相机。具有宽画面的更高分辨率传感器将允许更快的阅读速度并实现更大表面积读码(在同一图像包含多个包裹和条形码)，以至在未来在单个传感器覆盖整个仓库区域。 关于图像传感器，我们看到柔性传感器技术应用的优势，它能够减小外部光学组件的复杂性并减省诸如镜片绕射极限等现有关于小像素的一些限制。这一发展可提供 两个优势，一是简化并节省光学本，二是允许2.5µ以下的小像素无需减小MTF仍然达到镜片光学绕射极限。 在仓库应用中，对于一个小包的以及扫描小包上的条形码的需求，往往源于不断增长的电商分发中心的效率目标。每一平方厘米的存储和运送空间都要实现最大化应用。要对货件实现整个运送和供应链的三维尺寸监控，以至于通过二维码阅读相关编码/文字标签，现需要使用两个单独的相机，一个用于三维(大部分使用结构光源或基于三维技术的立体化视觉)，而另一个则使用非互联的二维相 机。 现在的研究重点在于研发一个二维和三维兼具的CMOS传感器，可以同时提供传统的二维影像和三维点云(point cloud)。Teledyne-e2v致力为这些新市场范围提供尖端领导技术，并已制订能够配合下世代相机和成像系统的未来产品路线图和知识产权，使得相关技术够聚焦应用专有需求，相信不用很久，便可预见到新的产品问世。

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发布时间: 2020-07-08

22. 工业4.0示范项目：博世改造济南二机床车间生产

杨芳

博世集团作为世界500强，是工业4.0战略的重要发起者。1909年，博世进入中国市场，在中国的销售收入合并达到770亿元人民币，在华员工已超过5万名。 济二是庞大的国有经济体制中的一员，属于国有独资企业，建国前就已建厂，享有“世界三大数控冲压装备制造商之一”的美誉，重型压力机的国内市场占有率高达80%以上。近年来，济二集团销售收入年均增长15%，利润年均增长19%，总资产年均增长17%。 而就是这样一家大型国企，却始终面临着他们的困扰——生产排程难度高、复杂性大。车间作业计划的复杂程度高、作业信息分布广，尤其是计划与信息随时处于动态变化之中，各类信息系统缺乏有效集成，机床利用率不充分，大量的工作依靠计划员人工处理，而培养一位计划员导入期长达5年。 据统计，济二集团2015年加工订单总数达到了11.9万条，工序数高达51.2万条。这些订单需要处理279万条信息（包括零件工序开工、工序完工、实物状态、实物转序、订单入库等），也就是说，25个作业计划员每天每人要处理305条信息，这确实是一项繁重的任务工作。 面对这些挑战，济二集团有了这样一个研究课题——怎样降低对于计划员的依赖，用系统来实施排程，并且是动态的排程。复杂且多变的生产排程不仅是济南二机床集团有限公司面临的个性问题，也是目前整个机床行业乃至离散型制造面临的计划和排程上的难题。 项目的由来 济二的生产模式是典型的离散型制造，单件、小批量组织的企业。随着这些年产品的创新和转型升级，济南二机床对于国外市场的开拓也取得了一定的成绩。但是，在市场开拓过程中，如何按照用户的需求生产出来成为摆在济二面前的一道难关。 在走访过程中，济二的项目负责人对记者说：“其实，很多人都知道我们赢得了美国福特的项目订单，可大家不知道的是，那时我们正在与德国企业大打价格战。因此，我们一方面要降低成本，另一方面还要缩短交货期”，正是激烈的市场竞争，使得济二萌生了大力发展智能制造的念头。 实际上，对于智能排产项目而言，济二早已开始调研。一年前，济二便与国内外的知名高校、企业交流，可始终郁郁无果。今年4月，博世来到济南二机床。而此时，济二集团方知工信部已经提供了一个中德智能制造联盟，而博世正在其中，借助工信部搭建的“桥梁”，由博世牵头，申报了博世济二智能生产排程系统的试点示范项目。 对此，博世中国战略规划与业务发展总监刘敏回忆道：“我们很荣幸能够与济南二机床合作并获得工信部的认可，成功入选2016年的中德智能制造试点示范项目。我们不仅需要关注大规模生产，也要有效处理小规模和个性化定制。” 项目落地分三步 济南二机床的生产属于单件小批量生产组织类型，按订单组织生产。对于加工而言，ERP系统按零件给车间下达加工订单，车间接到ERP下达的加工订单后，按照零件加工工序制定车间作业计划并组织生产，但ERP系统不能实现车间作业计划的管理。目前，车间作业计划完全依靠车间计划员人工制定，作业计划执行过程中受大量不确定因素的影响，也需要人工随时调整作业计划。 构建物理模型 正所谓万事开头难，最难的就是建立智能排产的物理模型。2016年7月，博世开始对济二的试点示范车间进行智能生产排程物理结构流程的搭建。博世的工作人员首先对济二开始进行“大搜查”，而首当其冲的便是找出目前生产价值流中的瓶颈和潜在的问题。通过筛选，博世发现了不少问题，比如齿轮加工车间——生产计划员工作繁琐，需要向每个工序下达指令，没有定拍点；计划下达后，没有衔接，需要去车间查看生产状态，信息反馈不明确；设备的实时状态跟踪不完善，缺少设备及生产过程基本数据和分析；设备的标准加工工时与实际情况有差距，标准工时制度不明确。 转化为数学模型 到今年年底前，博世公司就将开始搭建智能生产排程的数学结构和系统框架，也就是将物理模型转换为数学模型。也就是说，在第一步价值链分析过后，就需要在生产中导入智能生产排程系统。 在现实生产中，生产环境往往是动态多变的。临时订单改变，紧急查单的情况经常出现。机器环境往往比理论假设的机器环境更为复杂。因此，智能生产排程系统将需要摆脱以往的人工生产排程和干预，自动将客户的订单变化和生产资源连接，实现自动排程。 除了动态变化之外，智能生产排程也需要快速响应。传统的排程中采用许多算法技术与启发式程序，但随着系统的随机性增大，即使精确的数学算法也无法应对大量的随机事件，单纯的数学模型已经不能满足现实的变化了。 博世的项目负责人对此感触颇深：“其实，在转换的过程中，我们要想到有哪些约束条件，比如我们的资源、设备、产品在加工时有没有多种可能性，有多少台设备可以生产，这个资源的约束急需要考虑外部约束，同时也要考虑到企业内部的约束，当把这样的模型和约束条件建立起来以后，最终我们就能够达到最优，找到最佳的产出与交付。” 打通数据接口 实施路径的最后一步，是将设备、ERP、智能生产排程和MES经过数据接口交互打通，这项工作则计划在2018年3月完成。借助传感器，老的设备也能互联并及时发送状态给MES。ERP发出实时订单需求，MES接收并发出实时生产状况及设备状态，并将其反馈给智能生产排程系统。 这样，“数学模型+场景化控制理论+大数据分析”将建立一个高效的计划排程执行的闭环体系，这将优化并简化系统，达到按需生产、精益制造、柔性生产的目标。 执行面临不小挑战 其实，从博世的角度来看，更像是扮演一个医生，为客户去把脉。用博世自己的话来说，便是三个词——引导、鼓励、融合。 从引导的角度看，企业提出的需求与瓶颈对于博世来说是非常重要的，它有利于帮助刺激一些新的适应性方案，“当然，就像我们所看到的，永远都没有最完美的方案，只有最适合你的方案”，博世的工作人员如此解释道。 从鼓励的角度看，其实就涉及企业之间的合作问题，在博世看来，很多中国的企业并不自信，除了上述的技术层面的问题，很多中国企业遇到难题的时候，还总是期待能够外部引入的公司“一揽子”解决所有的问题。博世的项目负责人对记者说：“其实，企业真正的核心工艺流程，所有这些支持都要自身来解决。我们带来IT技术，以及对生产技术的理解，而企业需要将自己的生产特性与我们融合。” 从融合的角度看，体现的便是更深层级的文化上的融合。说到这，博世的负责人形象地举了个例子：“我在德国上学的时候，教授便提到过，说他在画图的时候，德国人喜欢先计划、再实施，计划的时间可能要占到四分之三的时间；而中国做项目的方式和美国比较接近，边计划边实施。在中德合作的过程中，我们就需要把德国严谨和标准化这样的文化与中国灵活多变的文化相结合，这样才能保证我们每一个项目的效率。” 除此之外，在合作的过程中，双方还发现，目前中国制造业的现状是“懂机械制造的人不动信息化，懂信息化的人不懂机械制造”。因此，教育机构在未来也需要结合智能制造的发展方向，与制造企业深度合作，开展一系列课程，未雨绸缪，培养先进制造的复合型专业人才。

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发布时间: 2016-11-21

23. 为什么日本、德国机床使用多年精度依然能保持良好？

杨芳

在我们往期的文章中曾提到，相较于过去，如今的国产机床在精度和稳定性上已经有了长足的进步。于是，就有不少的机床操作人员向我们反映，虽然国产机床起初确实符合工厂的加工需求，但是一旦用过几年之后，机床的精度就会出现降低，没有外国机床表现得那么稳定。反观德日的机床在这一点上就做的很好，即使用了多年之后，机床的精度依然能保持良好。他们是怎么做到的呢？ 一是机床设计 这是机床精度的灵魂，日本机床看起来没有什么特别，可是精度高、耐用。日本高精度机床对设计细节的把握炉火纯青。 比如说设计中应考虑到的高刚性、高可靠性。高刚性才能用大参数去切削，高速既能减少加工时间，也有助于提高精度。高可靠性更不用说了，大型零件的加工机床，可以说“机床一响，黄金万两”。故障造成的被加工零件损坏，加工时间变长，生产节拍被打乱，误工误事，心力疲惫。而这些方面日本机床在设计时都考虑到了。 二是机床铸件 铸件是一台机床的骨骼，是承受切削扭矩力和分散振动力的关键，是整机稳定性的基础。就像是要造一幢高楼，最基本就是要夯实地基，铸件就是地基。高精度机床没有好铸件，就算用最好的主轴丝杆导轨，整机精度也难以持续保持。 国内机床对于铸件要求较宽松，满足于价格便宜、够用就好。就拿铸件的强度来说，目前国内机床铸件强度的提高是在大幅降低碳当量下达到的。因此，在生产低碳当量的HT300，HT350时，因收缩增加导致的缩松，因铸造应力增加引起的变形，因硬度增加导致加工性能的恶化是生产高牌号机床铸件经常发生的问题。 反观之下，日本德国的机床用了多年依然精度良好，铸件功不可没，对采购铸件更是非常用心，铸件采购人员很多是铸造行业的资深人士或者受过铸造专用高等教育，铸件厂也是对国外机床铸件的品质控制了然于心，一丝不苟。 三是数控系统 系统影响机床的关键精度。目前进口的数控系统主要有发那科、三菱、西门子、海德汉、力士乐等，国产有广州数控、华中数控等。 以发那科的系统为例，发那科的系统适用于龙门、卧加、立加、车床，钣金等各种机床，在市场的占有率上具有绝对优势。发那科的系统在设计中大量采用模块化结构，这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性有了很大提高；配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能，对于一般的机床来说，基本功能完全能满足使用要求。除此之外，提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令，这些丰富的信号和编程指令便于用户编制机床侧PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。 除了以上几点，机床功能部件的使用、机床的装配和调机等方面都会影响机床的长久精度。所以，机床精度是一个系统的有机组成，而不是某个因素决定，缺一不可。

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发布时间: 2018-12-04

24. 上下料数控机床机器人自动化生产线运作特点

杨芳

上下料数控机床机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征，机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。现如今，上下料数控机床机器人虽然还未发展到非常智能的程度，但简单的机器人机械手已经渐渐深入工业领域，人们也越来越依赖先进的科技去进行生产和生活。上下料数控机床机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。上下料数控机床机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。 [imgid=0] 　上下料数控机床机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，上下料数控机床机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数上下料数控机床机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 　　上下料数控机床机器人能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的上下料数控机床机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性。其主要应用的领域包括：焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装、码垛和 SMT)、产品检测和测试等。 　　在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。上下料数控机床机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。 深圳市博立斯智能装备有限公司是一家长期专业从事数控冲床周边成套自动化设备的企业，多年来始终坚持把研发：为客户解决需求、生产：为客户提供高质量的上下料数控机床机器人、冲床冲压机械手、数控机床机械手、上下料机械手、机床机械手、关节机器人等自动化设备。博立斯能为您提供数控冲床机械手整体规划方案,从单台冲床到多台冲床的机械手自动上下料以及配套的供料、翻砖等装置的客制化订制。欢迎广大客户来电咨询，更多自动化设备，

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发布时间: 2017-05-22

25. 三星机床任命销售副总裁

杨芳

三星机床有限公司（Pewaukee，威斯康星州）已任命米迦勒HUGGETT为销售副总裁。他将负责销售团队的领导，推动市场拓展，为市场营销、机器开发和商业战略做出贡献。 HUGGETT先生来到三星拥有超过23年的销售和市场营销经验。他有领导和管理各种机床销售和营销公司，如华川、指数、DMG MORI和赫克。 李察的布局，三星总裁兼首席执行官说，“我们欢迎米迦勒三星很兴奋。米迦勒将专注于新的业务发展和通过三星的分销网络在整个北美国的现有市场的扩展。他将继续支持三星的客户为中心的重点，并扩大我们的国家销售团队。”

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发布时间: 2016-02-25

26. 美国制造业将迎来新革命

杨芳

过去50年来，美国工业生产增长速度甚至超过了整体经济的发展速度。根据布鲁金斯学会的马丁·贝利和巴里·博斯沃思的最新研究，过去50年来美国工业生产速度甚至超过了美国经济发展速度。也就是说，与传统观点不同，制造业在美国经济中的重要性并没有降低，一直到2011年，中国略超过了美国，美国曾自诩是世界上最大的制造业国家，并仍然是一个工业强国。在美国一些地区或城市，工厂正在消失，这是真实的，2000年至2010年，美国制造业岗位减少了570万个，而经济学家认为，判断一个行业是否有所下降，主要看现有生产率与效率水平下，新增就业岗位是否与行业增长成比例增加。 原因之一，就是始于2008年经济危机的裁员，另一个根本原因是美国制造业不平衡发展，美国大部分制造业的扩张集中的一些特定领域：电子产品大约90%，而汽车、航空、电器与化学等却在90%比例以外，最新数据表明，工业经济增长放缓。 原因之二是贸易赤字，自80年代初，美国进口制造业商品超过了出口，在过去十年里，大多数制造商品来自亚洲，主要来自中国。这个数字是惊人的，2000年，75%的美国总贸易逆差是来自亚洲，2012年，数字达到了100%，这意味着亚洲成为了美国制造业进口大于出口的全球唯一大洲。2000年，美国与亚洲制造商品贸易赤字中，中国占三分之一，2012年，这个比例上升到72%。 中国的制造业商品进入美国，超过了美国制造业商品的出口。 对美国来说，好消息是，美国制造业正将迎来一场巨变，根据贝利和博斯沃思最新研究，机器人技术、材料纳米、信息技术等正引领新的一场美国制造业革命。 第一，能源行业变化是巨大的。美国拥有世界第二大页岩气储量，并具备全世界最先进新技术，石油和天然气是从岩石水力压裂提取出来的，美国能源热潮使得天然气价格低于全球平均水平，进而，美国制造业独特竞争优势。 第二，自动化与机器人技术。随着机器人技术发展，效率与精度日益提高，生产机器人的成本正在降低，机器人可以取代很多生产线工人的工作，美国计算机与电子产品生产技术使得具有独特自动化优势。 第三，纳米技术、生物技术、新材料。贝利和博斯沃思研究发现，碳纳米管、石墨烯等提高了晶体管性能，生产出重量轻的复合材料，荧光纳米技术用在了生物和太阳能电池上，纳米技术也应用在医学诊断，检测污染物等应用中。 第四，互联网和信息技术，包括大数据、3D打印机，物联网等创新应用正在改变者制造业，比如，通用公司已经采取了信息技术集群优势，降低了运输巨大能源成本。 受到克里米亚和叙利亚地缘政治，美国收入财富不平等日益加剧，来自竞争对手俄罗斯和中国持续增长的影响等，使得美国经济实力看起来有些减弱。而在制造业行业，较低的能源价格、信息技术的创新，机器人技术进步和材料科学进步等，正推动着美国制造业新的一场革命，也将重振美国制造业，并使其成为全球最有竞争力的国家。

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发布时间: 2015-07-03

27. 好出路？机床企业转行做机器人？

杨芳

传统机床企业的出路在哪儿?有观点认为，转行做机器人是条好出路。但究竟是不是条好路呢? 　　传统机床企业的出路在哪儿?有观点认为，转行做机器人是条好出路。但究竟是不是条好路呢? 　　 　　先来看看传统机床行业的现状。国内最大的机床企业沈阳机床发布的《2015年度半年度业绩预告》显示，今年上半年净利润亏损将达2.5～3亿元;西北地区最大的机床企业秦川机床将亏损0.58～0.66亿元;西南地区最大的同属沈阳机床集团的昆明机床正在进行重组工作，未公布今年上半业绩预报，但根据一季度亏损1421万元的趋势来判断，上半年亏损的可能性也比较大(北京、济南、武汉和天水的6家传统机床公司均未上市)。 　　 　　这已经不是第一次出现亏损现象。2014年上述三家公司也都是亏损。亏损的原因，根据上述三家机床企业的公告显示，都是“公司产品市场需求减少”。那么，它们都是生产什么产品呢，以至于市场需求如此弱? 　　 　　按2014年营业收入的多少来分，沈阳机床的主要产品是数控机床，占总营业收入的66.01%，主要有四类产品：车削、镗削、铣削和钻削机床;秦川机床未做机床产品细类划分，整个机床产...

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发布时间: 2015-08-05

28. 日本京瓷将在中国建设新厂生产汽配加工机床

29. Additive Manufacturing European Conference: Industry pleads for an ambitious European industrial strategy

30. 智能制造体现工业自动化最高水平

杨芳

互联网当前和未来企业面临的是一个瞬息多变的市场需求和激烈的国际化竞争环境。社会的需求使产品生产正从大批量产品生产转向小批量、客户化单件产品的生产。企业欲在这样的市场环境中立于不败之地，必须从产品的时间、质量、成本、服务和环保等方面提高自身的竞争力以快速响应市场频繁的变化。为此，企业的制造系统应表现出更高的灵活性和智能性。。 　　近年来制造业工人工资的快速上涨，正逐渐改变30年来中国经济赖以高速增长的基础 — — — — 大量廉价劳动力。相对资源禀赋的变化，在带来转型阵痛的同时，也尖锐地提出一个无可回避的问题:中国作为"世界工厂"的地位还能维持多久? 　　当前和未来企业面临的是一个瞬息多变的市场需求和激烈的国际化竞争环境。社会的需求使产品生产正从大批量产品生产转向小批量、客户化单件产品的生产。企业欲在这样的市场环境中立于不败之地，必须从产品的时间、质量、成本、服务和环保等方面提高自身的竞争力以快速响应市场频繁的变化。为此，企业的制造系统应表现...

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发布时间: 2015-09-09

31. 创新大师在机床车间里找效益（附图）

32. 数控机床成智能制造发展核心

杨芳

日前，由南通日报社、海安县发展和改革委员会、新华网江苏、海迅集团举办的《供给侧改革与工匠精神高峰论坛暨海迅集团30周年庆典》于江苏海安召开，专家学者和企业家，围绕“供给侧改革、工匠精神、产融结合、多维整合”等议题进行了深入研讨。制造业亟须“旧貌换新颜” 2016年以来，中国经济低位徘徊，世界经济疲软症状继续向中国传导。中国经济增长率从2011年的9.2%一路跌到2015年的6.9%。受此影响，许多行业巨头都出现业绩下滑：食品饮料、女鞋、奢侈品纷纷走了下坡路，互联网市场也不再乐观，随着O2O泡沫破裂，资本市场进入寒冬。 制造业是支撑经济平稳运行的主要力量，直接体现了一个国家的生产力水平。想啃下“经济下行”这块硬骨头，关键还要看制造业。海迅集团董事长仲跻和指出，供给侧改革意味在供给端处，需要从供给到有落实到有效供给，提供优质供给。 历数世界大国的崛起无一不是以扎实强大的制造业为支撑，制造业是国家经济的造血系统，中国制造业仍有很大的进阶空间。国务院发展研究中心研究员、国资委机械工业经济管理研究院院长徐东华认为，装备制造业已经数字化仍存在难度，服务型装备制造业能力不强，从国际和国内看装备制造业老问题和新问题是交织的。 徐东华介绍目前的世界装备制造业正朝着智能化，发展模式服务化、绿色化，创新模式的网络化和协同化，组织方式的扁平化，正在启动制造装备的包括智能装备、机器人3D打印。 “我们装备制造业最核心的是数控机床，而去年在沈阳机床，数控机床的年销售12万台，这让我们感到很担心”，徐东华认为，中国是机床大国，机床也是衡量我国装备制造业的晴雨表，能够敏锐的反应目前我国制造业的发展情况。 徐东华认为，目前将我国装备制造业专门分为七大类185个小类才能更好的样样击破。融资问题依旧存在 企业发展需要资金的支撑，缺乏流动性资金，企业难以找到更有利的支撑点。 国家发展改革委经济体制综合改革司原司长、中国经济体制改革研究会副会长孔泾源认为在发展过程中仍存在诸多问题，其中现在的经济刺激政策、作用和效果远远不如2009年，孔泾源认为过去贷款增长主要集中在实体经济，而现在主要集中在金融部门。 孔泾源指出，虽然目前企业存在一定不良贷款，或者说负债率过高，然而不良资产和企业的高杠杆释放需要一个过程，这个过程是渐进的过程，如果说信贷主要集中在非银行金融机构的话，一旦发生问题，则可能触发金融的系统性风险。 孔泾源认为将产品推向市场化而非停留在“个人拍脑袋决策”。产品的价格应该由市场决定，如果次序发生变化，则很可能利率管制，不能真实发现在资本市场商业银行价值多高，都是拍脑袋定的价。 除此之外，税收仍旧是企业的痛点。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长李佐军认为，目前仍需要减轻企业的税负负担，减少行政管制，从而刺激有效供给。减少价格垄断，减少各种形式垄断，促进经济发展。企业自身转型升级 由于我国经济发展的低成本优势和人口红利正在消失，中国制造业必须加快技术改造和质量提升，进而实现从“速度发展”到“质量发展”的整体转变。 春江水暖鸭先知，制造业企业只有率先开展新探索，才能顺藤摸瓜找到新道路、新途径。 仲跻和认为对于企业而言，积极引进自动化设备，“以机代人”，才能实现产业有效升级，只有以用工匠精神继续创新制造工艺、提高制造标准，才能更好刺激创新。借助金融的力量撬动转型升级整合产业和金融资源，以资本为纽带构建企业孵化平台。 “企业首先要认清新形势，认清中国经济增长已经由高速增长转入到中高速增长这样一个新形势。”李佐军认为，企业要抬头看路，在经济还在换档过程中找到突破口。 李佐军认为开发新的产品和服务，在新的形势下有新的定位开发新的服务，打造产业集群化、产业品牌化、产业信息化、产业智能化形成集群效应，反而事半功倍。

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发布时间: 2016-11-21

33. 浅谈数字化工厂、智能工厂和智能制造的区别

杨芳

　　早在工业4.0这些战略发布之前，包括数字化工厂、智能工厂以及智能制造等概念早已为业界所熟知。往往很多企业在提及这些概念时，容易将这些概念混为一谈，数字化工厂、智能工厂以及智能制造之间到底是否可以互相替换，这些概念之间是否存在区别？ 一、数字化工厂 对于数字化工厂，德国工程师协会的定义是：数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化工厂集成了产品、过程和工厂模型数据库，通过先进的可视化、仿真和文档管理，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能： 　 在国内，对于数字化工厂接受度最高的定义是：数字化工厂是在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。从定义中可以得出一个结论，数字化工厂的本质是实现信息的集成。 二、智能工厂 智能工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，提高生产过程可控性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时，集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。 　 　 智能工厂已经具有了自主能力，可采集、分析、判断、规划；通过整体可视技术进行推理预测，利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展 示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构，具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此，智能工厂实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。 三、智能制造 　　智能工厂是在数字化工厂基础上的升级版，但是与智能制造还有很大差距。智能制造系统在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作，去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。 　　 智能制造系统不只是“人工智能系统，而是人机一体化智能系统，是混合智能。系统可独立承担分析、判断、决策等任务，突出人在制造系统中的核心地位，同时在智能机器配合下，更好发挥人的潜能。机器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本质是人机一体化。 国内很多企业都在炒作智能制造，但是绝大多数企业还处在部分使用应用软件的阶段，少数企业也只是实现了信息集成，也就是可以达到数字化工厂的水平；极少数企业，能够实现人机的有效交互，也就是达到智能工厂的水平。

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发布时间: 2015-10-08

34. 2020-2024年中国工业机器人产量规模分析

icad

中投产业研究院发布的《2020-2024年中国机器人产业投资分析及前景预测报告》显示，2019年1-12月，全国工业机器人累计产量为18.69万套，同比降低了6.1%。其中，12月份工业机器人产量最高，为2万套，同比增长了15.3%；其次是11月份，单月产量为1.61万套，同比增长了4.3%；最少是4月份，单月产量为1.29万套，同比下降了7.3%。 机器人下游应用领域不断拓展，技术逐步成熟推动机器人产品的价格不断降低，中央及地方政府纷纷出台政策扶持机器人产业。 我国已年成为全球机器人最大的需求市场，各大国外企业争相来华建厂，新进入的国内企业需要面临比较激烈的竞争。 中国机器人产业市场前景需求 　　一、机器人产业已上升至国家级战略层面。 　　美国、欧洲、日本、韩国等发达国家长期高度重视机器人产业发展，纷纷推出发展机器人产业的国家战略规划。中国目前正处于建设创新型国家的决定性阶段，必须更多依靠科技创新引领和支撑经济发展。因此，以科技创新为核心，大力发展中国民族品牌机器人产业，对于我国经济发展模式和产业结构调整势在必行。2014年6月，习近平在中国科学院和中国工程院两院大会上重点指出机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”，是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。“机器人革命”正影响全球制造业格局，这无疑将机器人产业发展推向国家级战略层面。 　　二、工业4.0下的新型制造模式。 　　工业4.0的主题是智能制造和智慧工厂，其核心就是构建信息物理系统，通过物联网和互联网实现物与物、机器与机器、机器与人的数据信息交流、交互，即将设备、生产线、产品、工厂、供应商、客户紧密地连接在一起，建立智能工厂，实现智能生产。德国提出“工业4.0”以及美国推出的“工业互联网”都是“工业化与信息化”的融合的表现。在未来的社会，无数的机器、工厂车间与人之间都用一张大网联结起来，通过大数据技术进行分析，大力节减制造环节的损耗。“工业4.0”将推动全球智能制造升级浪潮，实现众多行业制造模式的变革。 　　三、“中国制造2025”迈向工业强国蓝图。 　　李克强总理在政府工作报告中明确提出，实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。规划的核心是促进工业化和信息化深度融合，开发利用网络化、数字化、智能化等技术，着力在一些关键领域抢占先机、取得突破，以加快制造业转型升级。规划中首次提出制定“互联网+”行动计划，首次出现“工业互联网”概念，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合。规划的切入点就是抓住智能制造抢占新一轮产业革命中的制高点。 　　四、中国机器人产业发展潜力巨大。 　　中投产业研究院发布的《2020-2024年中国机器人产业投资分析及前景预测报告》显示，伴随劳动力的结构性短缺以及劳动力成本的急剧上升，我国劳动力红利时代即将结束，面临迫切产业转型升级的需求，这使国内机器人产业迎来了大发展的春天。中国机器人密度明显低于德国、日本等发达国家，中国机器人市场的需求与供给存在庞大的缺口，未来市场空间巨大，这将为我国集中资源，发展国产机器人产业提供强劲动力。

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发布时间: 2020-03-17

35. 香港工业迈向智能制造 学习中国制造2025

杨芳

5月1日，香港特区政府财政司司长曾俊华其网志上撰文表示，拥有深厚根基的香港工业，在香港未来的经济发展中仍然扮演重要角色，他建议香港需“智能工业化”，结合高端科技，发展智能化、高技术的制造业。 　　 　　曾俊华表示，世界工业强国近年都提出推动“智能工业化”策略，国家也提出《中国制造2025》，力求推动制造业朝高增值方向升级转型，迈向智能制造。香港拥有优秀的科研人才和设备，研究成果丰硕，在机器人技术、医疗仪器、资讯科技及物联网穿戴装置等方面均有不俗的基础和发展潜力。 　　 　　他表示，以科技带动经济的关键是“应用”，要懂得将科技结合实际环境和自身的优势，才能达到推动产业发展的目标。除了在本地推动科研和高增值制造业，香港也可以利用环球网络，善用不同地方的科研人才及融合不同地方的科研成果，协调各地的生产线，将高增值的生产工序集中在香港进行。 　　 　　曾俊华还说，在特区政府大力推动下，香港的创业生态环境不断改善，不少海外初创企业和人才都被香港优越的地理位置和营商环境所吸引，带着尚属雏型的产品落户香港，以香港作为进一步研发和测试的基地，再配合内地的生产线，进军亚洲以至世界各地市场。 　　 　　他说，香港的制造业以中小型厂商为主，商业触觉敏锐，也善于变通，过往一直能够快速适应市场需求而不断转型革新。相信业界能灵活善用香港的网络，发挥创新科技的威力，透过“再工业化”为香港经济打开另一个新领域，吸引更多有创意、有头脑的青年人，选择向科学、工程和科技界别发展。

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发布时间: 2016-05-18

36. NC-Link标准：助推数控装备行业竞争力的整体提升

icad

NC-Link（数控机床互联通讯协议标准）的研发应用已进入第5个年头。2016年5月23日，国家工信部发布开展“智能制造综合标准化与新模式应用项目”，数控机床互联通讯协议标准联盟启动项目“数控机床互联通讯协议标准与试验验证”，正式开始了NC-Link的研发。 智能制造的核心技术之一是CPS（Cyber-Physical Systems，信息物理系统），实现CPS的关键核心技术之一是数控装备的互联互通，为实现数控装备互联互通，标准至关重要。数控机床互联通讯协议标准联盟由中国机床工具工业协会牵头，组织数控行业15家企事业单位、研究机构与高校（发起单位）于2016年5月在武汉成立。旨在整合行业内优势企业和研究机构的技术资源，围绕智能制造的需求，制定具有国际先进水平的数控机床互联通讯协议标准。 经过几年的努力，进行了20余次标准内容修订和10余次技术架构调整。截至目前，NC-Link标准初步形成并在多个智能工厂进行应用验证。 一、标准试验验证平台应用情况 标准试验验证平台的核心包括NC-Link代理器、数控装备及适配器、华中数控云平台、验证软件NC-Link Test、NC-Link开放平台用户管理系统。 平台首先在项目组单位进行了应用，连接了广州数控智能加工单元、科德数控智能加工单元、沈机i5数控智能加工单元、西门子数控智能加工单元。 随后在生产线和智能工厂进行了应用，主要包括华工激光板金自动化激光切割生产线、普什宁江FMS63柔性制造系统智能生产线、华大电机智能生产线，以及嘉泰多种数控系统混合的智能工厂。 应用系统领域的应用包括兰光MES应用系统和华中数控的云平台。 目前，本项目的标准（草案）已经通过了国家标准化管理委员会国标立项，并在联盟单位内和相关行业内企业中进行推广。目前已应用本标准的企业和单位包括： （1）NC-Link与智能云科iSESOL平台对接，为机床提供远程运维服务。 （2）大连鑫豪机械有限公司：使用NC-Link采集机床信息，用于远程监控机床项目，实现无人管理的功能。 （3）泉州佳润新材料科技有限公司：使用NC-Link进行车间生产管理。 （4）华大电机股份有限公司：使用NC-Link进行产线控制。 （5）宝鸡机床集团有限公司：使用NC-Link进行信息采集，实现机床状态监控、报警分析、效率分析、生产管理和远程运维。 （6）格力电器（芜湖）有限公司：使用NC-Link进行设备互联，用于激光加工生产。 （7）陕西航天时代导航设备有限公司：使用NC-Link采集机床信息，用于设备监控。 二、标准在国家重大工程和重点项目的应用情况 1.“便携式电子产品结构模组精密加工智能制造新模式”项目 华中数控与苏州胜利精密制造科技股份有限公司合作建设的“便携式电子产品结构模组精密加工智能制造新模式”项目是中国制造2025智能制造示范专项。本项目综合应用自主可控智能装备，打造便携式电子产品结构模组精密加工智能制造车间（如图1所示），使用NC-Link协议原型实现了数控机床实时大数据采集功能，建成了由200台套国产高速高精钻攻中心、106台套工业机器人、10台AGV小车、20条自动输送线、立体智能仓库、在线视觉检测装备、自动化清洗与包装线、中央生产调度控制室以及3D CAPP、PLM、MES、ERP、云数控等工业软件组成的智能化、数字化车间。基于NC-Link标准协议及高速高精加工云服务平台，远程进行数据采集监控，监控诊断，大数据存储、分析、可视化，以及可集成智能应用，生产控制中心软件提供报表组件数﹥20，图表类型﹥20种，支持移动端展示，平均响应时间﹤5秒。提供报表组件数﹥20，图表类型﹥20种，支持移动端展示，平均响应时间<5秒。实现远程实时监测故障或异常状态的发生，在做出故障提示的同时自动给出对应的诊断维修方法指导。有效提高了公司的生产效率，满足产品加工效果，加工效率提升25%以上。本项目于2019年初通过了江苏省工业和信息化厅组织的现场验收，验收结论如图2所示。 图1 苏州胜利精密智能制造车间 图2 项目验收结论 2. “华中9型-新一代智能型数控系统研究开发及应用验证”项目 在国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“华中9型-新一代智能型数控系统研究开发及应用验证”项目中采用了NC-Link技术进行数据传递。如图3所示。 图3 基于NC-Link的数据采集 具体应用情况如下： 为了进行数据采集和命令下发，NC-Link定义了一个机床定义模型，机床定义模型是一个抽象和具有扩展性的模型，对每一种接入网络平台的数控机床和现场设备根据机床定义模型，生成一个实例化的具体设备描述文件，该文件描述设备的结构和属性，并把实例化的模型保存在本地。 NC-Link采用三层架构即由适配器（Adapter）、代理器（Agent）和客户应用（Client）组成。项目实现了统一的代理服务，代理服务作为中间层在适配器和应用之间传递数据。 项目针对网络平台中每一种数控机床和设备实现一个特定的适配器（软件插件或者硬件），适配器的主要功能是从数控系统或者设备中采集数据或者把控制命令下发到数控系统或现场设备。适配器将把自己接口在代理器上注册，同时代理还将实现一个应用接口。 代理和适配器以及应用都需要在注册服务器上进行注册，在进行数据传递前，适配器需要把自己所代表的数控机床或者设备的实例化机床或者设备模型传送到代理器上。 在进行数据采集时，适配器周期性地根据自己的模型结构把需要采集的批量数据通过自己的注册接口传递到代理器，代理器把数据缓存在自己的存储设备上。网络化平台或者云平台将根据代理提供的接口服务去获取代理上缓存的数据，然后应用将利用网络平台获取自己所需的数据。当应用需要下发命令时，首先把命令发送的网络平台，在传递到代理，代理直接把命令通过适配器提供的接口传递到指定的适配器，由适配器转发到特定的设备或数控系统。应用也可以不通过网络化平台直接和代理器交换数据。 通过以上过程就可以达到网络化平台内设备之间的互联互通。 三、项目成果应用所取得的经济和社会效益 1. 经济效益 本项目以“数控机床互联通讯协议联盟”为依托，联盟成员单位包含数控系统厂商、数控机床厂商及高校和科研机构等。目前，本项目制定的标准（草案）正在联盟单位内和相关行业内企业中进行推广，涉及领域包括国内机床制造、汽车零部件加工、3C加工等，应用1000余台套。 团体标准和国家标准颁布实施，标准的应用领域范围将进一步扩展。数控装备已形成了庞大的产业规模，产品配套完善。随着中国智能制造的推进，需求量也将逐年递增，应用领域日益广泛，应用前景十分可观。预计联盟成员单位国内销售的数控系统平均按10万台/年，2万元/台计算，实现的经济效益可至20亿元。另外，标准应用后，初步估计能够节省人工、维修、备件、坯料消耗、停机损失等成本30%以上。 2. 社会效益 项目对推动我国数控行业的自主可控，打破国外的垄断有积极意义。美国制造技术协会和德国机床工业协会都已进行了沟通和联系，希望加强技术交流，也希望我们的标准能够兼容他们的标准MTConnect和OPC UA。 本项目的标准（草案）已通过国家标准化管理委员会国标立项和中国机床工具工业协会团标立项，全社会可共享标准成果。 标准成果对使用企业所在地的经济发展起到了促进作用。以本项目的验证单位嘉泰为例：嘉泰数控科技股份公司已成为泉州市智能制造示范工程建设的首选示范单位，泉州市政府明确了基于该项目，建立应用国产智能数控装备的智能制造示范车间的目标和任务，泉州市政府将从资金、金融、土地、人才、子女入学、用电保障等多方面，出台综合性政策用于支持企业进行智能制造示范车间的建设。通过本项目在泉州的实施，可以推进地方的政策模式，可起到很好的示范作用。本项目在成套技术解决方案推广方面具有独特的优势，嘉泰数控作为智能装备的生产商，在实施本项目中，就可以着手布局由本项目成果形成的非金属结构件减材加工的智能化生产车间的成套技术推广，克服一般终端使用企业在成果推广中无形的商业障碍。 从成套技术推广的便利性考虑，本项目的模式对国家智能制造的推动具有很好的示范作用。以i5为例，本项目的成果已经作为沈机智能产品拓展的一个重要方向，在数控机床上应用了NC-Link协议，不仅方便了机床研发企业开发通用的机床通讯接口等，降低企业开发费用，同时，也便于向用户进行推广，降低用户的使用维护费用。NC-Link协议将为提升数控装备行业整体竞争力发挥重要作用。 四、标准对提升数控行业技术创新能力（市场竞争力）的作用 数控行业智能制造的未来将实现数字双胞胎、CPS等功能，为此需要采用人工智能、大数据、互联网、物联网、云计算等技术。 上述这些技术实际上都是建立在装备互联的基础之上的，本项目标准属于智能制造的基础技术领域。为了实现数字双胞胎和CPS等功能，需要采集不同数控装备的毫秒甚至微秒级的大数据，需要双向数据传递，本标准的实施将会使得各个企业之间的数据壁垒被打破，应用系统（包括未来的数字双胞胎）可以方便、高效地访问各种不同类别的数控装备。 本次提出的标准能够实现数控装备（包括机器人、测量仪器、传感器）等系统的工业互联互通和提升使用效能，从而解决多种数控系统并存的异构系统的工业联网难题，降低信息化实施成本，能够为中国智能制造提供强有力的支撑。解决多种设备并存的复杂系统的工业联网难题，降低生产线组线难度；解决数控机床与企业信息化软件（CAX、MES、ERP、CAPP、PDM等）互联互通的问题。 因此，采用本项目标准的企业将会具有更好的创新和市场能力。目前已经有很多企业意识到本项目标准的重要性，主动要求在自己的产品中兼容NC-Link标准，除了项目单位外，还包括智能云科、宝鸡机床、广州中国科学院工业技术研究院等传统机械制造领域企业，此外，包括华为、联想等ICT企业也参加到标准的技术验证、推广应用的行列。 五、标准的宣传推广情况 近年来，为不断扩大NC-Link标准的应用范围，中国机床工具工业协会组织相关企业开展了一系列的宣传推广活动。在2017和2019年北京机床展（CIMT）、2018上海机床展（CCMT）、2018东京机床展（JIMTOF）、2019德国汉诺威机床展（EMO）上，分别对NC-Link进行了宣传，举办了5次国内技术学习交流会和宣贯会，与德国机床工业协会和美国制造技术协会共进行了5次技术交流。这些活动取得了良好的效果。 当前，受新冠疫情的负面影响，制造业企业普遍受到很大冲击，一方面企业正常经营活动遭遇障碍，但另一方面企业对于装备自动化、智能化，以及设备的互联互通的功能需求明显加大，这也为NC-Link标准的推广应用奠定了良好的发展基础。 广大机床工具行业企业应顺应这一市场需求，积极主动参与到NC-Link标准的应用推广活动中，不断提升自身装备的互联互通和智能化水平，在竞争中求得不断发展和壮大。

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发布时间: 2020-07-08

37. 我国精密数控机床行业市场竞争较为激烈

杨芳

我国精密数控机床行业起步于20世纪60年代，经历了几十年的快速发展后，行业规模和技术水平都有了较大的提升，但与外资企业相比，整体竞争力仍有差距。行业整体集中度较低，尚未有某一企业占据绝对优势，市场竞争较为激烈。改革开放以来，我国国民经济高速发展，各行各业需求大量的制造装备，推动了我国机床行业的发展。 　　 　　近年来，国务院印发了《中国制造2025》制造强国行动纲领，瞄准高档数控机床、集成电路及专用装备、信息通信设备、航空航天装备、节能与新能源汽车等战略重点，引导社会各类资源集聚，推动优势和战略产业快速发展。在此背景下，精密数控机床行业自身及其下游配套行业均得到了快速的发展，其中，行业中从事精密数控机床设备制造的企业，因其技术含量高、产品质量稳定、性价比高等优势市场需求比较旺盛。 　　我国目前正处于工业化进程的中期阶段，是从解决短缺为主的脱贫到发展经济强国致富之路的关键阶段，下游强劲的发展势头带动了对数控机床的巨大需求，中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场，数控机床已成为机床消费的主流。我国未来数控机床市场巨大，中高档数控机床的比例将显著增加，经济型数控机床比例将基本持平，而非数控普通机床的需求将大幅降低。新思界发布的《2017-2021年中国精密数控机床行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，2016年，中国数控机床市场规模已达到1862亿元，到2020年我国数控机床行业的资产规模将超过2700亿元，行业未来发展空间巨大。同时，我国自主研发生产的机床设备仍以中低端产品为主，数控机床高端产品仍主要依赖进口。随着我国数控机床设备技术的不断升级，未来高端数控机床设备领域进口替代空间广阔。 　　精密数控机床行业内厂商众多，整个行业的市场化程度较高，市场竞争比较激烈。随着数控机床行业技术水平的不断升级，其下游应用领域也不断扩大，目前精密数控机床设备行业下游应用领域涉及传统机械工业、汽车工业、电力设备、铁路机车、船舶、国防工业、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技术工业以及其他加工工业等。行业市场供求状况主要受下游消费电子产品、LED产品、太阳能光伏设备、航空航天设备以及集成电路工业等行业的综合影响。 　　目前行业整体竞争格局分为三个层次：第一层次为梅耶伯格、小松NTC株式会社、安永株式会社、莱玛特国际、日本创技、日本滨井、高鸟株式会社等，这些国际企业的产品技术含量高，价格较高，占据了我国精密加工数控机床设备行业的高端市场;第二层次为国内具备一定核心竞争力的企业，主要包括晶盛机电、宇环数控、苏州赫瑞特、江西新航科技及中国电子科技集团公司第四十五研究所等;第三层次为数量众多的低端企业，产品技术含量较低，同质化严重，缺乏核心竞争力，竞争非常激烈。 　　新思界行业分析人员表示， 随着产业结构调整的不断推进，新材料、新技术、新工业的不断突破，我国制造业对高精度零部件、配件需求不断增长，下游细分行业对多线切割机及研磨抛光机等精密数控机床设备产品的品质、功能等多方面要求也会越来越高，这直接增加了多线切割机及研磨抛光机高端产品的需求，且这类中高端精密加工数控机床设备在整个行业中所占比重将继续增大，利润水平也将继续得到提升。

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发布时间: 2017-11-21

38. Edge Factor与Mastercam2016年继续成为合作伙伴，在未来几年制造业工作的需求会很高

杨芳

CNC软件公司/ MasterCAM（托兰，康涅狄格州）宣布其与Edge Factor在2016年持续的合作，有关一些媒体和教育项目。 2015年MasterCAM和Edge Factor合作包括Rock MFG Day Kit的资源，734个组织制造的一天；这是一个电视节目LaunchPoint MasterCAM的年轻女机械师和即将到来的Edge Factor纪录片Masters of Resonance，讲述音乐家John的DW Drums故事。该公司也曾在一起教育资源包括“极客”技术的视频序列以及操作数控加工和3D打印项目。 今年，“Masters of Resonance”是后期制作和Edge Factor将产生三个新的电影特色的学生工作部分为美国航空航天局和国际空间站，麻省理工，和持续动力的车辆。MasterCAM和边缘因素联手打造的教育资源包括15个“极客”技术的视频，Rock MFG Day Kit2016版，3D打印技术和数控加工项目，并基于新电影的工具。 “MasterCAM持有超过20%的教育市场，CNC软件总裁Meghan West说，“在未来几年制造业工作的需求会很高，而与Edge Factor的因素可以帮助我们讲故事和创造资源，激发我们行业的下一代。”

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发布时间: 2016-03-16

39. 中德将开展"工业4.0"合作智能制造为主导

杨芳

国务院总理李克强于9日赴德访问，与德国总理默克尔共同主持第三轮中德政府磋商。。 　　国务院总理李克强于5月9日赴德访问与德国总理默克尔共同主持第三轮中德政府磋商。访德期间，两国共同发表《中德合作行动纲要》 签署双边贸易与相互投资及技术合作协定总额为181亿美元。 　　专家认为、 李克强总理此访进一步充实了中德全方位战略伙伴关系内涵、 显示了大国间谋求通过创新合作方式解决世界问题的决心、 并向外界传递出"打造开放市场"的重要信号。 　　建立更加紧密的战略伙伴关系前驻德国大使梅兆荣表示 《中德合作行动纲要》是对中德全方位战略伙伴关系的具体化和落实。《纲要》本身建立在中德政治互信提高、共同利益增加的基础上可以说是中德关系某种程度的一次飞跃。 　　当前 60多个中德政府间经常性对话合作机制为双方畅通坦诚交流提供了机制性保障。其中始于2011年的中德政府磋商是中国与西方国家中建立的层次最高、议题最广的政府间对话机制。...

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发布时间: 2015-09-09

40. 新一代人工智能技术推进智能制造演变

杨芳

到2020年中国智能制造产业体系将全面构建,智能装备制造产业销售收入将超过3万亿元,年均增长率可达25%。 作为我国制造业由大变强的关键手段,智能制造将迎来新的变革.日前从2017中国智能制造创新发展论坛发布的《智能制造创新基地发展规划(2017-2021)》获悉,到2020年中国智能制造产业体系将全面构建,智能装备制造产业销售收入将超过3万亿元,年均增长率可达25%.此外,中国自动化应用市场规模将超过5000亿元,中国智能产品市场规模也将超过万亿元. 当今世界，新一轮工业革命方兴未艾，其根本动力在于新一轮科技革命。日前，中国工程院院长、中国机械工程学会荣誉理事长周济在2017智能制造国际会议上指出，信息技术指数级增长、数字化与网络化的普及应用、系统集成式创新和人工智能技术的突破是新一轮经济发展的四大驱动力。 首先是信息技术指数级增长。50年来半导体行业的传奇定律———摩尔定律标志着整个信息行业的飞跃，不仅仅是芯片，还有计算机、网络、通讯等信息技术，都是在飞跃发展。特别是过去10年，移动互联、云计算、大数据、物联网等新的信息技术几乎同时实现了群体性突破，全都呈现出指数级增长的态势。 其次是数字化、网络化的普及应用。数字化和网络化应用的范围无所不及，使信息服务进入了普惠计算和网络时代，真正引发了一场革命。 再次是技术融合和系统集成式创新。系统集成式创新是一种全新的创新方法，可能它使用的各种技术并不是最新的创造，但这些技术的组合就是革命新的创新。苹果智能手机、特拉斯电动汽车就是系统集成式创新的成功典范。未来最大的机会来自新型技术和现有技术之间的相互作用和融合，这将颠覆未来的技术和产业。 最后是新一代人工智能技术战略突破。近年来，人工智能在世界范围内高速发展，不仅有量的突破，更有质的飞跃。由于智能机器的学习能力和执行任务的复杂度正以指数级增长，人工智能新技术的发展和普及应用速度将大大超过前几次科技革命的速度。新一代的人工智能技术，成为新的科技革命和产业革命的核心技术，将成为下一个数十年颠覆经济发展和人类社会的核心技术。 周济特别强调，人工智能2.0技术将引领智能制造从1.0走向2.0。他表示，智能制造1.0系统的目标是实现制造业数字化、网络化，最重要的特征是在全面数字化的基础上实现网络互联和系统集成，其技术层级相当于工业3.5。智能制造2.0系统的目标是实现制造业数字化、网络化、智能化，实现真正意义上的智能制造。 周济说，智能制造是一个大概念，包含了制造业的数字化、网络化和智能化，由数字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0等三个不同范式的制造系统逐层递进组成。同时，它本身也是一个大系统工程，要从产品、生产、模式、基础、系统五个维度认识，系统推进。 在他看来，智能制造系统由以下四个方面构成： 一是智能产品是主体。数字化、网络化、智能化是实现机械产品创新的技术，让机械产品向“数控一代”乃至“智能一代”发展，从根本上提高了产品功能、性能和市场竞争力。比如我国的轨道机车已成为世界上高速机车技术最发达的国家之一。 二是智能企业是主线。数字化、网络化、智能化也是生产技术创新的技术，让制造业向智能化集成制造系统发展，构建智能企业，全面提升产品设计、制造和管理水平。比如西门子成都工程实现了从设计、产品研发、生产到物流配送和管理的全过程数字化和网络化。 三是产业模式是转变的主题。数字化、网络化、智能化技术的应用，催生了产业模式转变或创新：一方面，从大规模流水线生产转向定制化规模生产；另一方面，产业形态从生产性制造向服务型制造的转变。总的来说，最根本的产业模式从以产品为中心向以用户为中心的转变。比如GE，它通过技术创新使得对发动机叶片、发动机全部数据进行大数据的采集和分析，对于发动机已经不是故障诊断，而是健康保障系统。通用这样一个技术使得它现在不仅仅是产品出售的方式，而是采用按小时支付的商业服务模式，从生产型的制造走向了服务型制造的产业。 四是智能制造基础设施建设。包括构建信息-物理系统，积极推进工业互联网基础设施建设，强化智能制造标准体系、信息安全保障系统和以新一代人工智能技术为核心的网络信息平台建设。 周济表示，中国推进智能制造会经历三个阶段发展：“十三五”阶段的任务将是数字化普及、智能制造1.0示范和智能制造2.0研究，在“十四五”则是智能制造1.0普及和智能制造2.0的示范，在2026~2035的十年将会是智能制造2.0的普及。 周济认为，《中国制造2025》的主攻方向是智能制造，要抓好普及和提高两方面，在普及的基础上提高，在提高的指导下普及。他强调，智能制造的推广普及，要把全面实现传统优势产业转型升级作为着力点，要注重激活存量。经济的平稳发展，取决于现有产业和企业修复动力的能力，需要通过技术改造推动传统产业优化升级，以盘活巨大的存量资产。

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发布时间: 2017-05-22

41. 数控机床发展具有战略意义　　　　

杨芳

数控机床发展具有战略意义文王文数控机床产业是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性产业，其制造水平高 　　数控机床发展具有战略意义文王文数控机床产业是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性产业，其制造水平高低和拥有数晕是衡量个国家工业现代化程度的重要标志，在国防建设上更是具有战略意义的重要基础性产业。 　　我国数控机床的研制虽起步不晚。但直孕20世纪70年代中期方出现商品，8，年代才逐步形成批量生产。因此。当9，年代机床市场开放之际，我国的机床行业就面临着强劲的竞争压力。 　　我国近10年金叻机床的销售量和销售值在1993年达高峰后逐年下降，至19册年产约下降32 6，产值约下降43.3，但其中数控金切机床的销售情况虽在1993年高峰后出现下降。但自1994年后基本上呈线性增长的态势。1998年的销售量与1994年相比增长1倍。数控化率已由1990年的1.96增至1998年的7.1.明对数控金切机床具有稳定的持续增长的需求。 　　国产数控机沭市场呈上升趋势国产数控机床的销售值和消费量及消费金额均呈逐年上升的趋势。 　　纵观1996，19...

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发布时间: 2015-08-05

42. 数控机床如何实现智能化?

杨芳

　智能机床最早出现在赖特(P·K·Wright)与伯恩(D·A·Bourne)1998年出版的智能制造研究领域的首本专著《智能制造》(Manufacturing Intelligence)中。由于对先进制造业具有重要作用，智能技术引起各个国家的重视。美国推出了智能加工平台计划(SMPI);欧洲实施 “Next Generation Production System”研究;德国推出了“Industry 4.0”计划;中国中长期科技发展对“数字化智能化制造技术”提出了迫切需求，并制定了相应的“十三五”发展规划;在2006年美国芝加哥国际制造技术展览会(IMTS2006)上，日本Mazak公司推出的首次命名为“Intelligent Machine”的智能机床和日本Okuma公司推出的命名为“thinc”的智能数控系统，开启了数控机床智能化时代。 本文从传感器出发，将数控机床的智能技术按层次划分为智能传感器、智能功能、智能部件、智能系统等部分，对智能技术进行了总结，指出不足，揭示了发展方向，并对未来进行了展望。 　　智能传感器由机床、刀具、工件组成的数控机床制造系统在加工过程中，随着材料的切除，伴随着多种复杂的物理现象，隐含着丰富的信息。在这种动态、非线性、时变、非确定性环境中，数控机床自身的感知技术是实现智能化的基本条件。 数控机床要实现智能，需要各种传感器收集外部环境和内部状态信息，近似人类五官感知环境变化的功能，如表1所示。对人来讲，眼睛是五官中最重要的感觉器官，能获得90%以上的环境信息，但视觉传感器在数控机床中的应用还比较少。随着自动化和智能化水平的提高，视觉功能在数控机床中将发挥越来越重要的作用。表1数控机床可用传感器 　　随着MEMS(微机电系统)技术、嵌入技术、智能材料与结构等技术的发展，传感器趋向小型化。MEMS微传感器、薄膜传感器以及光纤传感器等微型传感器的成熟应用，为传感器嵌入数控机床奠定了基础。 由于制造过程中存在不可预测或不能预料的复杂现象和奇怪问题，以及所监测到的信息存在时效性、精确性、完整性等问题，因此，要求传感器具有分析、推理、学等智能，这要求传感器要有高性能智能处理器来充当“大脑”。美国高通公司正在研制能够模拟人脑工作的人工智能系统微处理器。将来可通过半导体集成技术，将高性能人工智能系统微处理器与传感器、信号处理电路、I/O接口等集成在同一芯片上，形成大规模集成电路式智能传感器，不但具有检测、识别、记忆、分析等功能，而且具有自学甚至思维能力。相信随着计算机技术、信号处理技术、MEMS技术、高新材料技术、无线通信技术等不断进步，智能传感器将会在数控机床智能感知方面带来全新变革。 　　智能功能数控机床向高速、高效、高精化发展，要求数控机床具有热补偿、振动监测、磨损监测、状态监测与故障诊断等智能功能。融合几个或几种智能传感器，采用人工智能方法，通过识别、分析、判断及推理，实现数控机床的智能功能，为智能部件的实现打下基础。 数控机床的误差包括几何误差、热(变形)误差、力(变形)误差、装配误差等。研究表明，几何误差、热误差占到机床总误差的50%以上，是影响机床加工精度的关键因素，如图1所示。其中，几何误差是制造、装配过程中造成的与机床结构本身有关的误差，随时间变化不大，属于静态误差，误差预测模型相对简单，可以通过系统的补偿功能得到有效控制，而热误差随时间变化很大，属于动态误差，误差预测模型复杂，是国际研究的难点和热点。 　　数控机床在加工过程中的热源包括轴承、滚珠丝杠、电机、齿轮箱、导轨、刀具等。这些部件的升温会引起主轴延伸、坐标变化、刀具伸长等变化，造成机床误差增大。由于温度敏感点多、分布广，温度测试点位置优化设计很重要，主要方法有遗传算法、神经网络、模糊聚类、粗糙集、信息论、灰色系统等[6]。在确定了温度测点的基础上，常用神经网络、遗传算法、模糊逻辑、灰色系统、支持向量机等来进行误差预测与补偿。 　　在航空航天领域，随着钛合金、镍合金、高强度钢等难加工材料的广泛应用，以及高速切削条件下，切削量的不断增大，刀具、工件间很容易发生振动，严重影响工件的加工精度和表面质量。由于切削力是切削过程的原始特征信号，最能反映加工过程的动态特性，因此可以借助切削力监测与预报进行振动监测。借助测力仪、力传感器、进给电机的电流等，利用粒子群算法、模糊理论、遗传算法、灰色理论等对切削力进行建模和预测。考虑到引起机床振动的原因主要有主轴、丝杠、轴承等部件，也可以采集这些部件的振动、切削力、声发射等信号，利用神经网络、模糊逻辑、支持向量机等智能方法直接进行振动监测。 　　刀具安装在主轴前端，与加工工件接触，直接切削工件表面，对加工质量的影响是最直接和关键的。刀具磨损、破损等异常现象影响加工精度和工作安全。鉴于直接测量法需要离线检测的缺陷，常采集电流、切削力、振动、功率、温度等一种或多种间接信号，采用RBF神经网络、模糊神经网络、小波神经网络、支持向量机等智能算法对刀具磨损状态进行智能监测。 随着自动化程度的提高，数控机床集成越来越多的功能，复杂程度不断提高。为了高效运行，对数控机床的内部状态进行监测与性能评价、对故障进行预警与诊断十分必要。由于故障模式再现性不强，样本采集困难，因此BP神经网络等要求样本多的智能方法不适合这种场合。状态监测与故障诊断常采用SOM神经网络、模糊逻辑、支持向量机、专家系统和多Agent等智能方法。 研究人员不断探索和研究智能功能的新方法或多种方法的混合，但大部分集中在实验室环境下，缺少实时性高、在线功能强的方法，尚需深入发展简洁、快速、适应性强的智能方法。 　　智能部件数控机床机械部分主要包括支撑结构件、主传动件、进给传动件、刀具等部分，涉及到床身、立柱、主轴、刀具、丝杠与导轨以及旋转轴等部件。这些部件可以集成智能传感器的一种或几种智能功能构成数控机床智能部件。 　　主轴是主传动部件，作为核心部件，直接关系到工件加工精度。由于主轴转速较高，特别是电主轴，发热、磨损、振动对加工质量影响很大，因此，越来越多的智能传感器被集成到主轴中，实现对工作状态的监控、预警以及补偿等功能。日本山崎马扎克研制的“智能主轴”，装有温度、振动、位移及距离等多种传感器，不但具有温度、振动、夹具寿命监控和防护功能，而且能够根据温度、振动状态，智能协调加工参数。瑞士Step-Tec、IBAG等制造的电主轴，装有温度、加速度、轴向位移等多种传感器，如图3所示，能够进行热补偿、振动监测等。

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发布时间: 2017-06-20

43. 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析

icad

随着产业转型的不断升级，增材制造技术和应用的不断开发，国内的增材制造尤其是金属3D打印技术和应用都得到了长足的发展。 根据SmarTech Analysis分析报道，2019年全球金属3D打印市场达到33亿美元，包括3D打印设备、材料和服务，预计在2024年将达到110亿美元。金属粉末材料作为金属3D打印的上游产业迎来了最好的发展机遇，未来数十年金属3D打印行业必然持续快速增长，对金属粉末材料的需求必将持续走高。 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析 1 应用现状 金属粉末产品作为增材制造的主要原材料，目前应用的领域主要包括： 工业模具，应用材料如：MS1、CX、17－4ph等； 创意设计领域，应用材料如：铜合金、AlSi10Mg、316L； 航空航天领域，应用材料如：TC4、GH4169等； 生物医疗领域，应用材料如：CoCr合金、钛合金等； 科学研究应用材料如：因瓦合金、高熵合金等。 研究公司IDTechEx预计，到2025年全球3D打印粉末市场规模将逾50亿美元，远超于2016年的2．5亿美元。根据估算，金属粉末2019年全国总消费市场约有2亿元，连续五年保持30％以上的增长，在可预见的将来，还将保持快速增长的势头。 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析 在供应商方面，全球有山特维克、LPW、TLS、普莱克斯、欧瑞康、AP＆C、泰科纳等材料生产商供应增材制造金属粉末材料，主要集中在欧洲和北美。美国通用电气公司（GE）旗下的加拿大金属粉末制造商AP＆C，在蒙特利尔新建第二条粉末材料生产线，投资逾3000万美元建造自动化工厂，为3D打印行业供应金属粉末。德国的H．C．Starck、加拿大的PyroGenesis都在锐意拓展3D打印金属粉末业务。 国内也涌现出一批优秀的生产金属粉末的企业，如无锡飞而康，其公司钛合金粉末产品获得了省药监局的医疗许可；北京德普润的钴铬合金粉末取得了三类医疗许可证；江苏威拉里新材料的模具钢、铝合金和高温合金粉末产品得到国内市场广泛认可和使用，大大推动了粉末国产化进程，其中模具钢粉末市场占有超过70％，铝合金产品在各项指标上都达到了国际先进水平。. 2 存在的问题 2．1 研发不足 金属增材制造技术规模应用的时间较短，其材料体系、制造工艺、装备配套都没有成熟的体系和积累。这其中以材料为甚，材料的研发需要有较大的研发投入和较长的周期，需经历理论积累、成分设计、材料试制、性能验证、应用验证等过程。而国内制粉企业大多是中小型企业，很难支持这种周期长、金额大的研发投入。 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析 以模具为例，不同的模具设计人员的理念和经验不同，多种使用环境，迥异的产品材料和冷却介质，在材料选择上却只有MS1等寥寥数种。航空航天需求的高温性能好，适合激光加工的粉末材料也是无粉可选。高强度铝合金粉末、特种铜合金粉末、钛铝合金粉末都有巨大的需求缺口。 现在很多公司加大对新材料研发的投入，如长沙新材料研究院、苏州三峰激光的高强铝合金粉末，威拉里新材料近年来推出的新型模具钢和高温合金以较好的性能，通过了验证，填补了国内空白。打印服务商和增材制造各级研究院也在整合资源从应用端上行进行材料体系的研发，有一些已经通过试验进入推广阶段。 但这些还远远不够，还需要产业链上更多的机构加大加快材料研发的进程。 2．2 稳定性弱 金属粉末产品工业化供应的除了核心技术过硬之外，同样需要有成体系的粉末管理经验。粉末的品质管控、指标管控等，国内的制粉企业，大多是近几年成立发展起来的，在前期没有稳定的订单和较大销量培育，很难建立较完备的粉末管理体系保证产品质量稳定和批次稳定。而不稳定的产品又会影响生产企业应用端的发展，不能形成一个正向促进。 2．3 标准不全 增材制造发展迅速，制造技术、工艺技术和市场应用都走在标准建立之前。增材制造所用材料也不例外，材料成分是按照既有标准进行，而既有标准大多数是传统铸锻工艺下，经过验证达成共识的指标。这种标准规定的指标范围内的材料，通过激光加工过后的性能也是有较大差异的。粉末产品的其他指标如氧氮指标、粒度范围、碳硫等主要是借助分析设备的普适性，来进行横向对照和历史对照。使用方粉末产品的选择还是根据自己使用效果来看，但是实际的使用效果和设备的状态，操作人员和操作工艺，以及当时的环境有很大的关系。粉末、工艺和设备的技术指标、规范和标准没有贯通，这也为这个行业的技术发展带来更多的挑战。 与当前全球科技创新和产业发展的迅猛态势相比，我国増材制造领域仍然存在标准缺失、国际标准跟踪转化滞后、市场主体参与国内国际标准化工作程度不高等问题，迫切需要系统谋划和全面推进增材制造标准化工作，充分发挥标准对增材制造产业发展的规制和引领作用。 3 机遇和趋势 3．1 行业发展的最佳机遇 增材制造应用端的不断突破和拓展，行业的快速发展，为增材制造的粉末材料带来了大量的机会和关注。 2019年美国铝业宣布在美国匹兹堡开设3D打印金属粉末厂房，赫格纳斯在2019年设立增材制造粉末材料的板块。更多的人才、资金和资源汇聚必将促使粉末产品制备更加健康蓬勃的发展。而社会对增材制造的认识不断的加深，增材制造的理念横向融入各个行业的设计端，必将进一步加速行业的发展，金属粉末迎来发展的最佳时期。 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析 △美国铝业准备开设新的3D打印金属粉末工厂 3．2 国产化趋势不可逆 随着国产粉末材料的应用不断推进，越来越多的国产粉末得到了市场的认可。而随着中美贸易战的深入，像高温合金、铝合金和钛合金这类之前进口粉末占较大份额的粉末产品，将会迎来新的机遇。 3．3 基础技术逐渐完备 增材制造专用粉末产品制备在国内属于一个较新的领域，高校和研究院所的课题研究积累较少。但是随着3d打印的发展，学校越来越多的相关课题和教学都得以开展，而通过几年的发展，研究人员也将研究成果带入社会来进一步推动行业技术的发展。另外，行业内有实力企业都意识到材料体系研发和制粉技术研发的迫切性。据笔者了解很多公司近年来每年研发投入超过营业收入的10％，将研发作为首要。高校、研究院所也有大量有针对性的教学和科学研究，这必将会给增材制造金属材料产业带来更好的发展。 3．4 标准逐步完备 2020年2月份，2020年3月5日，国家标准化管理委员会、工业和信息化部、科学技术部、教育部、国家药品监督管理局、中国工程院 6部门联合印发了《增材制造标准领航行动计划（2020－2022年）》。旨在进一步加快标准化建设，这将大大促进增材制造行业的标准体系建立，保障行业健康发展。国家有色标委会等机构为标准建立做了大量的工作，在研究院所和各个企事业单位的不断努力下，取得了阶段性成果，为下一步完善体系奠定了基础。 行业分析：未来规模可达50亿美元，增材制造金属粉末市场浅析 3．5 行业细分 增材制造作为一种全新的加工手段，它是横向嵌入到各个行业中的。每个行业的具体工况、性能、指标要求都有各自的特点，因此对粉末材料的要求也是从应用端出发，有针对性的材料体系。因此今后会衍生出更多专注专精于一个或者多个领域的细分的粉末材料制备企业，加速行业更加科学健康的发展。 4 总结 面对金属增材制造技术的快速发展和不断壮大的市场规模，越来越多的材料商斥巨资投入金属3D打印粉末的研发和生产，希望从原材料切入，抓住行业发展的重大机遇。这对于增材制造行业以及上下游的产业来讲是一件好事，更多的研发投入和更充分的竞争，必将为市场带来更优秀的解决方案，新的制造手段将逐渐替代老旧的制造方式，整个市场的蛋糕也会越做越大。同时，随着行业标准的不断完善和技术的日渐成熟，金属3D打印的潜力将会被更好的挖掘出来。

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发布时间: 2020-07-08

44. 数控机床“大脑”国际标准中国提案成功立项

杨芳

2018年02月12日，《工业自动化系统与集成 机床数控系统 一般要求》国际标准提案，经国际标准化组织自动化系统与集成技术委员会物理设备控制分会(ISO/TC184/SC1)投票，以无反对票的投票结果获批正式立项，编号ISO 23218。这是由国家机床质量监督检验中心副主任黄祖广博士带领的团队负责提出的，也是ISO/TC184/SC1中首次由中国负责提出并成功立项的项目，同时是该团队在完成我国机床行业首项国际标准IEC/TS 60204-34:2016《机械安全 机械电气设备 第34部分：机床技术条件》之后，在国际标准化方面取得的又一重大突破。我国机床数控系统国际标准提案的成功立项，标志着我国在机床数控系统国际标准领域实现“零”的突破，数控机床“大脑”国际标准将融入中国智慧和中国方案。 　　数控系统是数控机床的“大脑”，关系到国防、产业与经济安全。在国家“863”计划、04专项等课题支持下，由国家机床质量监督检验中心牵头，组织行业骨干企业历经10余年联合攻关，突破了“开放平台同一、安全门槛同一、测评尺子同一”的核心难题;创制了我国开放式高档数控系统系列国家标准;提出了数控系统功能安全评估方法，主导制定了我国机床行业首项IEC国际标准;研发出高档数控系统功能/性能测评关键技术与成套检测设备，实现了标准创制过程中全生命周期验证;创建了较完备的高档数控系统关键技术标准体系。项目成果获2017年中国机械工业科学技术一等奖，并获中国机械工业联合会2018年国家科技进步奖提名。这些标准成果的取得为我国主导并推动机床数控系统关键技术国际标准立项奠定了坚实基础。 　　ISO/TC184/SC1产生的首项由中国提出立项的国际标准，标志着我国在欧美日国家为主导的机床数控系统标准化工作中逐渐从跟随转为并跑和领先。此项国际标准是04专项的标志性成果之一。它的成功立项表明我国在04专项支持下建立的“高档数控系统关键技术标准体系”成果得到了国际认可，成为国际上机床数控系统行业规则的主导制定者。

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发布时间: 2018-06-21

45. 2019值得关注的20家模拟、MEMS和传感器初创公司

icad

在整个半导体生态体系中，模拟、MEMS和传感器正扮演着越来越重要的角色，其应用范围包含了消费电子、汽车工业、工业控制乃至生物医学、航空航天等领域，且仍在迅速扩大。 在即将到来的物联网时代中将起到的核心作用，为新科技产品提供更智能、更敏锐的感观能力。国内外各大初创企业都将扩大在三个领域中的研发的投入。作为智能感知时代的重要硬件基础，模拟、MEMS和传感器产品需求近年增势迅猛。 在2019年有20家初创企业脱颖而出，成为新星中的巨星。 3家国内企业入选 CanSemiTechnology（粤芯半导体）： 2017年12月26日，粤芯半导体项目奠基。据了解，该项目计划投资70亿元建设12寸生产线，由广州金誉集团、专家团队、广州开发区科学城集团设立，预计2019年投产。 粤芯半导体其目标在于为物联网(IoT)、汽车网络、人工智能(AI)和5G等应用打造芯片。全球近60%的芯片市场在中国，中国近60%的芯片市场在珠三角。广州发展芯片项目，时机正好，需求旺盛。位于中新广州知识城的芯片项目，不仅实现了广州零的突破，还要努力打破中国芯片进口大国的身份。 HankingElectronics（罕王微电子）： 该公司成立于2011年4月，是一家私人资助的MEMS公司，也是汉金工业集团的子公司。专注于开发、制造和营销MEMS产品及相关电子元件。它为客户提供设计和开发，制造加工，批量生产，MEMS代工服务，MEMS传感器，MEMS执行器，ASIC，MEMS技术和应用咨询服务也是其特长。 它是以微机电系统/MEMS制造工艺及芯片设计技术为核心，以生产微机电系统/MEMS传感器，MEMS微型器件、混合集成电路和电子元器件为主营业务，集设计、制造和开发，OEM生产，提供MEMS/微制造加工代工服务，销售及售前和售后技术，服务于一体的大型综合性高新技术企业。 伴随着填补国内空白、具有国际领先水平的罕王微电子8英寸纯MEMS传感器芯片规模化量产线落户沈抚新区，将促进在传感器、物联网产业领域开疆拓土，罕王微电子产品应用广泛，可用于消费电子、汽车电子、工业控制、无人机、机器人、5G通讯甚至生物医药、航空航天、物联网、智能电网等领域，市场前景广阔。 SmartSens Technology（思特威科技）： 该公司成立于2011年，是一家高性能CMOS图像传感器芯片设计公司，公司由获评“国家相关人才计划”的徐辰博士及多名硅谷精英于2011年创立，在美国硅谷和中国上海拥有一支全球领先的研发团队。思特威专注于提供面向未来和全球领先的CMOS图像传感器芯片产品，是全球第一家推出基于电压域架构和BSI工艺的全局曝光CIS芯片的公司。 目前思特威在视频监控领域处于行业领先地位，产品涉及安防监控、车载影像、机器视觉及消费类电子产品（运动相机、AR、VR、智能手机）等应用领域。自成立来，思特威一直以客户为核心，不断创新，致力于为客户提供高质量视频解决方案。 这一领域的核心技术以往被国外厂商垄断，国内企业没有优势。思特威算是国内顶尖供应商了，他们是全球第一家推出基于电压域架构和BSI工艺的全局曝光CIS芯片的公司，专注于提供面向未来和全球领先的CMOS图像传感器芯片产品，涉及安防监控、车载影像、机器视觉及消费类电子产品等领域。 虽然是CMOS图像传感器市场的新生力量，但也是一家从实际应用需求出发，对技术和产品精心雕琢的企业。产品设计充分考虑了人工智能领域应用技术的发展趋势，在规划/设计过程中与各大AI领域的战略合作伙伴深度互动，并对目标应用场景和所使用的ISP算法、AI算法、SoC平台的实际情况、发展趋势进行了充分掌握，最终结合SMARTSENS领先的GlobalShutterCMOS图像传感器设计技术，诞生了这款革命性产品。 其余17家企业美国企业占比高 AerNos： 成立于2016年，致力于采用掺杂材料和纳米技术传感器的研发，可以十亿分之一的水平同时检测多种气载气体和易失性有机化合物。其传感器材料包括碳纳米管、纳米线和聚合物。 AnDapt： 这是一家成立于2014年的无晶圆厂公司，推出了一系列可配置IC，它们结合了功率MOSFET、模拟和数字电路，可用于创建各种电源电路。 Wiliot： 该公司成立于2017年，是一家无晶圆厂半导体公司，由一群工程师组成，他们以前就职的公司——Wi-Fi先驱Wilocity，于2014年被高通收购。Wiliot正准备开发一种由从无线电波中收集的能量来驱动的蓝牙芯片，从而为物联网市场提供无源SoC平台。 CistaSystems： 成立于2013年，开发了多款CMOS图像传感器，其产品主要由中国SMIC自主开发的0.13微米BSI技术平台代工制造。 MenloMicrosystems： 该公司成立于2016年，旨在将通用电气的功率处理MEMS微动开关技术推向市场。该公司声称，其处理高达千瓦功率的能力使其能够应用于电池管理、智能家庭、电动汽车、医疗仪器和无线基站。 Movellus： 该公司成立于2014年4月，专注于使用数字设计和验证工具来实现模拟电路功能，并已经推出相应的产品。2018年5月，Movellus宣布已收到来自于英特尔的投资，但具体数字未公开。 NuVoltaTechnologies： 这是一家无线充电芯片公司，已经拥有多项芯片设计，目前正在与智能手机公司合作推出定制芯片。该公司成立于2014年，由六名工程师组成，其中多人来自德州仪器。 CambridgeTouchTechnology： 该公司成立于2012年，是面向消费电子、汽车、工业和军事市场的3D多点触控技术供应商。CTT通过IP、know-how,、模拟和数字技术，以及系统架构为其OEM和供应链客户提供支持。 8power： 该公司于2015年1月由剑桥大学的微系统技术教授AshwinSeshia和其他几位伙伴共同创立，旨在研发利用基于MEMS技术的参数共振的振动能量收集技术。 AdvancedHallSensors： 该公司由MohammedMissous教授创立，旨在开发量子阱霍尔效应磁感应砷化镓器件，该公司称已经出货了1500万个传感器产品。 E-peasSemiconductors： 该公司成立于2014年，其宣布推出了首款用于光伏和热电能量收集的能源管理芯片。其愿景是在两个方面解决物联网应用难题，即通过增加收集的能量和减少电路的能量消耗来实现。 InnovizTechnologies： 这是一家为自动驾驶汽车开发激光雷达传感器的公司，于2016年创立，在A轮融资中筹集了900万美元，在2017年10月完成B轮，融资金额达到7300万美元，支持者包括三星Catalyst和SoftBankVenturesKorea。该公司由以色列情报部队的前成员创立，其在多家创业公司和跨国公司工作过。 PropheseeAS： 该公司成立于2014年，开发基于异步像素传感器技术和生物启发计算机视觉的机器视觉传感器。这样的系统可以针对低功耗、高动态范围和低数据速率进行优化。Prophesee已与日产-雷诺集团建立战略合作关系。 SenbiosysSA： 该公司是2017年从洛桑联邦理工学院（EPFL）分拆出来的，它开发了一种芯片，可以使用光电容积脉搏波描记术（photoplethysmography，PPG）和飞行时间（ToF）信号来测量心率和氧气水平。该芯片还可测量环境光。 ThaliaDesignAutomation： 由Micrel的前CAD工程经理于2011年创建，正在开发EDA工具，该工具使用自然界的行为算法来快速优化模拟和混合信号性能和功耗。该公司开发了Amalia模拟电路设计优化器和Emera功率器件设计优化器。 Tikitin： 该公司是2016年从芬兰研究机构VTT分拆出来的，该研究机构筹集了300万欧元（约370万美元），用于支持MEMS谐振器技术的开发。Tikitin称其是第一家推出MEMS谐振器的公司，可以通过与石英相同的电路驱动，从而实现引脚兼容替代。其MEMS技术基于氮化铝的压电特性。 USoundGmbH： 公司于2014年成立，开发了一种用于MEMS微型扬声器的压电MEMS平台。该公司已经发展成为了基于MEMS的、涉猎更广泛的音频公司，为增强和虚拟现实应用开发了专用耳机，以及3D音频和声音系统参考设计。 尾声： 模拟、MEMS和传感器初创公司不只有引以为傲的技术，随着全球信息化进程的加快，再加上数据处理能力的提升，将带来令人兴奋的新兴应用，如增强现实和虚拟现实（AR和VR）、自动/无人驾驶、3D成像和传感、5G通信等。各种基于半导体技术的传感器和执行器是未来智能系统的关键要素，而身在其中的初创企业将在未来大有可为。

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发布时间: 2019-06-06

46. 3D 测量软件更新增强了点云渲染，Verisurf软件发布了其三维测量软件包括Verisurf X9

杨芳

Verisurf软件发布了其三维测量软件包括Verisurf X9，一个完整的三维实体建模中的应用，以及提高生产率，其他模块。新的功能和附加功能的设计使静止坐标测量机（CMM）、便携式坐标测量机和三维扫描仪生产的自动化检测，指导装配和逆向工程。 该Verisurf CAD模块可以创建和编辑实体模型以及光栅矢量转换。该模块已被更新，包括三个组成部分，这是以前提供的附加组件：创建和编辑的固体模型；光栅矢量转换的图像和照片，和真正的形状嵌套的三维几何形状的使用在复合材料，三维打印等应用。 点云和网格对象的新的“速度菜单”选项，减少扫描，对齐和检查部分数据所需的时间。在改进的点云显示的阴影，详细的生活扫描看起来更好，并出现在实时数据收集。真正的形状嵌套优化的位置上的三坐标测量机的自动检查，并使检查的差距和/或扫描点的扫描点的计算机辅助设计模型。 使用大扫描数据的能力，处理和实时显示100万个点，在实时的分析功能进行了优化，提高速度和精度。这些增强功能已经启用了新的生产力功能，包括一个“做它”的图标来运行宏观快速对齐，登记，分析和报告。

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发布时间: 2016-02-25

47. 机床智能化是机床发展重要方向

杨芳

在智能制造或工业4.0成为未来趋势的背景下，几乎所有的机床上市企业都在加大机床发展转型升级的力度，而机床智能化则是大家共同努力的方向。 近年来，中国机床工具市场需求发生显著变化，需求总量明显减少、需求结构加速升级的市场新特征愈加明显。需求结构升级的主要方向在于自动化成套、客户化订制和普遍换挡升级。在提高产品技术和质量水平的基础上推动“数字化制造与智能制造”，为客户提供机床智能化整体解决方案，是机床行业转型升级的重要标志，也是机床企业共同的努力方向。 中国作为全球最大的制造业大国，近年来机床产业得到快速发展，2014年产量达到39.1万台，比2010年增长65%。但与德、日等领先国家相比，仍存在较大差距，功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑。机床领域的技术研发与突破成为了“中国制造2025”战略重要工作。 4月份，在CIMT2017机床展期间，不少人员都反映，市场有了回暖的迹象。但随着国内机床上市公司一季报的陆续发布，却发现了数据支撑不够充足。但考虑到机床行业的特性，从接单到合同完成需要比较长的一个周期，因此一季报或许不能很好地判断目前的境况。 但可以肯定的是，在智能制造或工业4.0成为未来趋势的背景下，几乎所有的机床上市企业都在加大转型升级的力度，而智能制造则是大家共同努力的方向。 目前，中国数控机床消费总额占全球比例高达42%，机床保有量不断提高。伴随中国机床行业的快速增长、结构调整以及专业化分工深化，具有多方面技术和性能优势的电主轴将受益于下游机床工业产业升级。而进口电主轴价格高、交货期长、维修困难，国内产品进口替代空间广阔。此外，电主轴常因操作不当、部件磨损等原因导致故障，也会因长期使用精度下降而需要维护检修。 在低端产能过剩，需要各家都升级的形势下，做好差异化销售策略是很重要的。对于机床行业来说亦是如此，因此，机床需要自带诊断系统以智能诊断所有机床亚健康显得非常必要，通过智能化预测小故障让用户免去后顾之忧，是非常契合中国市场的客户需求的。只有真正帮助客户降低成本，产能更柔性，客户才觉得有未来。 在机床行业已经看得见有政府与企业开始共同打造智能生态圈，这其实也是一个需求。有人说，中国制造往后经过20年的发展，可能要慢慢脱离从大城市向中小城市，甚至到小镇上去发展，这些地方可能是未来承载中国制造业一个新的依托。 自中国经济进入新常态以来，未来经济肯定是波动式增长，波动中会出现下行，有一个下行曲线，只是围绕这个曲线出现波动。中国经济肯定是要保持在6.5%～8%的波动区间，2020年要实现小康目标，如果没有一定的经济增长速度，是很难实现这个目标的，但是高端取代低端产品却是必然的结果。 综上所述，在国家产业政策支持、新技术革命推动和市场需求牵引等综合作用下，机床行业的智能制造将步入加速成长期。智能制造的发展将对传统制造体系带来猛烈冲击，推动产业格局发生深刻变革。 在我国经济新常态下，机床工具行业面临市场需求升级的紧迫需求，经过新技术革命的洗礼，机床行业企业的经营模式将逐步转变。毋庸置疑，智能机床将成为智能制造体系中的核心装备，加快发展智能机床，是实施《中国制造2025》打造制造强国的首要任务。

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发布时间: 2017-06-20

48. 如何将工业机器人与数控机床融合应用?

杨芳

机器人产业正迎来黄金发展机遇期，如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展，如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用，已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。 　　随着我国装备制造业转型升级，在市场需求和技术进步双重作用下，近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快，应用的形式不断扩展，对当前机床智能化潮流带来新的促动，对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。 　　鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状，相关企业应如何建立有效的组织联络机制，以加强沟通与合作，两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准，以充分做到资源共享与优势互补，并形成产业发展的合力! 　　机器人产业正迎来黄金发展机遇期，如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展，如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用，已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。 　　 　　机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能，生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才，难以保障产品稳定性和一致性，促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往，昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用，在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低，很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。 　　1 两大产业现状 　　经过“十一五”、“十二五”两个五年计划，十年磨一剑，中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段，产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑，国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术，也研制出高性能、大功率伺服驱动装置，自主研发促进技术创新与进步，也萌生了工业机器人产业的雏形，催长产业发展。 　　当前，数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商，甚至房地产资本大鳄们，都在尝试进入机器人领域，掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是，政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等，都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是，什么样的企业最适合研制工业机器人? 　　 　　如何提升机器人产业的整体质量?总的来说，具有数控系统的基础，控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线，就是一个成功的典型案例，值得借鉴与参考。 　　国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业，走在最先的广州数控，自2006年起规划研制工业机器人产业，已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验，已完成工业机器人系列化的全自主开发，产品覆盖了3~200kg，功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。 　　随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显，工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用，成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级，企业用其开展技术改造，转变生产方式，提高作业效能。然而，中国的机器人保有量不大，民族品牌尚在培育中，综合竞争力有待提升。那么，机器人行业将以什么样的模式向前发展?笔者认为，现阶段更需要机器人整机企业、机器人关键部件供应商、机器人集成商产业链的协同发展。 　　 　　2 机器人与数控机床融合的集成方式 　　在数控机床加工应用领域，本土机床上下料机器人与数控机床的融合应用已在先端发展之列。从行业应用层次来看，也发生较大改变： 　　(1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。 　　(2)柔性制造系统(FMS)：基于网络控制的柔性机加线，应用PLC控制平台，通过工业以太网总线方式，将多台机器人、多台数控机床及其辅助设备进行联网组线，按节拍进行有序自动生产。 　　(3)数字化车间：借助CADCAMCAPPSMES辅助生产工具、物流技术及传感技术，具备生产过程监控、在线故障实时反馈、加工工艺数据管理、刀具信息管理、设备维护数据管理、产品信息记录等功能，满足无人化加工需求，实现加工系统的生产计划、作业协调集成与优化运行。 　　(4)智慧工厂：借助智能化车间布局和ERP信息化管理系统，将最大限度地给传统生产方式带来革新。信息管理系统的数据库可以通过网关与各种外部的信息系统进行接口，将车间接入ERP系统，查询车间生产状态，实现企业资源的高效配置;借助其短信平台、邮件平台，可以向管理员进行设备故障、生产进度等信息的实时汇报。 　　 　　3 工业机器人与数控机床融合发展的途径 　　1.加工制造方面 　　机器人参与机床结构件加工制造以实现自动化，专用机床服务于机器人专用减速机的精密加工，提升加工工艺质量及批量生产效率等等，具有很大的融合发展空间。借助双方企业的战略合作，机器人企业可借助机床厂家的制造与工艺技术能力实现以下目标： 　　(1)面向机器人的本体铸件、减速机结构件，共同研究形成批量精密制造技术，提高机器人批量化生产能力和工艺水平，攻克可靠性、一致性技术，实现高效、稳定、精密的节拍生产。 　　(2)面向机器人工装、夹具，机加生产线的集成能力，借助各大机床厂的广大终端客户渠道资源，委托推广应用机器人。 　　(3)研发面向机床单机及生产线上下料和零部件搬运、铲刮、倒角、抛磨、焊接、喷涂(粉)等自动化、柔性化生产急需的工业机器人，机床企业与工业机器人企业共同研制，实现整机零部件的自动加工，推动机床生产制造技术水平提升。 　　(4)工业机器人机械本体的关键零部件，如转盘、大臂、箱体、支撑套、小臂、腕体等，尺寸精度和形位公差均要求较高，对机械加工设备、工装夹具、量检具等都有很高的要求;机器人减速器的摆线齿壳、行星针轮、偏心轴及行星架等关键零件的结构优化和加工，目前国内的加工设备、装配工艺、精度检测等还难以达到。但立足使用国产数控机床及工具设备完成相关加工，则有助于提高我国高端精密机械零部件设计及加工水平，促进国产数控装置与国产数控机床的应用和发展。 　　 　　2.在集成应用方面 　　机床上下料机器人实现机加柔性生产线将是便捷有效的推广方式。国内数控机床保有量约200万台，机器人企业首推应用机床上下料柔性机加生产线，将会有很大的市场需求，并且也有利于助推机床制造、机器人等机械零部件走向自动化、数字化、网络化的生产方式，可实现过程智能控制、信息化管理，能提高生产效率与产品质量，提高工艺管理水平，直至推动装备制造业的整体水平提升。例如，广州数控与大连机床、宝鸡机床等机床厂家形成战略合作关系，共同研发机器人专用加工机床、加工工艺技术应用、机器人机加自动柔性生产应用等项目，促进了双方互相融入各自产业应用。 　　国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距，尤其作为新兴产业的工业机器人，起步晚于国内机床产业，无论制造工艺水平、控制系统，还是集成应用经验;无论技术标准成熟度，还是专业人才拥有程度，都制约当前的发展速度，尚需在摸索中寻求进步。但我们相信，两者的深度融合，对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义。

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发布时间: 2018-06-21

49. 传感器在我国工业互联网背景下的应用现状与趋势

icad

无线通信、功耗、MEMS传感器驱动下的极端微型化，以及嵌入式计算方面的发展，也促成了面向苛刻工业环境的传感器网络的兴起。工业无线传感器网络产品企业生产线改造和IT设备升级改造，一直高速增长到2019年，并在未来一直保持上升趋势。    工业互联网这一该概念最早由美国GE公司率先提出。简言之，就是通过万物互联的方法，将生产设备、产品、服务，通过云计算、大数据来分析，最终实现最优化解决方案。因此，工业互联网和工业4.0有很多的共同之处。只不过，德国的工业4.0的提法少了云计算和大数据融合，更多的是制造业的智能化。 工业互联网     我国工业互联网对传感器产业的影响       目前，我国大部分的工业企业尚处于工业互联网1.0或向其迈进的过程中，少部分领先性企业在探索实践工业互联网2.0，个别企业开始布局工业互联网3.0的研究。工业互联网发展的不同阶段对传感器要求差别也不同，传感器及传感系统产业企业同样需要准确定位，不仅要看到工业互联网发展给传感器产业发展带来的蓝海，更要挖掘有效市场，实现最终的产值和利润。       一方面，工业互联网给传感器企业带来了机会。另一方面，也对传感器提出了新的要求，主要体现在对灵敏度、稳定性、鲁棒性等方面的要求会更高。工业互联网的普及使传感器无处不在，大量使用对传感器提出轻量化、低功耗、低成本的要求，同时也更多要求网络化、集成化、智能化。      此外，工业互联网传感器应用涉及的面更广，对传感器的数量及产业化的需求更大。目前，国内传感器产业还存在企业规模小、创新能力不足的问题，完全满足工业互联网的需求还有不少差距。近期爆发的中美贸易摩擦中对核心芯片的禁运，也给我们传感器及应用行业敲响了警钟。传感器和集成电路芯片一样，都属于高技术含量的关键零部件，如果国内企业不加大自主创新力度，未来也会面临类似的局面。 传感器在工业互联网的应用       现在，人们普遍理解的工业互联网，是使用传感器网络和机到机（M2M）通信的工业环境自动化。工厂自动化、楼宇自动化、智能电网和公共交通等，都是工业互联网的重要应用。今后，技术人员和维护人员将越来越多地使用强大的平板电脑收集和处理来自工业机械中集成的传感器发出的信息。       1.工业环境监测       工业环境的监测范围已涉及到整个生态环境的各个方面，包括日常环境监测，如大气，水，电磁辐射和放射性监测等；同时还存在一些特殊的区域环境监测，如沙漠、高山和存在放射源等区域的监测。这些环境对传感器产品的灵活性、可靠性和安全性提出了高要求。    2.智能电网       当前，全球能源、环境、气候变化等问题日益突出，世界各国纷纷把开发利用清洁能源作为能源发展与变革的重点。智能电网如今已经成为物联网技术的重要应用之一，也是电网发展的必然趋势。智能电网通过先进的传感测量技术、通讯技术、先进的控制方法和决策支持系统技术的应用，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性。国内某油田油水井远程诊断系统安装的多种传感器监测设备，资料图      3.数字化油田      经济发展与社会需求的不断扩大加速着油井数量的迅速上升，油田开发整体范围也呈扩大趋势。因此，油田生产、管理与经营的智能化成为发展趋势，数字化油田应运而生。      在油田的数字化过程中，无线传感器网络产品可以对油井环境和井口设备实现实时监控，将工作现场的设备状态，环境参数等重要信息传到控制中心，在必要时刻即刻发出警报并安排调度。随着无线传感器网络产品在油田的深入推广和广泛示范，数字化油田的数量也将逐渐增加，无线传感器网络产品的市场需求将呈现高速增长的态势。 4.智能工业 将传感器网络技术应用到智能监测中，将有助于工业生产过程工艺的优化，可提高生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，使生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。       目前，中国工业感测终端的数量保持着飞速增长的态势，2014年中国工业感测终端数量为7亿左右，预计伴随着中国制造2025的推行，到2020年，中国工业感测终端将突破20亿个。 同时，无线通信、功耗、MEMS传感器驱动下的极端微型化，以及嵌入式计算方面的发展，也促成了面向苛刻工业环境的传感器网络的兴起。工业无线传感器网络产品企业生产线改造和IT设备升级改造，一直高速增长到2019年，并在未来一直保持上升趋势。

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发布时间: 2019-06-17

50. 2018年我国高端数控机床国产化率有望继续提升

杨芳

数控机床是数字控制机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床。根据数控机床的性能、档次的不同，数控机床产品可分为高档数控机床、中档数控机床、低档数控机床。高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。 　　机床作为“工业之母”，是一个国家制造业水平高低的象征。数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是一种高效能的，装有程序控制系统的自动化机床，能较好地解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，代表着现代机床控制技术的发展方向。 　　欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，现在处于发展阶段。虽然我国的铸造机床产业取得了一定的成绩，但仍然面临着许多制约性问题，与国外产品相比，中国数控机床的差距主要是在机床的高速高效化和精密化上。 　　数控机床市场规模高企，2017年超过3000亿元 　　从我国数控机床市场看，受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展，对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求，数控机床行业成长迅猛。据统计，2014-2016年，我国数控机床销售收入均超过2400亿元;2016年，我国数控机床销售额为2732.3亿元，同比增长7.69%。2017年销售额约为3060.3亿元，首次超过3000亿元。 　　 　　下游应用仍以汽车产业为主，消费电子将成未来应用主流市场 　　从数控机床行业下游消费需求比重来看，汽车是主要的下游需求领域，消费占比约为42%;其次是航空航天，消费比重约为18%;模具和工程机械分别为数控机械第三和第四消费领域，占比分别在15%和10%左右。 　　未来，随着智能手机的逐步普及、更新换代速度的加快，平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品、通信等3C产业终端设备的推广及发展，3C行业将迎来发展的春天，消费电子行业产品并将成为行业的新增长点，并有力推动应用于该领域的轻型切削数控机床的发展。 　　 　　数控机床产品需求结构矛盾升级，高端产品国产化率低 　　近年来，我国数控机床行业出现了明显的供需矛盾，主要体现在低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡。由于低档数控机床行业门槛低，进入企业多，且近几年低档数控机床市场有效需求不足，该领域已经出现产能过剩的现象;另一方面，随着国民经济的发展以及产业结构的升级，高档数控机床的应用越加普及，产品需求越来越大，供给却难以满足需求。 　　由于我国高档数控机床起步较晚，目前国产产能不能满足国内需求，国内大多数高档数控机床依赖进口。 2016年，数控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售1000余套，国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了5%左右，2017年我国高档数控机床的国产化率大约在6%左右，依然较小。但从需求方面看，2013年我国高端数控机床的需求占比已经达到了10%左右，2017年大约在15-20%之间，与6%的国产化率相比差距甚大。 　　当前我国制造业亟需从“制造大国”向“制造强国”转变。我国数控机床行业经过几十年的发展，成为了全球最大的产销国，技术和产能发展迅速，已经具备响应国家制造业转型的基础，未来我国数控机床需求将由中低档向高档转变，换言之高档数控机床将具有较大的进口替代空间。 　　 　　三大趋势引领，未来我国数控机床市场将超5000亿元 　　“十三五”规划的经济发展重点在于实现经济增长方式的转变，先进制造业是传统制造业的改造方向，电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展将为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求;从地域发展分析，中国东部产业的升级、东北等老工业基地的振兴和中西部的开发加快步伐，为数控机床产业发展提供国内市场;经济全球化，国际资本和产业向中国的转移、国际技术和人才的交流、中国国际贸易的强劲发展等，为中国数控机床产业的发展提供了外部环境，使数控机床行业处于难得的战略发展期。未来，中国数控机床行业将主要呈现以下三大发展趋势： 　　首先，国产数控机床综合竞争力将大幅提高，从而引起国产数控机床的市场占有率将出现根本的变化。 　　其次，一批跨国机床集团在中国设立的独资企业或合资企业，如德国德马吉、美国哈挺、日本小巨人等，本地化生产将形成生产能力。 　　最后，普及型数控机床产业化将形成。普及型数控机床和加工中心数控机床是各类产品中发展最快、所占比重最大的一类产品，也是制造业应用最广的一类设备。普及型数控机床作为中档型数控机床，已成为消费的主流，其在数控机床中所占比例已超过30%，增长速度远高于其他类型机床，包括数控机床的增长速度。 　　 　　2018-2023年，我国数控机床由于技术发展以及下游市场逐渐复苏等原因，仍会保持10%-12%的增长速度。到2023年，我国数控机床行业的市场规模将突破5,000亿元。

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发布时间: 2018-03-19

51. 如何解决数控机床爬行问题？

杨芳

在驱动移动部件低速运行过程中，数控机床进给系统会出现移动部件开始时不能启动，启动后又突然作加速运动，而后又停顿，继而又作加速运动，移动部件如此周而复始忽停忽跳、忽慢忽快的运动现象称为爬行。而当其以高速运行时，移动部件又会出现明显的振动。       对于数控机床进给系统产生爬行的原因，一般认为是由于机床运动部件之间润滑不好，导致机床工作台移动时静摩擦阻力增大；当电机驱动时，工作台不能向前运动，使滚珠丝杠产生弹性变形，把电机的能量贮存在变形上；电动机继续驱动，贮存的能量所产的弹性力大于静摩擦力时，机床工作台向前蠕动，周而复始地这样运动，产生了爬行的现象。   　       事实上这只是其中的一个原因，产生这类故障的原因还可能是机械进给传动链出现了故障，也可能是进给系统电气部分出现了问题，或者是系统参数设置不当的缘故，还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成。       爬行与振动故障的诊断与排除       对于数控机床出现的爬行与振动故障，不能急于下结论，而应根据产生故障的可能性，罗列出可能造成数控机床爬行与振动的有关因素，然后逐项排队，逐个因素检查、分析、定位和排除故障。查到哪一处有问题，就将该处的问题加以分析，看看是否是造成故障的主要矛盾，直至将每一个可能产生故障的因素都查到。最后再统筹考虑，提出一个综合性的解决问题方案，将故障排除。排除数控机床进给系统爬行与振动故障的具体方法如下：       对故障发生的部位进行分析       爬行与振动故障通常需要在机械部件和进给伺服系统查找问题。因为数控机床进给系统低速时的爬行现象往往取决于机械传动部件的特性，高速时的振动现象又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关。       另外，爬行和振动问题是与进给速度密切相关的，因此也要分析进给伺服系统的速度环和系统参数。       机械部件故障的检查和排除       造成爬行与振动的原因如果在机械部件，首先要检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副，如果导轨副的动、静摩擦系数大，且其差值也大，将容易造成爬行。       尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨，如果调整不好，仍会造成爬行或振动。静压导轨应着重检查静压是否建立；塑料导轨应检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动，滚动导轨则应检查预紧是否良好。       导轨副的润滑不好也可能引起爬行问题，有时出现爬行现象仅仅就是导轨副润滑状态不好造成的。这时采用具有防爬作用的导轨润滑油是一种非常有效的措施，这种导轨润滑油中有极性添加剂，能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜，从而改善导轨的摩擦特性。       其次，要检查进给传动链。在进给系统中，伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。有效提高这一传动链的扭转和拉压刚度，对于提高运动精度，消除爬行非常有益。       引起移动部件爬行的原因之一常常是因为对轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧或预拉不理想造成的。传动链太长、传动轴直径偏小、支承和支承座的刚度不够也是引起爬行的不可忽略的因素，因此在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷。       另外机械系统连接不良，如联轴器损坏等也可能引起机床的振动和爬行。       进给伺服系统故障的检查和排除       如果爬行与振动的故障原因在进给伺服系统，则需要分别检查伺服系统中各有关环节。应检查速度调节器、伺服电机或测速发电机、系统插补精度、系统增益、与位置控制有关的系统参数设定有无错误、速度控制单元上短路棒设定是否正确、增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好等环节，逐项检查分类排除。       速度调节器的检测       对速度调节器的故障，主要检测给定信号、反馈信号和速度调节器本身是否存在问题。给定信号可以通过由位置偏差计数器出来经D/A转换给速度调节器送出的模拟信号VCMD的检测实现，这个信号是否有振动分量可以通过对伺服板上的插脚用示波器来观察。如果就有一个周期的振动信号，那毫无疑问机床振动是正确的，速度调节器这一部分没有问题，而是前级有问题；然后向D/A转换器或偏差计数器去查找问题，如果我们测量结果没有任何振动的周期性的波形，那么问题肯定出在反馈信号和速度调节器。       测速电机反馈信号的检测       反馈信号与给定信号对于调节器来说是完全相同的。因此出现了反馈信号的波动，必然引起速度调节器的反方向调节，这样就引起机床的振动。由于机床在振动，说明机床的速度在激烈的振荡中，当然测速发电机反馈回来的波形也一定是动荡的。这时如果机床的振动频率与电机旋转的速度存在一个准确的比率关系，譬如振动的频率是电机转速的四倍频率。这时我们就要考虑电机或测速发电机有故障的问题。       电机检查       当机床振动频率与电机转速成一定比率，首先就要检查一下电动机是否有故障，检查它的碳刷、整流子表面状况，以及检查滚珠轴承的润滑情况。       另外电动机电枢线圈不良也会引起系统振动。这种情况可以通过测量电动机的空载电流进行确认，若空载电流随转速成正比增加，则说明电动机内部有短路现象。出现本故障一般应首先清理换向器、检查电刷等环节，再进行测量确认。如果故障现象依然存在，则可能是线圈匝间有短路现象，应对电动机进行维修处理。如果没有什么问题，就要检查测速发电机。       脉冲编码器或测速发电机的检测       对于脉冲编码器或测速发电机不良的情况，可按下述方法进行测量检查。首先将位置环、速度环断开，手动电动机旋转，观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压，如果出现电压突然下跌的波形，则说明反馈部件不良。       测速发电机中常常出现的一个问题是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内，造成测速发电机换向片片间短路，一旦出现这样的问题就会引起振动。       系统参数的调节       一个闭环系统也可能是由于参数设定不合理而引起系统振荡，消除振荡的最佳方法就是减少放大倍数。在FUNAC的系统中调节RV1，逆时针方向转动，这时可以看出立即会明显变好，但由于RV1调节电位器的范围比较小，有时调不过来，只能改变短路棒，也就是切除反馈电阻值，降低整个调节器的放大倍数。       外部干扰的处理       对于固定不变的干扰，可检查F/V变换器、电流检测端子以及同步端的波形，检查是否存在干扰，并采取相应的措施。对于偶然性干扰，只有通过有效的屏蔽、可靠的接地等措施，尽可能予以避免。   　　采用这些方法后，还做不到完全消除振动，甚至是无效的，就要考虑对速度调节器板更换或换下后彻底检查各处波形。

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发布时间: 2017-11-21

52. DMG MORI:助力中国职业教育发展

杨芳

　　“DMG MORI的高端设备用于实际教学，在国内还是不多的。例如，我们现在万能数控车床俄ecoTurn 310 是功能齐全、水平最高的基本配置，具有动态性能极高的主轴电机，以及无级调速功能，适用于经常变换加工方式的实训车间；而立式加工中心 ecoMill 635 V优点在于它的高科技特性，例如动力强劲的 12,000 rpm 铣轴、20 位刀库和进给速度高达 30 m/min、具有最高动态性的轴电机。另外它还具有最先进的数控技术-标配ShopMill 和ShopTurn软件的西门子Operate 4.5版SLIMline 用户界面，这也是加工效率得以提升的原因。” 赵新杰主任如是解释当初选择ecoMill 635 V和ecoTurn 310的原因。 　　赵主任还强调：“因为我们的学生平时使用的都是高端的机床、高端的数控系统，所以在编程、工艺路径规划方面的思路是不一样的，到企业里面就可以很快地适应实际的生产。这也是为什么中德学院的毕业生在就业市场上非常抢手。” 　　2014年10月10日的中德经济技术论坛上，李克强总理将一精巧的鲁班锁现场送给德国总理默克尔。这只鲁班锁就是在赵新杰等老师的指导下，由学生李志仁、王明靖、张少华在德马吉ecoMill 635 V上历时3天加工完成。赵新杰介绍，鲁班锁是机械与材料学院数控专业的教学项目之一，训练的是学生编程和操作能力。他说：“制作鲁班锁是一项基本功，它不是最难、最复杂的，练就的是学生精益求精的工作态度和对品质的追求。对完美、精益和品质的追求是无止境的，这正是德国制造业和德国职业教育的精髓之一，我们在教学中也致力于培养学生的这种品质。”而这种品质也恰恰是通过DMG MORI传递给这些学生的。 　　培养适应市场的高层次人才 　　关于中德学院毕业生的就业，赵主任向记者举了几个例子：“这两年在天津开发区西区，大众汽车新建了一座生产变速箱的工厂，生产规模很大，已经从我们这儿招收了100多个学生。后期大众公司与中德学院还要商量建立校企合作的培训中心；DMG MORI天津工厂，在2013年也招收了几十位学生，并派到日本培训三个月。” 　　“另外，大众的相关配套企业，例如生产变速箱齿轮等零部件的德国NZWL公司，生产变速箱壳体的德国施洛特公司（SCHLOTE），从2013年开始在中德学院现场招聘学生。就在实训车间的DMG MORI机床上，两家公司让学生加工指定的零件，限时3个小时，整个实操面试过程都要监控。有十几位学生当场就被录用了。” 　　赵老师介绍，NZWL公司和施洛特公司都是采取“订单式”培养，企业提前介入，精心挑选学生，专门设计课程，周密安排实训，使企业培训前移，实现了人才培养和需求的无缝对接。 　　虽然已经被评为“国家示范性优秀建设高职院校”，但是中德学院从未停止对自身层次定位，以及对人才培养定位的思考。赵主任认为：“现在企业用人的成本越来越高，需要自动化的机床和自动化的生产线，需要机器人的配合，因此技术工人综合素质的培养需要定位在比较高的层次。我们与DMG MORI合作，是因为他们的设备定位非常高端，这样培养出来的学员就能够适应转变。” 　　对于学院未来的发展，赵主任提出了自己的观点，“德国提出‘工业4.0’，中国提出《中国制造2025》规划，这为我们高等职业教育的发展指出了方向。随着互联网和物联网的融合，未来企业会更加重视员工的综合素质。因此，我们今后的课程体系要进行重构，学生要进行跨专业培养，不能按照传统的机械、电气、气动、液压等专业进行划分。” 　　如何才能紧跟社会发展的潮流？赵主任说：“在刚刚结束的CIMT2015展会上，我们带领学员参观团到DMG MORI的展台参观，了解了DMG MORI 最新的CELOS 应用，观看全球首发机床NHC 6300等最新的加工设备。我们总是紧跟DMG MORI、西门子这些技术领先的企业，与他们进行合作交流，了解企业最前沿的技术和理念，并有意的在教学上进行及时的改变，只有这样，中德学院才能始终保持在职业教育领域的领先地位！”

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发布时间: 2015-11-04

53. 工夹具及机床附件类进出口数据出台

杨芳

2017年6月份工夹具及机床附件类进出口数据如下： 　　1、进口数据： 　　工夹具及机床附件类进口额：16718万美元 累计同比增速：21.4% 　　工夹具及机床附件类进口量：6796918千克 累计同比增速：39.48% 　　2、出口数据： 　　工夹具及机床附件类出口额：9712万美元 累计同比增速：25.15% 　　工夹具及机床附件类出口量：32960672千克 累计同比增速：33.75%.

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发布时间: 2017-09-25

54. 日本机械订单连续两个季度下滑

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据日经中文网发布消息，日前日本内阁府发布的机械订单统计显示，2019年10～12月的“除船舶和电力之外的民间需求”（经季节性因素调整后）为2.5664万亿日元，环比减少2.1％。来自制造业的订单持续减少，连续2个季度下滑。根据内阁府的统计，预计2020年1～3月也将下滑。受新型肺炎感染扩大的影响，企业的投资意愿有可能进一步减弱。   2019年10～12月实际订单大幅低于11月发布的预期（环比增长3.5％）。从构成来看，制造业减少3.6％。围绕中美贸易战的两国磋商走向长期不明，抑制积极投资的趋势扩大。非制造业因铁路车辆的大宗订单拉动，实现2.4％的增长。   同时发布的2020年1～3月订单预期显示，除船舶和电力之外的民间需求预计减少5.2％。如果这种预期成为现实，将是连续3个季度低于上季度。预计制造业和非制造业均会出现下滑。   上述结果是统计截至2019年12月底的企业预期而得出，目前正在扩大的新型肺炎的影响“几乎没有体现在内”（内阁府）。如果日本国内外经济受到的影响扩大，机械订单有可能进一步冷却。   从2019年12月单月来看，除船舶和电力之外的民间需求比上月减少12.5％。

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发布时间: 2020-02-27

55. 肯纳金属推出新型硬质合金钻头

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　　肯纳金属推出一种带内冷结构的B21*SGL整体硬质合金高性能切削工具。B21*SGL专为不锈钢、镍和钴基合金设计，具有专利的钻尖几何结构和单层PVD AlTiN涂层，为航空航天和能源领域应用提供更高的生产率和更长的刀具寿命。 　　在测试中，其在更短的时间内加工更多的孔，提高了孔的直线度和表面质量。新的设计消除了微崩刃和局部剥落导致钻头失效的风险。由于独特的钻芯形式，它提供了市场上最低的推力水平，即使在精细的工件几何结构中也能实现高效的钻孔。 　　这些材料的一个问题是它们容易粘在刀具上，导致边缘和拐角处形成积屑瘤。B21*SGL的钻芯结构、抛光的切削刃、负前角的钻角刃带和更顺畅的排屑槽设计减轻了这些影响，同时帮助切屑排出和减少切割力。再加上肯纳金属极其耐磨、铝含量高的KCMS15级材质，SGL钻头不仅能钻更多的孔，而且钻得更快、更精确。 　　钻孔是一个关键的加工过程，对于那些涡轮生产厂家来说尤其如此。因为钻孔操作通常在生产周期结束时进行，那时工件价值已达到最大值，钻头如果折断，会损坏甚至毁掉价值数万美元的零件。 　　这种新型硬质合金钻头对于航空航天制造企业等需要进行大量铬镍铁合金、钛合金、PH系列不锈钢和其它耐热合金钻孔的企业来说意义重大。 　　B21*SGL钻芯几何形状具有不断增加的前角，切屑形成过程平滑，减少切削力，刃带则采用不易产生微崩刃的设计。因为刀具损坏而报废昂贵的零件，如发动机外壳，是绝对不可接受的。 　　肯纳金属公司生产的B21*SGL整体硬质合金钻头孔深可达8xD。

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发布时间: 2020-07-08

56. 2017年中国数控产业现状及中国经济未来趋势

杨芳

江世琳，大连光洋科技集团董事长助理，1982年生于辽宁大连，2005年信息工程专业毕业。长期从事政企公共关系事务、知识产权、科研项目管理、企业文化等工作。对数控产业与基础工业和经济发展的关系的思考略多，曾长期蒙受中国工程院、知识系统工程奠基人王众托院士的系统工程论思想（创始人为钱学森先生）的启迪，对宏观工业经济的发展，略有思考。尤其是近些年来东北工业经济的囧境，更引发了我的很多思考，尤其是长期以来困扰东北的人才外流问题，更希望可以和大家交流互动。 我在数控产业从业11年，经历了我国数控产业爆发式发展的阶段，亲自见证了该领域的可喜成绩，也能够感受到当前存在的种种问题。从我所在的行业领域，推己及人地思考东北经济下滑的现状，产生了一些看法，希望与各位老师交流、探讨。 我是工科出身，喜欢先讲理论基础，所以我们不妨从钱学森先生的系统工程理论开篇讲起。 一、钱学森先生的系统工程论 钱学森提出的现代科学体系结构，从应用实践到基础理论依次是：工程技术；为工程技术提供理论基础的技术科学；基础科学；综合、提炼并高度概括的马克思主义哲学。钱先生开创性地将系统工程上升到了哲学高度，是对社会主义国家的一项重大贡献。 钱学森认为，系统思想是分析与综合的辩证思维工具，它从辩证唯物主义中撷取了哲学的思维方式，从运筹学和其它系统科学中获取了定量化的表达形式，在系统工程学中进行了丰富的实践。 通常，我们把极其复杂的研制对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。例如我们常说的交通系统、指挥系统、航天系统等等。而系统工程就是处理系统的工程技术，是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。 事实上，系统工程其实是横跨自然科学与社会科学的。在我国，最早应用系统工程并取得显著成就的就是航天系统。在航天系统中，每一类型号都有一个总体设计部，实践证明这是非常有效的。钱学森认为，总体设计部的实践，体现了一种科学的方法，这种科学的方法就是系统工程。 综上，我认为，以系统工程的理论去解决复杂的系统问题，是科学有效的（参考书籍：《论系统工程》，1988年修订版，钱学森等著）。如果说钱学森先生的系统工程离我们较远，那么下一个引证的对象就生活在我们身边。 二、王众托院士的知识系统工程思想 王众托，中国工程院院士，系统工程与管理科学专家，大连理工大学教授，中国系统工程学会副理事长，国际知识与系统科学学会副主席，国际知识与系统科学杂志主编。他是我国系统工程学科研究与学位制度创建人之一，我国知识系统工程的奠基人，曾获得系统科学与系统工程科学技术奖终身成就奖，是钱学森先生系统工程论的继承者和发扬者。 （一）系统集成理论。王众托院士的系统集成理论指出，系统是由两个或两个以上的要素相结合的，这种结合必须符合一定的规律，并且在结合以后必须产生整体功能，即系统功能。其分类方法有： 1．经济活动中集成的内容：技术集成，管理集成，技术与管理综合集成（如CIMS）； 2．集成设计的范围：宏观集成，中观集成，微观集成； 3．集成对象的物质性：实物性集成，非实物性集成（如方法、理念、算法、软件等）； 4．集成的动力来源：外动力集成（自然动力和社会动力），内动力集成（系统自组织行为）。 我个人认为，王院士是钱先生的系统工程理论在现实当中具体实践的重要代表，属于典型的系统工程的应用。 （二）系统集成创新。在系统集成创新方面，王众托院士根据不同的创新主体之间的关系，将创新分为：模仿创新，自主创新，合作创新。 自主创新又分为：原始创新和系统集成创新。我们国家层面提出的引进消化吸收再创新，其实也是集成创新的一种。 （三）系统集成创新的典型形式有： 1．单元技术与单元技术的集成，如数控机床、数码相机等； 2．单元技术与系统技术的集成，如电脑（多媒体功能与微机系统的集成）等； 3．设计技术与加工技术的集成，如CAD、CAPP、CAM等； 4．技术与管理的集成，如CIMS、SCM等； 5．组织的集成，如企业兼并重组，校企联合，产学研合作等； 6．产业的集成，如三网合一、无人驾驶等。 王院士为我们下一步探讨数控产业与工业和制造业的关系，重新规划了一个视角。 （四）知识系统工程： 1．知识系统工程是对知识进行组织管理的技术；知识系统是复杂的人—机系统，是人与组织开展知识创新的复杂自适应系统； 2．知识系统的体系结构包括：组织、人员、技术、经营、文化五个体系结构； 3．知识系统运行过程分析包括知识运作过程和知识管理过程，知识运作过程是指一线工作者为本职工作需要而去收集、运用或生成知识的过程，而知识管理过程则是对知识运作进行管理、提供有利于知识应用和知识创新环境的过程； 4．知识系统工程中论述的问题 1）知识战略与组织战略的集成； 2）新知识系统开发； 3）学习型组织建设； 4）知识工作的信息技术支持系统建设； 5）制造业项目管理中知识系统工程应用等内容，为数控产业企业开展创新工作提供了理论支持。 在如上五个结构体系中，最核心的是人。 三、数控产业对基础工业与制造业企业发展的影响 （一）数控产业基本内容及其现状和趋势 1． 什么是数控：通常意义上认为是计算机数字控制的简称，即CNC（Computer Numerical Control）； 2．什么是数控机床：数字控制机床，一种装有程序控制系统 的自动化 机床；被尊称为“工业母机”； 3． 什么是数控系统：利用数字指令控制机器动作的系统，常用受控对象包括位移、角度、速度、力等模拟量和电流、功率、扭矩等数字量；也就是说，用数控系统控制加工的机床，就是数控机床。数控机床应该算是工业自动化 最基本的制造单元了。 4． 什么是数控产业：一般泛指数控机床产业。但本人认为，除数控机床外，数控产业还应包括数控系统、伺服驱动器、电机 、传感器、执行部件、机床本体和机床制造工艺、机床加工工艺等内容，涵盖了机械、电子、控制、自动化、软件、材料、工艺等学科。数控产业是一个集资金密集型、劳动力密集型、知识密集型等于一体的产业，如果把数控机床比作一个人的话，数控系统是人的大脑，伺服驱动器是人的肌肉，电机是人的关节，传感器是人的眼睛，执行部件（回转工作台或摆角铣头）是人的手脚，机床本体（床身／裸机）是人的骨架。通俗地讲，数控机床的出现就是替代了人的手工操作，使得生产制造更规范、更专业、一致性好，不依赖于人力。但其为工艺服务的本质是不变的。 5．什么是机床制造工艺：机床制造工艺是指机床的生产制造过程，机床加工工艺是指机床加工零部件的使用过程，其中有一些关键概念，常见包括： 1）五轴联动：准确地说是五坐标联动。核心是刀尖点旋转编程（RTCP），意思是刀尖点可以到达空间中任意位置，作用是可实现空间任意曲面的加工，例如船用推进器的螺旋桨，汽车增压器叶轮、飞机发动机整体叶盘、汽轮机和燃机用叶片等关键工业零件。换句话说，就是复杂的自由曲面，没有这个功能就不能由图纸变成实物。 2）复合加工：多种工艺手段在工件一次装卡下完成，例如车铣复合、车削复合、铣削复合、磨削复合、增材制造（3D打印 ）与金切制造复合（加减一体化制造）等，是最大限度地提升工艺能力、保证加工精度的制造方式；尤其是加减一体化制造，对未来的影响极其重要，例如飞机异形结构件、鱼雷推进器等。 6．军事工业技术：很多军事工业技术的源头都有数控产业技术的身影，例如：航母用的电磁弹射技术，其技术原型就是数控产业的直线电机技术；中国的直线电机技术，现在已经基本成熟了。 所以我们新建的航母采用电磁弹射，完全没有技术障碍，只存在工程解决方案的问题。美国IPG（阿帕奇）公司生产的1KW小型激光器禁止对华出口，因为它的另一个用途是具备杀伤性的激光枪。这种1KW小型激光器的大小，比我们常用的激光笔大不了多少。.

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发布时间: 2017-05-22

57. 1-3月机床工具行业运行虽改善但压力不减

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受2018年行业运行前高后低趋势影响，2019年前3个月机床工具行业主要经济指标总体处于低位，但3月份已表现出明显的好转态势。　　 受2018年行业运行前高后低趋势影响，2019年前3个月机床工具行业主要经济指标总体处于低位，但3月份已表现出明显的好转态势。　　 2019年1-2月，从重点联系企业的统计数据看，全行业的主营业务收入同比大幅下降，亏损额较同期大幅增长，且各分行业的主要经济指标基本都处于下行状态。1-3月全行业主营业务收入降幅收窄，亏损额和亏损面双降，主要经济指标同比上升的企业占比环比上升。 　　 国统局提供的规模以上行业企业情况也呈相同趋势：机床工具行业1-3月累计完成营业收入由1-2月的同比下降0.9%转为同比增长6.4%；1-3月累计实现利润总额同比降低12.8%，降幅较1-2月收窄11.6个百分点。总体来看，行业发展趋势较1-2月有所好转，但下行压力仍不容忽视。 　　 以上情况与我国宏观经济变化也较吻合。在连续3个月低于荣枯线之后，2019年3月的采购经理人指数PMI重回荣枯线以上，为50.5%。中国物流业景气指数比上月增长3个百分点，至52.6%。表明春节后制造业生产正在恢复正常，经济活动趋于活跃。 　　 1-3 月份全社会固定资产投资同比增长6.3%，较1-2月份提高 0.2 个百分点。但其中作为机床工具产品主要用户行业的汽车制造业投资由1-2月同比增长8.1%回落至同比降低1.0%。1-3月汽车产销量仍延续2018年以来的下降趋势，分别比上年同期下降9.8%和11.3%。 　　 综合来看，市场信息有喜有忧，机床工具行业下行趋势有所缓解，但仍面临较多不利因素。但国家推动制造业高质量发展的力度在加大，减税降费等一系列政策的效应在逐步显现。建议行业企业持续推进供给侧结构性改革，努力寻找新的市场机遇。

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发布时间: 2019-06-17

58. Desktop 3D Printers for CAD Professionals

59. 中国机器人市场分析研究报告

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当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。 　　 据博思数据发布的《2018-2023年中国机器人市场分析与投资前景研究报告》表明：2018年我国工业机器人累计产量达147682套，比上年累计增长4.6%。 　　 机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。 　　 2014年，中国工业机器人产量为12050台，同比增长26.2%，而2012~2014年的复合增长率则高达44.6%。 　　 国家统计局数据显示：2015年我国工业机器人产量为32996台(包括外资品牌)，自主品牌工业机器人共销售22257台，2016年一季度，我国工业机器人产量为11497台，同比增长19.9%。到2020年中国工业机器人保有量将增至50-60万台；服务机器人的市场应用空间更大。

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发布时间: 2019-10-15

60. 沈阳自动化所导管全自动化检测技术取得新进展

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近日，中国科学院沈阳自动化 研究所成功攻克了复杂导管的高精度三维测量技术难题，应用多目立体视觉测量方法，提出了高精度点云融合拼接技术，实现了复杂导管高效、高精度三维测量，单个导管测量时间只需几秒，测量精度达到±0.1mm，达到了国际先进水平。 导管三维测量模型弯管加工误差评价导管是现代航空、航天、汽车等行业中复杂机电产品的重要组成部分，负责将燃料、冷却剂等各类流体介质输送到产品的其它部位，因此弯管的快速精确测量是保证其精确装配和无应力安装的核心技术。 该技术突破传统导管测量方法，探索出了高效、快速、精确、操作简便的大尺寸、复杂导管的数字化测量方法，可以测量不同表面、颜色和材质的弯管，大大缩短了弯管程序设置时间，缩短了管路制造周期，测量得到的结果可以为导管生产质量提供保障，也可以以逆向工程方式送到CAD系统，同时也可以和弯管机进行通讯，对弯管机参数进行设置以及修正。 沈阳自动化所工艺装备与智能机器人 研究室经过多年的探索积累和创新，在导管自动化智能制造技术方面，逐步形成了集导管自动化测量、自动化切割、打磨与评价技术为一体的技术体系，保证了导管的精确装配以及无应力安装。解决了航空、航天、汽车等领域复杂导管制造和装配难题，提出了全自动化高精度、快速解决方案，促进了航空、航天、汽车等相关领域的快速发展。.

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发布时间: 2019-06-17

61. 美国蓝领工人的末路？

杨芳

在密歇根湖上航行的水手看见了艾伦.布拉德利钟楼，就知道自己的船已经接近密尔沃基城南了。但钟楼下面的建筑却成为了另外一种标志：这座原先的制造业厂房里现在挤满了白领专业人员。作为罗克韦尔自动化公司的全球总部，艾伦.布拉德利大楼为3100名员工提供了办公空间，他们从事着产品开发、市场营销和公司管理等方面的工作。虽然他们从事的仍是制造业的工作，但这些工作与曾经使密尔沃基兴旺发达的传统制造业不尽相同。 去年罗克韦尔公司销售了超过60亿美元的工业自动化产品，其中有一半以上销往美国以外的市场，有五分之一销往新兴市场。在这家公司的22000名员工中有61%在美国以外的地方工作。在该公司去年的销售额中有58%来自制成品，42%来自计算机硬件、软件和通讯部门。 仔细观察一下罗克韦尔公司你就能明白，为什么现代制造业能驱动经济，但要在这个行业里找到一份工作却并不容易。如今在许多制造业的公司里大学文凭已经成为员工的基本条件，有些工作甚至需要博士文凭。在工厂里岗位空缺很少，还常常需要应聘者持有某种特别的证书。像罗克韦尔自动化这样的公司在全世界范围里创造了财富和工作机会，这对世界和股东来说都是一件大好事，但对密尔沃基却并不完全如此。在这个城市里，头号的经济问题是缺少中等收入的工作岗位，而且没有新兴行业出现来替代那些曾经为城市提供工作机会的传统制造业。 罗克韦尔公司仍在密尔沃基保留有生产设施，那是在郊区梅库恩的一个工业园区里。在这个工厂里机器印制的线路板被装上微处理器，里面的软件是由罗克韦尔的工程师开发的。 然后线路板被装进各种速率的驱动器里，让电动马达高效地驱动不同的载荷。安装驱动器的工人们在工作时一边旋紧螺丝一边看着电脑显示屏上的数据。 这个生产车间雇用了350名员工，同时还容纳了750名从事市场营销、采购和工程技术工作的员工，这些高层次的专业人员使这里成为一个售后服务和维修的中枢。“这样很好，当生产车间发生问题时，我可以很方便地找到工程师，”生产工程经理托马斯.格罗斯说。大多数生产车间的员工都来自郊区，“我们这个地方没有公交线路，”格罗斯说。 在密尔沃基制造业仍是一个重要的产业部门，雇佣人员占整个市区劳动力的14%。据全国制造业协会提供的数据，在威斯康辛州制造业的产值占全州GDP的18%，占全州出口总值的93%。 但是在过去的半个世纪当中，威斯康辛州和密尔沃基市的制造业能提供的工作机会直线下降，而仍保留着的工作机会也需要雇员有更高的专业技能。在1961至2001年期间，密尔沃基市失去了69%的制造业工作机会。有些工厂搬迁到了像梅库恩那样的郊区，但据威斯康辛一家经济策略公司提供的数据，总体说来在密尔沃基南部的七个县仍失去了83000个工作岗位。 有些工作岗位完全消失了，这是因为高技术的设备取代了人工。在仍保留着的工作机会中，有越来越多的岗位需要求职者具有两年的大专学历或特别的证书。据国会研究服务机构提供的数据，今天在美国制造业的员工中只有不到40%的仍在从事实际的生产工作。制造业工作机会的减少对密尔沃基市产生了灾难性的打击，像其它后工业时代的城市一样，密尔沃基市的经济在过去几十年里一直在衰退中，令人头疼的还有中心城区高企的失业率。据威斯康辛-密尔沃基大学马克.莱文教授所做的研究，在今天的密尔沃基市，工作年龄的非洲裔美国男性的就业率是在全美所有城市中最低的，甚至低于底特律。仍保留着的制造业工作岗位大部分搬到了郊区公共交通难以到达的地方，这样工人们就难以与最需要他们的人团聚。 提高工厂的生产效率是罗克韦尔公司的主营业务，公司高管对于媒体关注工作机会的减少感到不安。“我们更愿意你去谈论我们的产出，并且根据制造了多少产品来评判制造业，而不是看这个行业创造了多少工作机会。”公司外联部主管约翰.博纳登说。他指出从2009年至今美国制造业的生产效率增长了15%，产量增加了16%。 此外仅计算制造业的工作岗位也容易产生误导，因为制造业的发展在其它地方创造了工作机会。罗克韦尔公司副总裁米歇尔.拉斯基维兹说，“每当我们决定建造一座新工厂，或开设一条新生产线，我们就为制造业增添了新雇员，因为在我们增加的10个制造业工作岗位中，有5-6个是在支持制造业的供应链当中的，包括那些在运输和服务业的工作岗位。” “每当我看到来自经济的挑战和降低失业率的需求时，我会想到制造业需要在法规和政策方面享有优先权，这样能对制造业的发展起到促进作用。”拉斯基维兹说。 普通的密尔沃基人认为问题在于，当像罗克韦尔这样的全球企业要新建一家工厂时，它把工厂建在上海或新加坡就像建在威斯康辛的诺莫沃克一样容易。供应链的影响力不仅在美国本土上有增长，在更多情况下世界各地都分享到了一杯羹，就像这家公司的业务一样。而生产服务业的支持企业往往不向员工支付足够养家糊口的工资。 自从1985年罗克韦尔自动化公司兼并了艾伦.布拉德利公司以来，该公司取得了很大的成功。但罗克韦尔公司和其它同类公司并没有像艾伦.布拉德利这一类传统公司那样给密尔沃基带来经济上的繁荣。第四次工业革命可能已经出现在地平线上了，但现在该地区的实际工资水平不高而失业率却很高。 罗克韦尔仍在雇佣人员，并仍在招聘入门水准的人员，但这家公司并非什么人都要。在生产车间该公司要找的是表现优秀的学生和掌握生产技能的工人；而在办公室，公司需要的是产品开发工程师。“用人的门槛提高了，”拉斯基维兹说。

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发布时间: 2015-06-25

62. 周济眼中的“中国制造2025”

杨芳

中国工程院院长周济在“长城工程科技会议”第一次会议上对中国制造的现状及2025发展规划进行了分析与研判。 “中国已成为一个制造大国，拥有世界上最为门类齐全、独立完整的体系，不仅具有强大的产业和技术基础，同时也形成了独特的人力资源优势。”中国工程院院长周济在“长城工程科技会议”第一次会议上对中国制造的现状及2025发展规划进行了分析与研判。 “虽然规模很大、成绩可喜，然而距离真正的制造强国还有很大差距”，周济认为，受限于自主创新能力不足、产品质量问题突出、资源利用效率低等问题，制造业正面临“大而不强”的局面，传统产业亟待升级换代，产业结构调整已刻不容缓。 周济指出，现阶段中国大量核心技术受制于人，关键技术对外依存度高，产业发展需要的高端设备、关键零部件和元器件、关键材料等大多依赖进口。例如，中国所需的芯片80%以上依赖进口。 周济认为，在中国制造自主转型的过程中，面临的外部挑战不容忽视。“一方面西方发达国家推行‘再工业化’战略，谋求在技术、产业方面继续领先优势，抢占制造业高端，进一步拉大与中国差距，另一方面部分发展中国家则以更低的劳动力成本承接劳动密集型产业的转移，抢占中低端市场。” 面对来自内外多重压力与挑战，周济指出，中国制造应准确把握新一轮科技革命和产业变革与加快转变经济发展方式历史性交汇的重大机遇，加快中国工业化和“制造强国”的进程。 周济认为，依照“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的“中国制造2025”基本方针，中国应当充分发挥信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用和集成式智能化创新的驱动作用，通过工业化、信息化、城镇化、农业现代化的“并联式”叠加发展，促进工业2.0、3.0、4.0的同步发展。.

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发布时间: 2016-05-18

63. 基于VERICUT 的双主轴车削加工中心虚拟仿真应用研究

杨芳

双主轴车削加工中心加工功能强大，能够一次装夹下完成零件的所有加工特征，但由于其结构的复杂性，机床在进行新零件试切时容易发生干涉、碰撞等危险情况。采用虚拟仿真加工技术，基于VERICUT 软件构建机床的虚拟仿真加工系统，对工件进行仿真加工，能够方便、准确的检测NC 程序的正确性，观察加工过程，预知加工结果，进而完成NC 程序纠错，保证实际加工的可靠进行。 . 　　 0.引言 　　双主轴车削加工中心是在车削机床基础上添加了动力铣、钻、镗以及副主轴等功能而形成的先进加工机床，该机床使得需要多个加工工序的工件在车削加工中心上一次完成，不仅减少了因多次装夹而导致的加工误差，还提高了加工效率，对机械产品的高质量、高效率加工产生巨大影响，促进了制造业的快速发展。然而由于双主轴车削加工中心不仅结构复杂，且存在铣、车等不同模式，在实际应用中存在数控程序编写困难、正确性检测困难的问题，这些问题制约着车削中心的高效应用，给企业快速生产带来障碍。通过应用虚拟仿真技术，能够快速、准确的实现NC 程序的正确性检测，同时完成工件的仿真加工，直观的观察工件加工过程，预知加工中可能出现的干涉、碰撞的危险情况，降低机床使用中的风险[1]。本文以TNR-200YS 双主轴车削中心为研究对象，基于VERICUT仿真平台，构建该机床的虚拟仿真系统，介绍了在VERICUT 中建立双主轴车削加工中心虚拟仿真系统的一般方法及技术难点，并对一回转体零件进行仿真加工，证实该虚拟仿真系统的正确性及可靠性。 　　 1.双主轴车削中心虚拟仿真加工原理 　　虚拟仿真加工系统是实际机床在不消耗能源和资源情况下在计算机中的完全映射。它由机床硬件结构和控制系统两部分组成。根据机床的结构及尺寸，在VERICUT中建立虚拟机床模型，使其具有与实际机床相同的加工功能，满足虚拟情况下加工的需要。其仿真原理及构建过程如图1 所示。 　　 2.构建虚拟仿真系统　　 　　 2.1 机床参数测量 　　虚拟机床模型和实际机床模型的一致性是虚拟加工仿真结果可靠性的重要保证[2]。双主轴车削中心要在不停机状态下完成换装，对机床各部件的空间位置精确度提出了更高的要求，获取准确的机床参数便成为研究的关键之一。机床的尺寸主要通过实际测量以及查询技术手册来获取，在实际测量时，主要通过激光测量仪、卷尺、板 　　图1 双主轴车削中心虚拟仿真加工原理 　　尺等工具来对机床各运动部件进行测量。建立虚拟模型所需主要尺寸有：①、机床主轴、副主轴、工作台、刀塔等组件的外形尺寸;②、机床在初始状态下(即X0Y0Z0C0时)，各移动、旋转组件的定位尺寸及相互间的内部空间尺寸;③、机床其它部件的装配尺寸;④、机床外形轮廓尺寸。 　　 2.2 构建虚拟机床硬件结构 　　要正确建立机床的虚拟模型首先需要明确机床的运动关系即机床的运动链。TNR-200YS 具有两条运动链：基座———工件;基座———刀具，如图 2。对运动链上的各部件进行三维建模，并按照运动关系将其组合起来，即完成机床的硬件结构。由于该机床结构较复杂，在VERICUT 中对其建模存在一定的困难，因此选择在UG 中完成各部件模型的建立，然后将部件模型保存为STL 文件导入VERICUT 中。 　　图2 机床运动链 　　完成机床各个结构部件的几何模型后还需对其赋予运动关系，这样机床才具有与实际机床一致的运动特性。在VERICUT 中构建机床的运动树，选择相应的运动组件来实现运动关系的添加。将UG 中建好的.STL 文件加载到相应的组件下，并对照实际机床将各部件放在准确位置[3]。如图3 为基座—刀具模型机构图。 　　用类似的方法完成主轴、副主轴、卡爪等部件的加载，如有模型的位置与实际模型位置不符的，利用VERICUT中的“配置模型”功能调整模型位置。 　　2.3 建立刀具库 　　VERICUT 中提供了丰富的刀具设计样本，根据刀具的具体特征及参数，选择所需结构及尺寸即可生成刀柄、刀片。刀具生成后，为保证加工的顺利进行，还需设置刀具的驱动点(对刀点)、安装点等参数如图4 所示为双刃车刀的设计。 　　2.4 控制系统配置 　　根据实际机床的控制系统，在VERICUT 所提供的控制系统库中选择FANUC21i 系统。由于双主轴车削加工中心与通用机床有所不同，因此，需要针对实际机床中用到的代码进行数控系统的再开发，使得开发后的控制系统能够满足机床的加工功能。 　　TNR-200YS 双主轴车削中心在使用中能够进行主轴车削、主轴铣削、副主轴车削、副主轴铣削等多个加工模式，这些加工模式的区分是通过代码M75、M76、M175、M176 来实现的，因此要专门对这些代码进行定制。在VERICUT“文字/ 地址”窗口中，添加需要的代码名称，并进行相应功能的描述，在宏命令格式中定义代码的功能，完成特殊功能代码的定制。用类似的方法实现其它特殊功能的G、M 代码的设定。 　　 2.5 机床参数设置 　　为确保仿真加工的顺利进行，还需进行机床参数的正确设置。VERICUT 中要进行的机床参数设置主要包括：机床行程、碰撞检测、换刀点等。只有正确设置机床参数，才会在虚拟加工中当出现超程、碰撞的问题时及时报警。因此机床参数设置对虚拟系统的可靠运行尤为关键。根据实际参数完成设置后，仿真系统构建完成。 　　 3.仿真加工　　 　　 3.1 NC 程序生成 　　在三维软件UG 中建立工件的三维模型，并利用UG先进的数控加工功能，进行工件的工艺处理，生成正确的前置刀具轨迹。UG 中自带了强大的后置处理功能，能够快速的对三轴及以下的刀具轨迹文件进行处理，生成机床能直接识别的NC 程序[4]。本文主要研究机床的多轴复杂加工功能，而UG 自带的后置处理器不能满足工件的使用要求，因此需要基于UG 后处理模块进行专用后置处理器的开发，以满足NC 的正确生成。 　　 3.2 虚拟仿真加工 　　将UG 中输出的NC 程序添加到虚拟仿真系统中，添加毛坯、工件的模型到系统中，并对G 代码偏置进行设置，设置完成后进行工件的仿真加工，如图5 所示。 　　图5 虚拟仿真加工 　　 4.总结 　　文中对VERICUT 中建立双主轴车削加工中心虚拟仿真系统的一般方法进行了总结，并以TNR-200YS 双主轴车削中心为原型，对其建模中的一些关键点及难点进行概述，完成了该机床的虚拟仿真系统的建立，并对一回转体工件进行了仿真加工。结果表明：该仿真系统能够正确的实现双主轴车削加工中心的所有加工功能，正、副主轴上的加工与实际要求相符。通过仿真加工检测了加工中可能出现的干涉、碰撞等危险情况，预知加工过程，提高了实际机床应用中的安全性及效率。为双主轴车削加工中心的虚拟建模及仿真提供了参考。.

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发布时间: 2017-05-22

64. 模具/模具编程的定制CADCAM软件，V4版重新设计用户界面改进生产工艺

杨芳

V4版Tebis CAD/CAM软件的特点，重新设计用户界面在模型改进生产工艺，模具制造。 该软件具有一个新的视觉设计，直观的访问功能，图标和更多的反馈。该版本适用于具有陡峭的空腔的组件，并可以有效地用于硬材料。这是特别有效的，当结合高性能刀具，该公司说。在自适应粗加工刀具路径自动适应几何不全宽度加工。大切深和较小的横向的目的是消除材料的同时保护刀具和机床。 在非屏幕计算，该软件使多达六个数控计算开始在多个开放的CAD文件。程序员有一个概述在文件中的进程的状态，由于进度指示器覆盖多个部分。在计算过程中发生的任何错误都会传送给多个文件的用户。 针对应用的复杂性，该公司提供三个层次的版本。标准版设计具有标准三轴铣床和利用基本的CAD / CAM产品。专业版是专为中型公司，有多轴机，并需要一个高度的自动化。白金版提供了完整的解决方案包，使高自动化和高可用的策略。

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发布时间: 2016-07-11

65. 磁性位置传感器在自动化机器人中作用巨大

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控制和通信IC的发展在实现下一代的机器人 中起到重要作用。然而，这些复杂的现代机器人的核心是许多新的、小型化和低成本的传感技术的出现与融合。对实现下一代机器人至关重要的几项关键传感器 技术包括磁性位置传感器、存在传感器、手势传感器、力矩传感器、环境传感器和电源管理传感器。磁性位置传感器——机器人革命中的幕后英雄在当今消费、专业服务、社交，甚至是工业机器人中最为普遍的传感器技术之一是磁性角度位置传感器集成电路 (IC)。参见图1.0。当前，消费、专业服务或社交机器人的每个关节几乎都用到两个或更多的磁性角度位置传感器IC。每个运动轴或关节旋转需要使用至少一个磁性角度位置传感器。当今的许多机器人都采用小而强大的无刷直流电机 (BLDC) 来移动机器人的关节和四肢。为了正确驱动电机，需要知道电机的当前位置。图1.0 采用圆盘形磁体的磁性位置传感器磁性角度位置传感器 IC 越来越广泛地用来为移动关节的电机控制器提供电机换向反馈。

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发布时间: 2019-03-27

66. 连续体机器人设计可实现1微米或更小的运动分辨率！

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美国范德比尔特大学工程师设计的一种新型连续体机器人实现了多尺度运动，可能会打开一个以前不可能完成的复杂显微外科手术的巨大世界。 　　通过在结构内部添加可以滑入和滑出管状骨架的金属丝（红色），该多骨骼机器人可以增强具有微米级运动能力的微观运动工作空间。就尺度而言，一英寸包含25400微米一个人的红血球大约有8微米宽，与一些细菌的大小相同，并且明显小于人类头发的平均宽度。可以通过直接驱动，推动和拉动它们，连续运动中机器人的配置会发生变化。 图片来源：范德比尔特大学 　　“我们的设计通过使用廉价的执行器来实现1微米或更小的运动分辨率。这种重新配置（以最低的附加成本）可以加速新型外科手术机器人的开发，该机器人既可以进行手术干预的宏观运动，又能进行细胞水平成像或干预的微观运动，并且可以进行微尺度运动。”机械级教授兼高级机器人与机械应用实验室主任Nabil Simaan说。他说：“这极大地扩展了微创手术机器人的功能。” 　　微型化和活动范围允许在复杂的动脉瘤，微小的静脉和动脉，神经以及眼睛，内耳和声带的脆弱结构的手术过程中进行精确控制。潜在的应用包括活检，根除肿瘤和在细胞水平上靶向药物递送。 　　Simaan和他的团队通过改变机器人的平衡姿势，使他先前的连续体机器人的灵活体系结构适应了宏观和微观的要求，Simaan称其为具有平衡调制或CREM的连续体机器人。 　　以前的连续体机器人的灵活体系结构实现了像蠕虫一样的宏操作。机器人被分割成圆盘或圆环，就像worm的身体一样。每个圆盘通过微小的骨架或致动管连接在一起。通过在致动管内添加细小的弹性线并上下移动线，板的静态平衡会发生变化，从而在微米级产生运动。 　　范德比尔特外科工程学院的附属机构Simaan表示：“这种新型的机器人将在穿越宏大的弯曲路径到达手术部位的同时提供微精度，潜在的好处包括精确的组织重建和肿瘤的彻底手术根除。” 　　该机器人使用管状二级骨架来实现大规模运动。通过推和拉它们，连续机器人的配置发生变化，增加的线路可以滑进和滑出管状骨干，使研究小组能够调整平衡形状。 　　此外，目前他们正在进行广泛的测试，以便将光学相干断层成像技术（optical coherence tomography）纳入其中，这是一种有效的“光学超声”，可以从组织内部进行成像反射。 　　Simaan和他的同事，机械工程研究生Giuseppe Del Giudice，眼科学和视觉科学的研究助理教授，沉金慧和医师Karen M.Joos，Joseph N.和Barbara H.Ellis家庭眼科学教授已经完成了初步整合定制的OCT探针。 　　Joos的特别研究兴趣是将微型OCT探针与机器人手术工具一起使用，以改善眼内手术的可视化。Del Giudice的专长是微连续医疗机器人的设计和控制，尤其是眼科手术的微操纵。 　　Simaan说，通过提供显着提高的灵活性，可控制性和精确性给外科医生，甚至甚至开创了以前不可能的程序，扩展微型连续运动机器人在微尺度运动和靶向性方面扩展标准连续体机器人的功能可能会对显微外科手术产生深远影响。

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发布时间: 2019-11-21

67. 3D 打印技术系统能实现快速、 规模化生产

杨芳

3D 打印技术系统能实现快速、 规模化生产。 Stratasys 提供的Objet1000 加上 3D 生产系统 测量 1000 × 800 × 500 毫米的生成信封 (39"× 31"× 19")，再加上加快速度和简单的后处理，以降低每一部分成本。. 新产品公告 增材制造，斯蒂芬妮 Hendrixson，助理编辑。Objet1000 +3D 生产系统， Stratasys 提供...

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发布时间: 2015-07-06

68. 柔性制造系统成为离散制造行业智能工厂建设新方向

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如何实现生产的柔性化是众多制造企业的切实需求，目前很多企业针对小批量、多品种零部件的生产，大多采用购买单台数控加工中心或钣金加工设备，虽然保证了产品加工的灵活性，但设备OEE低，需要频繁的调整工夹具，工艺稳定差，且影响生产效率，难以满足企业的需求，为了改善这种状况，很多企业开始关注到柔性制造中最具代表性的技术FMS柔性制造系统。这种系统不但可以支持企业昼夜连续“无人化生产”，还能够满足企业多品种、中小批量的加工管理需求，并且能够有效减少毛坯和在制品的库存量，同时保障产品质量的一致性。FMS是车间级自动化 、柔性化、智能化开放式制造平台，具备企业横向、纵向良好的互联互通集成条件，是当前实施智能工厂 建设最有效的途径之一。全能型金属板材FMS柔性制造系统以机加工FMS为例，其构成由若干台加工中心，机器人 去毛刺单元和清洗单元，以及轨道运输车等设备组织，配备了立体货架，放置工件和工装，可以完成从初加工到精加工的全自动加工；除主控计算机外，还配备有数控程序管理计算机和分布式数控终端等，形成多级控制系统 或组成局部网络。

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发布时间: 2019-03-27

69. 盘点：2015年机床行业产品质量抽查不合格事件

杨芳

品质是企业的核心竞争力，是企业发展的立身之本。为了保证产品的质量，督查企业不良的生产行为，保护消费者的合理权益，质量管理与检验是必不可少的环节。但是，有些企业没有深刻的质量意识，为了眼前利益，生产出一些不合格产品。这不仅是对客户的欺骗，还影响了企业的品牌形象和发展前景。接下来，中国机床商务网小编将盘点2015年机床行业质量抽查不合格事件。 　　品质是企业的核心竞争力，是企业发展的立身之本。为了保证产品的质量，督查企业不良的生产行为，保护消费者的合理权益，质量管理与检验是必不可少的环节。但是，有些企业没有深刻的质量意识，为了眼前利益，生产出一些不合格产品。这不仅是对客户的欺骗，还影响了企业的品牌形象和发展前景。接下来，中国机床商务网小编将盘点2015年机床行业质量抽查不合格事件。 　　事件一：质检总局抽查木工机床产品质量不合格率为12.5% 　　7月28日，质检总局发布2015年第二季度木工机床产品质量国家监督抽查结果显示，不合格产品检出率为12.5%，同比上次抽查减少了14.8%。对比上次抽查，保护联结电路的连续性、过电流保护和精度三个项目合格率有明显提升。 ...

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发布时间: 2015-12-09

70. 德州仪器推出业界首款0级数字隔离器

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德州仪器（TI）（纳斯达克：TXN）今日推出了业界首款满足美国汽车电子委员会（AEC）-Q100标准的0级工作环境温度规范的数字隔离器。ISO7741E-Q1具有行业领先的1.5-kVRMS工作电压，可支持高达150°C的0级更高温度限值。新型隔离器使工程师能够更好地保护低压电路免受混合电动汽车（HEV）和电动汽车（EV）系统中高压事件的影响，并无需在冷却系统中进行设计，以将温度降低到125°C（1级合规集成电路（IC）支持的温度）以下。 　　此外，当在系统设计中执行控制器局域网络灵活数据速率（CAN FD）通信时，工程师可以搭配使用ISO7741E-Q1和新型TCAN1044EV-Q1 0级CAN FD收发器来增强车载网络（IVN）信号保护和覆盖范围。有关TCAN1044EV-Q1的更多信息。 高温可工作增加设计灵活性 　　0级合规IC满足AEC-Q100温度等级（-40°C至150°C）的要求，可帮助工程师简化恶劣环境中的HEV/EV系统设计，如在48-V HEV中，IC周围的空气可被共存的内燃机和电池系统加热到125°C以上。TI的新型0级设备ISO7741E-Q1和TCAN1044 EV-Q1能在150°C的高温下保持可靠性能，因此可被使用在HEV/EV系统的高温区域，而不增加额外的芯片或设计复杂度。 TI最高的隔离等级和高电磁兼容性 　　ISO7741E-Q1采用TI的电容隔离技术，具有TI最高的1.5 kVRMS工作电压和5 kVRMS隔离电压，使HEV/EV动力传动系统和HVAC系统能够更可靠地运行，这些系统通常需要穿过隔离栅（如起动发电机、冷却风扇和牵引逆变器）进行信号传输。 　　此设备具有±100 kV/µs的高典型共模瞬变抗扰度，以及±8-kV国际电工委员会（IEC）61000-4-2接触放电保护，能够在恶劣的汽车环境中提供额外的系统级保护。 快速信号吞吐量，可在更长距离内实现可靠的IVN性能 　　通过在CAN FD总线设计中结合ISO7741E-Q1和TCAN1044EV-Q1，工程师可以满足国际标准化组织（ISO）11898-2:2016高速汽车通信时间标准，能够在不降低数据速率的情况下，在IVN上扩展信号的范围和可靠性。 封装、供货情况 　　ISO7741E-Q1 0级数字隔离器现可从TI和授权经销商处购买，它采用了10.3mm x 7.5mm 16引脚小外形集成电路（SOIC）封装。预量产的TCAN1044EV-Q1 0级CAN FD收发器可从TI购买，TCAN1044EV-Q1则采用了4.9mm x 3.91mm 8引脚SOIC封装。

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发布时间: 2020-03-03

71. 张曙教授浅析智能机床发展现状及展望

杨芳

智能机床是智能制造的基础。如今，机床智能化发展极大地推进了我国机床行业的发展，助推国产机床走向世界，创造了更多的价值。本文，同济大学现代制造技术研究所名誉所长张曙教授对智能机床的现状进行分析以及对未来的展望。以下为主要内容。 　　智能机床是智能制造的基础。机床智能化可分为3个方面：①机床部件本身，包括主轴单元、进给驱动、结构件的智能化，用以抑制振动和热变形补偿等;②数控系统智能化，从加工设备控制器进化到工厂网络的终端，生产数据能够自动采集，实现机床与机床、机床与各级管理系统的实时通信，使生产透明化，融入企业的组织和管理，缔造智能化工厂;③机床智能化和网络化为制造资源社会共享、构建异地的、虚拟的云工厂创造了条件，从而迈向共享经济新时代，创造更多的价值。 　　沈阳i5智能机床 　　传统的数控机床是按照G指令和M指令驱动机床部件，实现刀具与工件的相对运动，对机床的实际工作状态并无感知和反馈。机床在工作过程中，在切削力、惯性力、摩擦力以及内部和环境热载荷的作用下，产生变形和振动，导致刀具的实际路径偏离理论路径，降低加工精度、表面质量和生产效率。 　　智能机床的核心在于构建一个基于模型的闭环加工系统。借助温度、加速度和位移等传感器监测机床工作状态和环境的变化，实时进行调节和控制，优化切削参数，抑制或消除振动，补偿热变形，充分发挥机床的潜力。智能机床的另一功能是网络通信，它是工厂网络的一个节点，可实现机床之间和车间管理系统的相互通信，提高生产系统效率和效益。 　　智能主轴 　　智能主轴的特征是自主性、自学习、兼容性和开放性。从感知到决策到控制，再到执行是实现智能的四部曲。主轴的智能化分为两类：①与主轴结构相关，即对温度或热误差、主轴平衡、主轴健康的监控和控制，进而实现温度控制和热误差补偿、不平衡度监控和主动平衡、主轴元器件损坏和失效监控与基于主轴实际状态的预测维护。②与加工过程有关，对颤振、刀具状态、主轴干涉的监控和控制，从而实现颤振的辨识及抑制和控制、刀具磨损和破损监测、刀具变形补偿、有效预防干涉与碰撞。 　　瑞士StepTec智能主轴是智能主轴的范例，它的智能化系统由电感轴向位移传感器、热电偶温度监控、主轴诊断模块、拉杆位置传感系统、加速度计振动测量、前轴承液压预紧载荷系统组成。可通过V3D三维振动测量和SDS主轴诊断软件优化主轴性能;通过AMS轴向位移传感器、TMS温度控制系统、SDM主轴诊断模块进行误差控制。 　　图1 基于模型的闭环加工系统 　　德国Prometec公司的主轴传感系统和分析(Spindle Sensor System and Analysis，3SA)环由固定的外环和旋转的内环组成，可安装在任何电主轴的前端，实现主轴智能化。安装在主轴壳体上的固定外环上分布有传感器，与安装在主轴上的旋转内环相互作用，进行主轴工作状态监控。3SA环可记录主轴的载荷状态、监控轴承或主轴的损伤和不平衡度，将信号发送给机床数控系统，补偿主轴的位置误差。3SA环提高了主轴的可用性和性能、以及知识的积累，实现基于主轴工作状态的维护，同时进行刀具和加工过程的监控。3SA环记录主轴工况变化的所有数据，如连接计算机或数控系统人机界面可随时显示，并对最近90次变化进行趋势分析。 　　智能机床结构 　　日本Makino T4钛合金加工机床的力控制智能导轨是一种控制导轨表面摩擦力与切削力保持平衡而消除振动的方法，其原理是借助测微计测量移动部件与导轨之间的间隙，控制伺服阀，调整气垫腔的上浮力，从而改变摩擦力，抵消切削力的变化。 　　增加机床结构的阻尼可减小受激振动的振幅，并使其很快衰减。机床结构阻尼器有两种：调谐阻尼器与主动阻尼器。调谐阻尼器(Turned Damping Device)是在主体结构上附加一定质量比的振动系统，用相位差来抵消振动，同时吸收能量并转化成热能耗散，兼具动力吸振和阻尼性能改善。主动阻尼器(Active Damping Device，ADD)是借助传感器感知机床结构的振动，经放大后转换成电信号，通过动圈式作动器改变机床主体结构的阻尼性能，抑制其振动。主动阻尼器具有频率响应范围宽、惯性质量小、安装方便等优点。 　　智能数控系统 　　智能数控系统是新一代的机床“大脑”，具有以下4方面功能：①自主选择加工参数+优化刀具路径=智能编程，进一步从三维CAD模型提取特征语义，直接生成无G指令的数控程序;②数控系统从运动控制器进化为车间管理系统的终端，成为工厂网络的基层节点，并可接入云平台;③数控系统嵌入MTConnect适配器和代理应用程序，能够实现机床之间的通信，进行信息交互;④数控系统连接到数字镜像服务器，与虚拟机床构成数字双胞胎，使产品设计、加工制造和测量检验连接成数字主线，实时看到如何相互影响，以便做出更好的决策，更高效、高质量地运行。 　　德国SolidCam公司的iMachining是智能编程的例子，它的“工艺向导”汇集了数百位经验丰富的CAM和CNC工程师所掌握的知识和经验，根据机床、材料和刀具优化进给、主轴转速、切削深度和宽度。从第一刀切削开始到加工完毕，iMachining都对毛坯、刀具材料和机床规格进行计算自动生成最佳的切削条件，借助“控制步距”技术，iMachining刀具路径保证切削条件严格遵循工艺向导，而且iMachining可根据主轴的刚性、夹具的刚性和刀具的伸出长度来设置相关的参数。 　　iMachining能够进行刀具路径优化，采用变体螺旋(Morphing)刀路而不是传统的次摆线(Trochoidal)刀路，减少退刀次数，尽量保证“刀具在切削中”;为了保证材料的最大去除率，iMachining会把刀路自动分成几个小的部分，以保证变体螺旋切削的最大效能;iMachining从最初进刀和最后退刀，动态的毛坯更新及追踪，确保刀路始终在切削材料，消除无用时间和运动;iMachining移动刀具从一个位置运动到下一个切深，仅在绝对需要抬刀的时候才退刀。 　　日本OKUMA的OSP Suite是智能数控系统的范例，该系统不仅能够实现热亲和、防碰撞、加工导航、伺服导航、5轴机床误差校正这5项智能化技术，同时让生产指示、作业指示，以及机床状态数据的管理可视化，从而缩短加工时间、提高运转率、缩短准备时间。 　　此外，无G指令的STEP-NC编程能够根据髙层产品数据对加工过程进行优化，提高生产效率与产品质量;可明确地描述需要加工的特征、工艺和允差;面向对象结构化的产品几何与制造信息模型，避免各环节间的数据格式转换;具有通用性和可重用性，STEP-NC文件能不经修改地用于不同的数控机床;实现信息双向传输，下游环节对产品数据的修改可直接保存，并反馈给上游环节。 　　终端-网络-云平台 　　在互联网条件下，数控系统不仅能够实现机床与机床的互联，还是一个能够生成车间管理数据、并与有关部门进行数据交换的网络终端。通过制造过程的“数据透明”，实现制造过程和生产管理的无缝连接。这不仅为了方便加工零件，同时产生服务于管理、财务、生产、销售的实时数据。实现了设备、生产计划、设计、制造、供应链、人力、财务、销售、库存等一系列生产和管理环节的资源整合与信息互联，减少浪费，提高效率。 　　图2 沈阳机床i5智能机床和云协同制造平台 　　在数控系统提供“透明”数据的前提下，需要与商业模式相配合的云端平台和云端应用。沈阳机床集团旗下智能云科公司研发的云协同制造平台(i-Smart Engineering&Services Online，iSESOL)平台，通过i5智能机床的在线信息，打造了一套云端产能分享平台，用户可以将闲置产能公示于iSESOL产能平台，有产能需求的用户无需购买设备即可快速获得制造能力，通过这种方式产能提供方可以利用闲置产能获得收益，产能需求方可以以较低的成本获得制造能力，双方通过分享获得利益最大化。这种制造能力的分享模式将会改变制造业的组织形式，并且充分挖掘社会闲置制造资源，进行产能切换，从闲置资源中获得利益最大化。基于iSESOL平台的智能机床互联网应用框架如图2所示。 　　结束语 　　机床智能化的第一个方面聚焦于机床部件本身，包括主轴单元、进给驱动、结构件的智能化，用以抑制振动和热变形补偿等。第二个方面是从加工设备进化到工厂网络的终端，生产数据能够自动采集，实现机床与机床、机床与各级管理系统的实时通信，使生产透明化，机床融入企业的组织和管理，缔造智能化工厂。机床智能化和网络化为制造资源社会共享、构建异地的、虚拟的云工厂创造了条件，从而迈向共享经济新时代，创造更多的价值。

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发布时间: 2017-06-20

72. CAD/CAM软件提高了模具冷却通道管理能力

杨芳

2016年R1的版本（Vero VLSI CAD／CAM软件的跨平台包括更新的同时保持其形式和在模具工具的制作。更新的图形用户界面，包括快速访问工具栏图标，改进的隐线选择“自由拆卸和几何形。此外，支持第三方的转换更新CAD格式包括Inventor 2016，层类和属性映射为NX for CATIA 5。其他特征包括提高用户效率，改进和sketching结合三维空间，设计修改A部分和多plotview更新。 特异性的发展模具加工冷却通道包括为改进管理和支持实体CAD转换和更新目录组件，如插头，连接器等。其他改进包括新的工具产生润滑槽和一个重写数据库工具法和编辑三维标准件库。

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发布时间: 2016-01-22

73. MFG制造会议2016重点关注的是美国制造业的趋势和经济前景

杨芳

超过400位制造业高管出席了在棕榈沙漠，加利福尼亚3月2-5MFG制造业的会议，会议的重点是新兴发展美国制造业与经济预测。这次活动是由AMT–制造技术协会和全国加工协会（NTMA）举办。 在会议上发言的人包括高级制造技术，人类创新科学，经济情报，网络安全和商业战略的高管。 对一些对会议的主题框架，AMT主席Jerry雷克斯说，“在2015年底，美国国会在税收法律上对制造商推动了变化，但我们继续面临熟练工人短缺，较慢的增长率和预计在第四季度的艰难挑战。在会议中，我们探讨了解决方案，共享有效实践经验，并提出了推进制造技术产业的计划。”

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发布时间: 2016-03-23

74. 中国机床再制造产业发展迅速

杨芳

再制造是指将废旧汽车零部件、工程机械、机床等进行专业化修复的批量化生产过程、 是循环经济"再利用"的高级形式、 其产品能够达到与原有新品相同的质量和性能。当前，资源短缺、能源匮乏、环境负荷加重已成为制约全球经济发展的瓶颈，同时大量废旧机电产品正成为全世界增长最快的废弃物造成严重的现代垃圾污染、资源浪费和安全隐患。 　　再制造是指将废旧汽车零部件、工程机械、机床等进行专业化修复的批量化生产过程、 是循环经济"再利用"的高级形式、 其产品能够达到与原有新品相同的质量和性能。当前，资源短缺、能源匮乏、环境负荷加重已成为制约全球经济发展的瓶颈，同时大量废旧机电产品正成为全世界增长最快的废弃物造成严重的现代垃圾污染、资源浪费和安全隐患。　　机床再制造实现了废旧产品高技术修复、改造的产业化是推动资源综合利用和环境保护的有效途径。与制造新品相比、 再制造可节能60%、 节材70%、 大气污染物排放量降低80%以上、 这对实现节能减排约束性目标、降低二氧化碳排放强度具有重要的现实意义。　　我国在工业经济发展过程中，对再制造产业给予足够重视产业支持政策自2005年以来相继出台。 ...

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发布时间: 2015-09-09

75. 2019 年 1-12 月机械工业经济运行分析

icad

2019 年在日趋复杂的国内外发展环境下，机械工业承压前行。汽车行业产销增速降幅超出预期，其它主要机械产品增速普遍回落。三季度后，随着推动深挖国内市场潜力、拓展扩大最终消费、稳定制造业投资、提升产业基础能力和产业链水平等政策措施的实施，以及减税降费政策的落实落细，机械工业经济运行环境有所改善，主要指标增速有所回升。但要看到，供需矛盾、结构性矛盾等困扰行业发展的深层次问题尚未明显改善，行业平稳运行的压力依然存在。展望 2020 年，行业运行困难和压力仍然较大，但同时利好因素依然存在，预计主要经济指标增速与上年基本持平。 一、2019 年机械工业经济运行基本情况 （一）增加值增速企稳回升 2019 年机械工业增加值增速总体态势为震荡下行、企稳回升。1-12 月为 5.1%，比上月继续回升 0.4 个百分点，仍低于同期全国工业及制造业增速，但差距在缩小。 （二）产品产量增长数量年底略有改善 今年机械工业重点监测的 120 种主要产品生产持续弱势，产量同比增长的产品占比不足四成， 9 月占比降至低点 35.8%，4 季度略有改善，1-12月产量增长产品 50 种，比上月增加 5 种，占比提升至 41.67%。 （三）效益指标有所回稳 ?营业收入：2019 年 1-11 月机械工业累计实现营业收入 19.34 万亿元，同比增长 2.57%，增速连续两个月回升。预计全年营业收入将达到21.5 万亿元左右，同比增速继续提升至 3%左右。 利润总额：2019 年 1-11 月机械工业累计实现利润总额 1.18 万亿元，同比下降 2.75%，降幅继续收窄。预计全年利润总额在1.3万亿元左右，同比降幅继续收窄至 2%左右。 扣除汽车行业后，营业收入及利润总额增速均高于同期全国工业及机械工业平均水平。1-11月机械工业非汽车行业实现营业收入 11.92 万亿元，同比增长 5.97%；实现利润总额 7032.23 亿元，同比增长 5.98%；预计全年非汽车行业营业收入和利润总额同比增速均在 6%左右。 （四）进口持续下降、出口总体趋稳 2019 年 1-11 月机械工业进出口总额 7007 亿美元，同比下降 3.48%。其中进口 2864.37 亿美元，同比下降 8.4%；出口 4142.65 亿美元，同比增长 0.25%，已连续九个月实现增长；累计实现贸易顺差 1278.27 亿美元。 二、机械工业内外部环境分析 （一）从国内看市场环境趋紧运行困难较多 1、需求低迷，订货依然不足。 传统用户行业处于产能调整期，总体需求下降，同时机械工业行业前期积累了巨大产能，两者矛盾更加突出。2019 年 1-12 月全国固定资产投资增速5.4%，而其中设备工器具购置投资下降0.9%，自 2017 年以来设备工器具购置投资呈现下滑趋势，2019 年持续处于负增长，反映出机械产品需求市场总体偏冷的态势。机械工业重点联系企业累计订货显著下滑，1-2月同比下降 10%， 此后降幅虽震荡收窄，1-11 月仍同比下降 2.75%，表明订货不足问题仍在延续。近期专题调查显示，当前企业在手订单仅基本满足至 2020 年初的生产，且在手订单同比下降的企业约占被调查企业的 40%。 2、固定资产投资增长较弱，企业投资动力不足。 2019 年机械工业主要行业固定资产投资增速总体回落。1-12 月，通用设备制造同比增长2.2%，专用设备制造业同比增长 9.7%，汽车制造业同比下降 1.5%，电器机械及器材制造业投资持续低位同比下降 7.5%，仅仪器仪表制造业投资保持高位增速达到 50.5%。近期调查显示，当前企业投资更趋谨慎，投资意愿不强、方向不清，对于 2020 年投资普遍较为谨慎，预计总体将延续2019 年疲弱态势。 3、成本压力大、效益提升难、亏损额上升。 近年来原材料价格、人工成本、融资成本均在上升。专项调查显示，2019 年被调查企业用工成本普遍上涨5%-10%。2019 年三季度末（国统局季度统计）机械工业用工人数同比下降 4.66%，而同期工资总额同比增长 4.85%，平均工资同比增长 9.97%。1-11 月机械工业营业收入利润率6.08%，同比下降 0.33 点；企业亏损面 18.38%，同比扩大了 1.7 个百分点，亏损企业亏损额同比增长 22.12%。 4、价格指数持续低位，优质产品不能优价。 2019 年 12 月机械工业出厂价格同比下降1.1%，与上月持平。机械产品议价能力较弱，价格传导能力不强，优质产品不能优价，严重影响了产业技术进步和转型升级。 5、应收账款总额大，运行效率下降。 应收票据及应收账款数额大、回收难是当前影响机械企业生产经营的突出问题。2019 年 1-11月机械工业应收账款总额已达 5.88 万亿元，同比增长 3.28%，占全国工业应收账款总额的三分之一。机械工业自 2006 年以来流动资金周转率基本都在 2 次以上，2018 年仅为 1.53 次，2019 年 1-11月下降至 1.43 次，运行效率和质量明显下降。 （二）从国外看中美经贸摩擦的影响持续显现 美国加税清单几乎涵盖机械工业全部税号。美国三次加税清单 5500 亿美元涉及机械工业税号数量已占机械工业全部税号的 98%。从 2018年出口金额看比重高达 98.8%。 2018 年机械工业对美进出口总额 1200.42 亿美元，占机械工业进出口比重为 15.21%。2019年 1-11 月，机械工业对美进出口总额 932.79 亿美元，同比下降 15.79%，占比下降至 13.31%。其中：出口 639.91 亿美元，同比下降 16.55%，占比由 2018 年的 18.46%降至 15.45%；进口292.88 亿美元，同比下降 14.06%，占比由 2018年的 10.77%降至 10.22%。 中美贸易摩擦直接影响看，机械工业对美贸易额及占比全面下滑。间接影响看,部分在华外企迁离中国,新投资项目搁浅。相当一部分对美出口企业受此影响,不得已大幅裁员,造成工人失业、专业技术人员流失。潜在影响看,美日欧联手打造 “西方零关税集团”,企图改变 WTO 规则,架空现行贸易体系；拉拢一些国家构建对华包围圈，实行科技封锁,打压我龙头企业,限制科技交流,对我经济环境、市场预期产生不利影响；在未来较长的一个时期,我们将遭遇来自美国及其盟国的技术封锁和高端装备进口的严格限制,对我国机械工业实现高质量发展将会产生长远影响。对此,我们要有充分的估计和积极有效的应对措施。 三、行业未来运行趋势预判 当前机械工业运行环境依然严峻。世界经济增长总体处于下行期，中美贸易摩擦影响逐步显现；国民经济结构性、体制性矛盾没有解决，能源、原材料行业处于结构调整期，煤炭、电力、钢铁、石化等行业增量需求不足，机械工业长期存在的结构性矛盾依然存在，实现平稳运行难度很大。但中美贸易摩擦让我们认识到自主创新和核心技术装备国产化的重要性，国家相关部门都在采取措施，行业企业积极行动，这对机械工业的结构调整和产业升级将起到重要的推动作用。 展望 2020 年，从投资、出口、消费方面看， 2020 年全社会固定资产投资增速不会有太大增长，出口实现正增长已属不易，消费市场也难有大幅提升，三驾马车都有些力不从心。行业经济运行困难和压力虽然较大，但同时利好因素依然存在。宏观政策取向仍然是坚持稳中求进的总基调。同时中央高度重视推进创新发展和产业升级，特别是针对当前一些行业供应链面临的突出问题，组织实施“攻尖”项目，加快重点领域国产自主化产品替代，鼓励自主创新产品应用等。这些政策措施的实施对机械工业的稳增长和创新发展以及产业升级将起到推动作用。 初步预期，2020 年机械工业增加值增速在5-5.5%的区间，营业收入及利润总额保持低速增长。

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发布时间: 2020-02-20

76. 未来我国机床将向什么方向发展?三个关键词解密!

杨芳

2018年4月9日到13日，第十届中国数控机床展览会(CCMT2018)在上海新国际博览中心举行。展会期间，日本机床协会举办了JIMTOF发布会。在发布会上日本机床工业协会会长饭村幸生、日本机床工业协会专务理事十丸雍二以及株式会社东京国际展览中心代表董事兼总裁石原清次分别发表了讲话。其中，关于行业发展的一些看法笔者以为很有参考价值。 　　日本作为世界闻名的机床制造大国，无论在技术水平还是制造工艺上都居于世界前列。在“中国制造2025”战略实施以来，日本作为中国重要的贸易伙伴，双方在机床领域的联系日益紧密。必须要承认，日本在机床技术上是一位先行者，其在机床行业发展上的经验非常值得我国企业借鉴和学习。如在JIMTOF发布会上，日本机床工业协会会长饭村幸生关于日本展品的介绍，在一定程度上反映了机床技术发展的趋势。 　　饭村幸生先生在发布会上特别强调，希望大家关注(日本机床企业)带来的积极利用物联网的产品和技术。对此饭村幸生先生举了三个例子：1、基于高速、高精度、高功能，并具备网络耦合技术、智能技术的设备;2、结合智能制造设备与自动化及无人技术，实现高效生产的智能制造;3、将以上两种智能结合在一起，优化工厂生产。 　　笔者以为，这段话向我们传达了机床技术发展的三个趋势——物联网、智能化以及自动化生产。目前，我国机床在这三个方面尚在起步阶段。所以下一步，我国企业在机床研究上，可以从这三个方面入手。 　　首先就是对物联网技术的应用。目前我国机床行业刚刚在数控化道路上有所突破，但是想要进一步提高效率和降低成本，就需要物联网技术。沈阳机床的i5智能机床就是对物联网技术的探索。笔者以为，物联网技术的使用会给我国机床行业带来超车的可能性，但是需要注意，物联网技术需要基于“高精度、高效率、高功能”的高端机床。普通机床即使采用物联网技术，对于提质增效来说意义仍然不大。 　　其次是智能化。机床智能化的表现有很多，如对工艺软件的使用、具备与人沟通的能力、可以进行加工导航、对工作环境感知与补偿、智能维护等等。机床越趋于智能化，其生产过程就会简单，这也是所有制造行业发展的趋势。目前机床行业在这方面做得比较好的有德马吉、大隈等。这些公司拥有深厚的技术底蕴，在智能制造的道路上走的也较远。我国也有这方面的尝试，如大连科德的五轴卧式复合加工中心、大族激光的数控切管机、宝鸡机床和华中数控合作的智能高速钻攻中心HSC-430都配备了专业工艺与生产支持软件。武汉重型机床的ZH5480龙门铣钻加工中心、宁波天瑞精工的VF1290A龙门高速高精加工中心等，均具有对切削力变化的感知和自适应控制功能。这些都是智能技术在机床上的应用。而我国机床在智能化道路上的发展还不够深入，技术水平也较为欠缺，整体而言还有非常大的发展空间。 　　HSC-430i自动化单元 　　最后是自动化生产。笔者以为饭村幸生先生传达的“将以上两种智能结合在一起，优化工厂生产”实际上是指无人工厂，或者可以说是智能工厂。目前我国制造业发展水平想大规模建立智能工厂难度较高，但投入使用部分自动化设备还是可能的。所以我国机床企业需要提高对自动化生产的适应能力，一方面在自身的生产中加大自动化设备的使用。另一方面，则需要加强机床与机器人等自动化设备的配合的能力，为下游企业提供更丰富的自动化解决方案。 　　近年来，我国制造行业发展强劲，特别是以电动汽车为代表的新领域的崛起，为我国机床行业发展带来了机遇。但我们也需要注意，新技术的产生也对机床的性能提出了更高的要求。机床向网络化、智能化发展，本质上都是为了适应新的生产要求。日本在机床发展的道路上走的较远，他们的发展过程对我国机床行业具有一定的参考价值。“站在巨人的肩膀上”，希望我国机床企业可以在汲取他国发展经验的基础上走得更远。

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发布时间: 2018-06-21

77. 新的机床分布式控制网络，该系统架构使内部和外部机器功能之间的实时通信

杨芳

马波斯将推出其新的BLú机床分布式控制网络。该系统架构使内部和外部机器功能之间的实时通信。 模块化系统是由位于机器控制平台的一个中央处理单元紧凑的节点控制功能，如部分下垂的机器控制面板，测量机电驱动和测量过程，声音发射传感器，车轮平衡和过程监控。主处理单元和功能节点之间的所有通信都是由单一的电缆连接，这就是说，可以简化安装，维护和升级的控制系统。 该系统可以适用于各种用途，从简单的控制应用到集成的生产和控制系统。模块化的体系结构，使用户能够根据他们的具体要求修改系统，通过添加必要的功能节点和相关的应用软件包。该系统提供与本公司的测量和过程控制传感器的机床技术解决方案。 系统组件的设计提供机械可靠性和承受挑战性的工作环境，冷却、振动以及在加工过程中产生的废料的存在温度变化。该系统可以作为一个在目前的的的可编程的网络和功能的自我诊断软件。该系统配备了一个信号采样频率为45000赫兹和测量，分辨率为10纳米。

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发布时间: 2016-07-18

78. 中国国防工业零件机床仍被日本掐住命脉(附图)

杨芳

数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”，一个国家的机床行业技术水平和产品质量，是衡量其装备制造业发展水平的重要标志，日前国家发布的《中国制造2025》将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一，主要原因是其对于一国制造业尤其是装备制造业和国防工业中具有“锚定”作用。 数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”，一个国家的机床行业技术水平和产品质量，是衡量其装备制造业发展水平的重要标志，日前国家发布的《中国制造2025》将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一，主要原因是其对于一国制造业尤其是装备制造业和国防工业中具有“锚定”作用。 　　然而，西方发达国家却想尽办法阻隔中国提高自身工业机床的能力，特别是为了不让中国掌握技术，日本人想出龌龊办法把“中国企业”气晕，2002年，我国大连某企业从日本采购某型高端机床，让这家企业的高层领导无法接受的是，日方为了防止机床挪动和变更用途，竟在产品中加密上锁，一旦设备挪动将自动锁死，数百万元的设备立刻变为一堆废铁。 　　 数控机床（图片来自网络） 　　...

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发布时间: 2015-09-09

79. 我国机器人和高档数控机床产业取得新突破

杨芳

《 <中国制造2025> 重点领域技术路线图 (2015版) 》近日发布。路线图围绕经济社会发展和国家安全重大需求，选择10大战略产业实现重点突破力争到2025年处于国际领先地位或国际先进水平。作为10大领域之一高档数控机床和机器人的发展目标、方向及重点领域明晰。 　　《 <中国制造2025> 重点领域技术路线图 (2015版) 》近日发布。路线图围绕经济社会发展和国家安全重大需求，选择10大战略产业实现重点突破力争到2025年处于国际领先地位或国际先进水平。作为10大领域之一高档数控机床和机器人的发展目标、方向及重点领域明晰。　　按照《路线图》，在高档数控机床与基础制造装备领域，到2020年，国内市场占有率超过70%; 到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，总体进入世界强国行列。 　　我国机器人和高档数控机床产业取得新突破(图片来源于百度图片) 在机器人领域、 到2020年、 自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%、 国产关键零部件国内市场占有率达到50%、 新一代机器人的核心技术取得突破; 2025年，形成完善的机器人产业...

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发布时间: 2015-12-09

80. 数控机床专项课题验收工作推进机制建立

杨芳

为确保“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(简称数控机床专项)课题实施成效，加快推进数控机床专项课题验收，工业和信息化部装备工业司与产业发展促进中心建立了数控机床专项课题验收工作推进机制。 　　据工信部网站24日消息，为确保“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(简称数控机床专项)课题实施成效，加快推进数控机床专项课题验收，工业和信息化部装备工业司与产业发展促进中心建立了数控机床专项课题验收工作推进机制。 　　5月22日，课题验收工作推进组召开专题会，就数控机床专项课题总体实施情况、验收情况、存在问题和推进措施进行了充分讨论，并对下一步工作进行了全面部署，要求严格落实专项课题专人负责制，要加强与课题实施牵头单位、地方主管部门等的对接，密切跟踪课题实施进展情况，按时间节点要求做好档案验收、财务验收、任务验收等工作。

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发布时间: 2018-06-21

81. 温度，温湿度，差压，露点传感器产品在工业转轮除湿机组的应用

icad

应用背景： 转轮除湿技术最早是由美国的 Bryant （布莱恩特）在 1950 年发明的，但是随着技术的发展，日本瑞典在转轮制造技术上逐步领先。同时转轮的组成成分， 2008 年之前，发展到第四代：硅胶，目前最先进的为分子筛 + 硅胶结构。工业转轮除湿机采用先进的专利固体吸附技术，可以连续稳定、大负荷的空气调湿运行，特别是低温低湿工况下可实现 -70 ℃ 的超低空气露点。转轮除湿机的性能在除湿技术中是最好的，热交换器在低温（ 0 ℃以上）环境中不会结霜，机器可全天候全程除湿，保持除湿效果，因不用压缩机及制冷剂，所以没有噪音及制冷剂破坏大气臭氧层的问题，具有高效、节能、环保，除湿能力不受低温制约，湿度控制比较精确等优点，向来被应用于医药烟草，锂电池制造，发电机组保管，电子元器件制造工业及国防项目地下人防工程等。 在除湿过程中，通过高精度的温湿度差压等传感器信号反馈 PLC 进行控制，调节吸附转盘在变频驱动装置带动下缓慢转动，当吸附转轮在处理空气区域吸附水分子达到饱和状态后，进入再生区域由高温空气进行脱附再生，这一过程周而复始，干燥空气连续的经温度调节后送入指定空间，达到高精度的温湿度控制。 现场需求： 根据不同行业对除湿功率的要求，转轮式除湿机要求对再生风前后温度和湿度进行精确的测量，干燥房露点温度，压力各环境参数在正常工况下是相对稳定的，只有在运行条件发生变化时，干燥房露点温度，压力才会改变，对设备运行记录前后的数据对比，可提前发现问题，及时解决故障隐患，为了防止昂贵的转轮因为局部过热而烧毁或是其它故障对设备造成不可逆的损害，因此温度，湿度，压力露点等传感器的精确稳定的测量对除湿机的安全高效运行至关重要。 系统框架： . 方案介绍： 除湿转轮在除湿段内部由密封系统分为处理区域和再生区域，除湿转轮以 8-10 转 / 小时的速度缓慢旋转，以保证整个除湿为一个连续的过程。当处理空气通过转轮的处理区域时，其中的水蒸汽被转轮中的吸湿介质所吸附，水蒸气同时发生相变，并释放出潜热，转轮也因吸湿了一定的水份而逐渐趋向饱和；这时，处理空气因自身的水份减少和潜热释放而变成干的、热的空气。 同时，在再生区域，另一路空气先经过再生加热器后，变成高温空气（一般为 100-140 度，需要精确的温度测量）并穿过吸湿后的饱和转轮，使转轮中已吸附的水份蒸发，从而恢复了转轮的除湿能力；同时，再生空气因水份的蒸发而变成湿空气；之后，再通过再生风机将湿空气排到室外。 作为转轮吸附式除湿机，其最主要的核心部件是除湿转轮，转轮是由玻璃纤维和耐热的陶瓷材料作为转轮的内部支撑载体，加以特殊的高效吸湿介质材料（如分子筛 + 硅胶）而合成。这样，高效吸湿剂加以转轮自身的特殊蜂窝结构，不仅保证了转轮与空气接触的巨大表面积，也提高转轮的吸湿效率，增加了吸湿能力；转轮可通过气体吹扫清洗，以便除去转轮表面的一些机械污染物质，如灰尘，油污等。 产品优势： 1， 目前运行稳定，产品测量可靠性和一致性较好，传感器信号类型和定制化丰富，可满足不同品牌 PLC 对控制信号的要求，节省了客户设备成本。 2， 抗风型湿度传感器独特的烧结过滤器结构和宽温程特点很好地解决了工业除湿机进出风量大，加热温度高而不好测量的问题。

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发布时间: 2019-06-17

82. 浅析智能机床发展

杨芳

现代制造业竞争力强弱，突出表现在是否充分利用新兴信息化技术提升工业的智能化应用水平。因此，制造业将信息技术不断深入应用到产品设计、生产、装配和服务的各个环节。智能机床正是在信息技术不断深入应用下的产物。它利用传感技术和基于大数据的知识储备，实现智能操控和决策，成为智能工厂乃至智能制造的重要组成部分。 智能机床发展 如何定义智能机床，它能解决那些问题？通过对国内外智能机床的了解，我们认为它需要明确四个问题，即目标、感知、决策和执行。在目标明确下，智能机床能对自己进行监控，可自行分析众多与加工状态环境的相关因素，最后自行采取应对措施来保证最优化的加工效果。简单地说，机床可自适应柔性和高效生产系统的要求，如实现生产线自动控制、工件自动调度、自动监控，部分关键工序实现工件质量自动检测，刀具实现在线磨损监控，自动补偿和自动报警等。 国外智能机床的发展趋势 在国外众多智能机床中，我们撷取特点突出的三家公司的产品进行简要介绍。 MAZAK 公司的“Smooth Technology”(流畅技术)体现了智能机床的最新发展。其数控系统MAZATROL Smooth配备Windows8 PC的数控系统以及先进软件，极大地提高了加工效率。通过控制直线轴和转动轴的最佳加速度，使5轴联动加工的效率提高30%；利用简单调谐功能，可根据加工工件自由调整加速度、转角精度、平滑度等参数，使之最优化。客户自身可简单方便地进行加工时间优先、加工面精度优先、或加工形状优先等个性化选择。此外，还具有“全面工厂经营支持”功能：通过开放的系统结构设计，借助智能手机、平板电脑等外部终端对设备的运转状况进行监控。 机床在运行过程中，振动和温升往往是影响加工质量和加工效率的因素。大隈公司的OSP系统针对这两个问题开发的智能模块，通过抑制温升保证了加工稳定性；通过选择振动区间，保证了零件精度和表面光洁度；通过模拟加工条件，避免撞击，保障加工安全的同时大幅缩短停机准备时间。 以下就主要智能技术模块做一简单介绍。 振动智能模块 机床的各坐标轴加、减速时产生的振动，直接影响加工精度、表面粗糙度、刀尖磨损和加工时间，主动振动控制模块可使机床振动减至最小。例如，日本MAZAK公司智能机床，在采用主动振动控制技术后，进给量为3000mm/min，加速度为0.43g时，振幅由4μm减至1μm，见图1、图2。 再如大隈公司开发的Machining Navi工具。利用轴转速与振动之间振动区域（不稳定区域）和不振动区域（稳定区域）交互出现这种周期性变化，搜索出最佳加工条件，最大限度地发挥机床与刀具的能力。这个模块具有2项铣削和1项车削智能加工条件搜索。 其中铣削功能Machining Navi M-i是针对铣削主轴转速的自动控制。工作流程为：自动进行传感器振动测定—最佳主轴转速计算—主轴转速指令的变更。 另外一个铣削功能Machining Navi M-g是铣削主轴转速优化选择。根据传感器收集的振动音频信号，将多个最佳主轴转速候补值显示在画面上，然后通过触摸变更到所显示的最佳主轴转速，便可快捷地确认其效果。 此外，应用在车床的技术Machining Navi L-g通过调节主轴转速和变化频率，按照最佳的幅度和周期变化，从而抑制车削时的加工振动。车削主轴转速的自动控制则通过自动调节主轴，达到最佳车削效果。下图显示使用Machining Navi L-g前后对比情况。 智能热补偿系统ITC 高速加工中不可避免会产生大量热量，即便在机械结构和冷却方式上作相关处理，但仍然不能百分之百解决问题。所以在高度精确的加工中，机床操作人员通常需要在开机后等上一段时间，待机床达到热稳定状态后再开始加工，或者在加工过程中人为地输入补偿值来调整热漂移。 瑞士米克朗公司通过长期对切削热对加工造成影响的研究，积累了大量的经验数据。内置了这些经验值的智能热控制模块能自动处理温度变化造成的误差，图6。 大隈公司考虑到工件的加工精度会因“机床周围的温度变化”、“机床产生的热量”、“加工产生的热量”出现较大变化，提出了Thermo-Friendly Concept热亲和概念，并借助机床结构的高精度热位移补偿技术，热位移结构对称技术、温度分布均匀分布设计，使用户不必采取特殊措施，便能在普通的工厂环境中实现高精度加工。 在机床结构的设计上，大隈采用了对称结构、箱式组合结构和热均衡结构，如下图。 大隈公司的高精度热变形补偿技术包括主轴热位移控制Thermo Active Stabilizer-Spindle，简称TAS-S和环境热位移控制Thermo Active Stabilizer-Condition，简称TAS-C两项技术。 主轴热位移控制技术针对主轴在旋转时和停止时会产生很大热位移的问题，它不仅令主轴产生变化，而且直接影响加工精度。TAS-S功能考虑到主轴温度、主轴旋转、主轴转速变化、主轴停止等各种状态，即使转速频繁发生变化，也能准确地控制主轴的热位移。 在环境温度变化的情况下进行加工，加上机床构造的热位移、工件在工作台上的装卡位置以及工件大小都会影响加工尺寸。环境热位移控制功能TAS-C根据机床的热位移特性，利用布置恰当的传感器所感知的温度信息，和进给轴的位置信息，推测出机床构件的热位移，并进行准确补偿。

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发布时间: 2017-11-21

83. 工业机器人技术参数分析

杨芳

技术参数是不同工业机器人之间差距的直接表现形式，不同的机器人技术参数特点不同，对应了它们不同的应用范围，工业机器人是高精密的现代机械设备，参数众多，企业挑选工业机器人的时候应该着重注意哪些参数呢？ 下面就跟着小编一起看看工业机器人值得关注的7大技术参数。 1.自由度 自由度可以用机器人的轴数进行解释，机器人的轴数越多，自由度就越多，机械结构运动的灵活性就越大，通用性强。但是自由度增多，使得机械臂结构变得复杂，会降低机器人的刚性。当机械臂上自由度多于完成工作所需要的自由度时，多余的自由度就可以为机器人提供一定的避障能力。目前大部分机器人都具有3~6个自由度，可以根据实际工作的复杂程度和障碍进行选择。 2.驱动方式 驱动方式主要指的是关节执行器的动力源形式，一般有液压驱动、气压驱动、电气驱动，不同的驱动方式有各自的优势和特点，根据自身实际工作的需求进行选择，现在比较常用的是电气驱动的方式。 3.控制方式 机器人的控制方式也被称为控制轴的方式，主要是用来控制机器人运动轨迹，一般来说，控制方式有两种：一种是伺服控制，另一种是非伺服控制。 4.工作速度 工作速度指的是机器人在合理的工作载荷之下，匀速运动的过程中，机械接口中心或者工具中心点在单位时间内转动的角度或者移动的距离。 5.工作载荷 机器人在规定的性能范围内工作时，机器人腕部所能承受的最大负载量。 6.工作空间 工作空间指的是机器人操作机正常工作时，末端执行器坐标系的原点能在空间活动的最大范围，或者说该点可以到达所有点所占的空间体积。 7.工作精度、重复精度和分辨率 简单来说机器人的工作精度是指每次机器人定位一个位置产生的误差，重复精度是机器人反复定位一个位置产生误差的均值，而分辨率则是指机器人的每个轴能够实现的最小的移动距离或者最小的转动角度。这三个参数共同作用于机器人的工作精确度。 根据自身工作的实际需求，选择合适的参数，可以为企业提高生产效率，同时避免购买过于高端的机器人产品，降低实际成本支出，实现效益最大化。

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发布时间: 2016-05-18

84. 全球首款智能叶片打磨机器人下线

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10月17日消息，世界首款麦轮激光导航OMV智能全向移动叶片打磨机器人目前正在湖南罗博普仑智能装备有限公司生产车间进行最终调试，该打磨机器人由上海汇聚自动化科技有限公司和湖南罗博普仑智能装备有限公司联合开发，不久后该台打磨机器人将出现在终端用户的风电叶片生产线上。 据介绍，该款打磨机器人可通过激光导航方式，根据规划好的路径实现自动导引运行。同时利用麦克纳姆轮四轮独立驱动技术，满足前进、后退、自转、横移、任意角度斜行等全方位移动；运行速度最快每秒1米，能越过高度差为10毫米的障碍，能通过30毫米宽的沟槽。通过布置在车头两个角的两个激光传感器可实现避障功能，每个传感器的扫描范围为270°，检测距离1米，扫描到障碍物后全向车自动停止运行。 因为具备了上述特点，打磨机器人在风电叶片生产中可谓是得心应手。“叶片打磨长度由机器人定位来定，可以覆盖所有长度叶片，可进行长50——120米（可调节）、高5米范围内的预弯叶片打磨工作，可以打磨各种型号的叶片，全程自动打磨，作业过程中无需人工操作。无需任何辅助设施，停车精度可达±20毫米，同时还具备手持遥控操作功能。机器人四周装有防撞触边和安全扫描仪，以监控打磨区域的场景和可能的碰撞，一旦有安全风险便会停止工作，操作起来更为安全。”该公司相关技术人员介绍。 “全球首款麦轮激光导航OMV智能全向移动叶片打磨机器人的诞生，是两个企业强强联合的结果，打破了国内风力涡轮机叶片对人工操作的长期依赖。这对风力发电机叶片行业具有颠覆性意义，并将成为公司新的利润增长点。”上海汇聚自动化科技有限公司总经理陈晓说。

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发布时间: 2019-10-24

85. 济南二机床飞跃发展 数字化制造技术将成...

86. 如今都讲智能制造 传统机床会被完全淘汰吗?

杨芳

机床距今已有几百年发展历史，在这样一个新旧更换的岁月中，不断有机床被时代所淘汰。然而一直到今天，很多工厂内还是有一些传统机床在不断发光发热。笔者曾在走访机床企业的时候询问过很多公司负责人为何依旧在使用传统机床，得出来的回答大致如下： 　　一、传统机床价格便宜 　　对于企业来说，控制生产成本是极为重要的。很多传统机床特别是车床，同样的功率，数控车床光购置费一项就要比普通车床贵好几倍，后期的维护、维修、配套耗材等费用也高出许多。虽然目前数控机床正在不断取代传统机床，但传统机床便宜实惠的优势还是无法被取代的，所以说传统机床在短期内很难被彻底淘汰。 　　二、传统机床更适用于小规模加工和零件二次修改 　　在需要生产某些小批量的零件时，传统机床的优势就体现出来了。大部分熟练工人只需要看到零件的图纸，就能通过传统机床将该零件加工出来，可以说是“一窍通则百窍通”。 　　如今的机床用户更多的喜欢“定制化”这个词，这也对生产机床的厂家提出了更高要求。在生产这类机床时，由于零件都是定制化产品，很多时候需要工人对加工出来的零部件进行二次修改，如果此时再去用数控机床编程的话，未免过于浪费时间精力。很多老师傅直接通过传统机床进行简单的加工，零件就能被使用了，这是很多厂家保留传统机床的重要原因之一。 　　三、数控编程人员薪资高，人才难招 　　与如今的很多自动化设备甚至激光设备相比，传统机床只需要手工操作的优点依然被很多老师傅所拥护。因为并不是每个工人都会编程的，对于企业负责人来说，数控编程人员往往需要更高的薪资，并且数控系统很多种，要找一个精通数控机床的操作员难度显然要比找一个传统的机床工人高。 　　四、企业投入成本问题 　　虽然如今数控机床正不断普及，但是对于企业来说，一次性投入大量资金来批量更换设备往往会对企业造成很大的压力。考虑到企业资金周转、设备合理化使用等问题，大部分企业都会选择逐步更换数控设备，所以很多企业的厂房里都还会使用传统机床进行部分加工。 　　总结起来可以看出，虽然如今智能制造已经成为制造业发展的大趋势，但是在智能化设备普及的情况下，传统机床依旧有其自成一格的优势。笔者认为，随着以后数控机床智能化程度不断提升，传统机床可能会被大面积替换，但要做到完全淘汰，就目前来说还不太可行。

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发布时间: 2018-06-21

87. 独立于CNC的机床的安全的控制系统

杨芳

与传统机床相比，数控机床增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，由于制造系统的结构复杂且价格高，因各种故障而造成的“停机损失”已经成为企业生产中的负担。对此，施迈赛集团推出了多款产品，如应用于小型安全防护装置的紧凑型电磁联锁装置，应用于超大型安全防护装置的三点式联锁装置，以及应用于保护需要行走的危险区域的模块化系统。同时，因为多数机床制造厂商均为国际化企业，其客户分布在全球范围内，如东亚和南美的新兴经济国家，施迈赛可在约50个国家进行快速相应的服务和咨询。 　　总部位于美国的一家专业的防爆通信集团，可生产包括防爆监控、防爆通信、消防及声光报警产品等在内的多款产品，企业经过多年的发展，生产线上的很多设备如数控机床可称为“古董级”的设备，经过多年的运行，设备已经处于超负荷运行，目前车床上的门锁和限位已经失效，急停装置老化且位置不准确，虽然设备仍可正常运行，但存在着多处隐患。如何对这些设备进行改造，使其在不影响生产效率的前提下，提升设备的安全等级，是摆在企业面前的一道难题。 　　施迈赛集团作为一家专注于安全的企业，具备专业的安全标准及丰富的安全服务经验，公司运用结构化的安全方法，从前期的风险评估到中期的安全设计再到最终的系统改造，施迈赛为这家企业提供了一整套交钥匙安全咨询服务，帮助客户降低设备风险，达到需要的PL等级，以符合机械安全法规。 　　施迈赛在客户的设备中增加了安全门锁AZM161、限位开关Z/T235、急停按钮EDRRZ、安全边沿SCE、安全地毯SMS-4及脚踏开关Z/TFH232等一系列安全输入产品，确保人员接触危险区域时，设备能正常停止，确保安全性。例如，当进行特殊操作如对刀时，需要屏蔽部分安全措施如安全门锁，此时使用使能开关ZSD5以保证安全，并加装三色灯，在此操作期间指示灯闪烁报警。 　　客户所有的安全输入产品，均接入了施迈赛最新的安全PLC控制器PSC1-C-100，此安全PLC输入/输出通道均采用双通道冗余结构，并通过TüV安全认证，符合ISO13849-1，性能等级可达到PLe。而输出部分，则采用了双接触器串联，将接触器常闭触点作为反馈信号，接入安全PLC，以监控输出状态，确保能切断电源。设置两级电源控制，当机床的安全门打开时，设备的运动部件电源断开;当遇紧急情况时，通过按下急停按钮，切断设备动力电源。 　　通过以上的安全改造，并计算PL的4个参数，Category、MTTFd、DCavg及CCF，使设备的每个安全链都能达到所需的性能等级(PL)。通过对CNC的安全系统升级改造，客户的设备操作及人员安全保障得到了提升，并减少了生产损失，有效降低了企业的安全运营风险。 　　提高数控机床的安全性能，是行业发展的整体趋势，同时也是一个合格企业的责任和义务。施迈赛集团通过进行设备的安全改造，切实提高设备的安全等级，从根本上为企业员工营造一个真正安全的生产环境。

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发布时间: 2018-09-20

88. CAD/CAM顾问能起到什么作用？

杨芳

程序员克莱默是一个Mastercam“用户”小组的成员，运用他们的技能来制造挑战和机遇。 这种悬挂螺栓的重新设计，促使制造商转向寻找一个计算机辅助设计/凸轮顾问专家编程帮助。 车铣程序创建有效的加工使这样的航天吊架螺栓应采用多机顺序操作常规工艺所需时间的一小部分零件的制造。 克莱默使用的机床仿真加工检测和纠正干扰。这一步保证了昂贵的设备的安全加工。 当动态应用于该工件的编程五轴加工，由此产生的流畅、快速的削减可以花更少的时间完成操作，因为更多的材料在粗加工阶段已被切除。 随着周末的临近，CAM编程顾问Jayson克莱默先生（精密规划服务，圣克拉拉，加利福尼亚人）接到一个电话从沮丧的制造公司的办公室。多年来，该公司已在用四轴数控机床制造一个相对简单的航空航天部件吊架螺栓。现在，一部分的设计和材料显然只是简单的变化，在一个程序生成的程序与机器的对话编程包里这是不可能的。在几个小时之内，。克莱默先生对MasterCAM CAD／CAM软件的最新版本（数控软件公司，托兰，康涅狄格州），解决他新顾客的问题。 ……

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发布时间: 2016-02-25

89. “自动化技术方案+机器人”可提高机床生产率

杨芳

自世界机器人报道发布以来，有关越来越多的机器人将会进入到工人队伍中去并在若干年后与工人们一起确定生产规划的信息已经众所周知了。尽管人们对于两位数百分比的增长速度已经不会感到惊讶，但是自动化技术仍然是生产领域的核心竞争力。 　　数十年来，机床一直处于不断改进之中，生产效率也在持续提高。但在最近几年里，生产率的提升受到了制约，这是因为相衔接的作业流程，例如装卸和物流等，并没有以相似的速度在增长。在整体生产率提升方面，机床设备的自动化装卸和工件输送是一个必然的滞后环节。 　　自世界机器人报道发布以来，有关越来越多的机器人将会进入到工人队伍中去并在若干年后与工人们一起确定生产规划的信息已经众所周知了。尽管人们对于两位数百分比的增长速度已经不会感到惊讶，但是自动化技术仍然是生产领域的核心竞争力。从2015——2019年这段时间里，机器人行业进入快速发展通道。根据IFR的数据，到2019年为止，全球投入使用的工业机器人数量将会增长到大约290万台，比创纪录的2015年大约增加了100万台。 　　一种自动化技术方案的机器人 　　工业机器人、服务机器人、协助机器人和类人机器人的出镜率越来越高。现在机器人也可作为机床领域的直接的自动化技术方案而存在。虽然机床的自动化技术并非是一个新的领域，但是在最近一届的AMB展会上它还是成为了一颗耀眼的新星。Mazak、Schuler、Vollmer、Trumpf、Matsuura和DMGMORI等均是市场上的知名品牌，无一例外地加强了把自动化技术集成到其各自产品里的力度。 　　对自动化技术日益增长的需求源自何方?斯图加特研究所机构(IfW)的高级工程师ThomasStehle博士表示：“在自动化技术背后存在着一种需要进一步提高制造流程的效率和经济性的愿望或要求。同时也应该看到这方面的技术优势，例如可以达到更高的加工精度、缩短主要生产时间和生产辅助时间和提高设备安全性等。” 　　但是，用户的这种要求也并非是在最近一届AMB展会上才提出的。恰恰相反，因这种热门展示几乎令人产生某种疑惑，即这种对机床设备自动化技术越来越高的关注度似乎来得太迟了。 　　“数十年来，机床一直处于不断改进之中，生产效率也在持续提高。但在最近几年里，生产率的提升受到了制约，这是因为相衔接的作业流程，例如装卸和物流等，并没有以相似的速度在增长。在整体生产率提升方面，机床设备的自动化装卸和工件输送是一个必然的滞后环节。”弗劳恩霍夫制造工程与自动化公司(IPA)的机器人与辅助系统部门的项目经理UlrichSchneider这样描述机床与其环境之间的发展差距。 　　产品越来越受到市场追捧，由此也可验证自动化机床技术的发展趋势。kuka公司是一家机器人与设备及系统技术的供应厂商。“多年以来，Kuka公司在机床自动化技术领域的年增长率达到了50%，而我们这才算是刚刚开始。在许多制造环节中还隐藏着能够提升生产率而未被利用的潜力。机床制造厂商把握住这种发展趋势并与我们加强了合作，以便能够向用户提供全套技术方案。”Kuka公司机床自动化市场经理AndreasSchuhbauer说道。 　　MazakIntegrex型机床上的Kuka机器人 　　可以反映出这种技术发展趋势的是，机床设备制造厂商Mazak公司在AMB展会上首次展出了与Kuka公司的合作成果。这项技术成果源于该公司的用户对一种整体技术解决方案的要求，它在特性数据方面可以与MazakIntegrex-i系列机床产品达到极佳的匹配。自19世纪70年代以来，Mazak公司在生产自动化技术方面已经拥有很强的实力并可提供成熟的自动化系统产品，例如针对加工中心的Palletech系统产品。在新的全自动技术方案上，Kuka公司可以为MazakIntegrex-i系列设备提供硬件，在Mazak公司自己的设计部门里可以编制出生产程序和接口与流程程序。 　　“带有机器人的Integrex技术方案的一个特点便是极佳的灵活性。Integrex系列设备以其对工件的全能加工能力展示出极大的灵活性并达到很高的质量水平，即使是小批量生产，亦是如此，因此很适合于今天的制造要求。我们在这方面看到了很明显的增长潜力，并于2015年与在德国新成立的设计部门一起扩展了我们的能力，来配合此类技术解决方案。”YamazakiMazak德国公司市场营销经理JohannesBurkart解释说。通过Mazak机床设备与机器人的结合使用，可以生成一个完整的技术包，因为机器人不仅可以搬运工件，同时也可以被扩展到对刀具的搬运上。 　　 　　集成在MazakIntegrex设备上的Kuka机器人不仅可承接工件传送任务，同时也可扩展到对刀具搬运的功能 　　此外，在机器人工作站里还可以安装各种各样的特殊功能，例如安装一个光学或激光系统或一个去毛刺的加工站。 　　自动化技术也往往会牵涉到一个成本的问题。“当然，机器人工作站的投资成本对于机床来说可能会翻倍，因此许多最终用户在过去往往会不愿意在自动化技术上进行投入。但是，市场上存在着对供货期更短和加工批量更小等方面的要求，加上企业员工工资与物流成本的日益增长，这使得越来越多的用户相信在自动化技术上投入的必要性。由于机床的利用率得到了提高，因此在自动化技术上的投资常常可在不到两年的时间里得到回收。”Schuhbauer为尚未作出决定的企业做说服工作。他表示：“当所加工的部件品种繁多时，使用机器人就是划算的。这是因为机器人可以有效利用生产辅助时间并可实施镗孔、梳刷和去毛刺等项工作，以实现比手工作业更高的质量。同时，机器人还可以协助机床工作，这样可以提高机床的产量，并由此缩短设备的投资回收期，有时可以缩短至一年以内。”Kuka公司则属于少数几家既可以从机器人的专有技术，也可以从系统与设备专有技术中获利的企业之一。企业内部各部门的紧密合作阐明了机床自动化领域的一个例子，即KukaSystems部门的Flexfellow型机床和KukaRobotics部门的LBRiiwa型机器人对KukaIndustries部门的摩擦焊接设备进行装料和卸料。 　　 　　在Merz机床制造厂里，一台KukaKR-Fortec型机器人可以连接四台加工中心 　　如同所有的技术整合一样，自动化机床也提出了有关合适的接口和界面方面的问题。“机床自动化的最大障碍在于与现有设备的相互对接。在现有的机床上加装自动化技术装备往往会因缺少软件界面和因特殊匹配造价高等问题而遭受失败。特别是在板材加工方面，机床的使用寿命很长，而与之匹配的采用现有技术工艺的其他辅助设备则相反。接口问题往往成为设备进入市场时的一种障碍。在数据流和材料流方面均缺少可以使自动化技术方案在无需特别匹配情况下即可实现广泛应用的统一标准。”IPA公司的Schneider明确地说道。 　　把机器人与机床相连接的做法在日本的fanuc公司那里的应用似乎更接近于成功，因为它已经设立了相应成熟的且标准化了的连接界面。因此，这家CNC系统、机器人和生产设备的制造厂商卓有成效地成为了工厂整体自动化技术方面的合作伙伴。 　　通过简单的IO连接，Fanuc-CNC设备即可实现与Fanuc机器人相对接。对此，只要采用安全的插头连接方式，其他设备均可实现互联。通过机床与机器人的此类关联方式，可以在CNC机床的操作界面上直接查看机器人的工作状态，或者相反：因为有了这种“简单连接”的功能，可以通过机器人控制系统上的i-Pendant手动操控仪来查询CNC机床数据。通过IO链接方式实现I/O信号交换，通过以太网实现数据传送，由此即可实现简单的设备组合和有意义的设备对接，例如机器人与机床的对接。 　　最近，Fanuc公司机器人拥有了一个FL-Net接口和一个以太网接口，由此可以毫无问题地实现与上一级网络的对接。这对于较大型的机床来说很有意义，因为将会有多台CNC机床与机器人相互通信。 　　一旦Fanuc-CNC与Fanuc机器人相连接，即可在CNC控制系统的操作界面上查询机器人的工作状态，反之亦可，因为Easyconnection功能也允许通过机器人控制系统来对CNC数据进行查询。 　　为了进一步简化对机床和机器人系统的操作，Fanuc公司开发出了RobotConnection(机器人连接)功能。一旦机器人被设立到整个系统里去的话，机床操作人员即可利用这个功能在CNC控制系统里调出一个能够向他提供有关机器人状态的所有重要信息(如维护任务或警报信息)的菜单来。他还可以选择程序，并对机器人进行控制，而无须通过单独的控制系统去操作机器人。 　　在机床自动化技术方面，除了接口匹配问题之外，被纳入到连接范围之内的所有零部件之间的最佳协调也是非常重要的。自20世纪80年代以来，机床制造厂商Vollmer公司就已经在从事自动化设备之间相互协调的工作。 　　大约20年以来，ND系列机器人系统就已经投入使用。通过此类装料系统，用户不仅可以提高生产率，同时还可以对诸如专业人员短缺等问题作出反应。Vollmer公司以其Vgrind360型设备在上届AMB展会上展出了针对自动化机床的新的技术解决方案。“Vollmer公司的技术开发同我们与用户的沟通和对话紧密相连。Vgrind360型设备自动化的思路就是来源于这类对话。然后我们把对话的结果与我们的技术经验结合起来。现在有了Vgrind360型设备，刀具制造厂商即可对日益增长的硬金属刀具的需求作出反应并可实现连续生产，可达到很高的生产产量。”Vollmer公司总经理StefanBrand博士说道。针对刀具加工上的操作简便化、运刀路径精确化和位置闭锁稳定化的问题，该公司可以将其在线切割设备上的工作经验纳入到自动化技术里来。在线切割设备上，各部分之间的相互协调需要达到微米级的精度。这种技术工艺可直接被整合到Vgrind360型机床设备的研发上来。 　　减轻专业人员的工作负担 　　Schuler在AMB展会上也介绍了其在自动化领域里的多年工作经验。作为LoadMaster装料系统的一个扩展，该企业推出了LoadMasterAssist机器人装置。“自动化程度越高，则生产效率也就越高，尤其是对于那些采用LoadMaster装料系统来实现链接的机床设备来说，更为如此。LoadMasterAssist机器人操作间作为托盘与货物载体的装料系统的一个功能扩展，承接了以往设备操作人员所承担的任务。”Schuler公司产品经理AlexanderHergl说道。由此可以减轻专业人员的工作负荷，使之可以处理其他任务。 　　Trumpf公司也意识到机床设备自动化是引领未来的一个话题，并委托IPA公司通过合作的方式对相关技术和方案进行开发。“开发的目标便是机床设备在信息流和物料流方面的全自动连接。为了能够在板材加工中对繁杂而多样的生产环境提供有效的技术解决方案，Trumpf公司和IPA公司也对部分自动化的过渡性技术方案进行了探索，即操作人员在其工作中可以通过信息连接而获得支持，现有的生产流程在无需昂贵的自动化技术的情况下也能得到改善。”IPA公司的Schneider如是说。两家公司的合作期限为五年。除了直接合作的方式之外，对公共资助的研究项目框架内的协作也进行了探讨。IfW公司也在积极探索自动化机床领域的课题，既有基础性的方面，也有与工业口合作伙伴直接合作的方面，例如机床制造企业和机器人制造企业、搬运装置供应商和设备使用单位等。如果说从最初看来还缺少合适的连接界面和需要较高的投资成本这些因素成为了最大的障碍的话，在Kuka公司Schuhbauer看来，其实还存在着其他一些障碍。最大的挑战在于各个项目合作伙伴之间的工作协调。在项目初期往往还不太清楚必须要做哪些工作，而当项目行将结束时却不再有很多时间来完成设备配备和测试了。 　　通过技术优势来说服用户 　　为了减轻项目合作单位的工作强度，Kuka公司参与了VDW工作组的通用接口规范化工作。Kuka公司自己的技术包(如ready2grip)应该也可以为用户赢得更多时间，即在Kuka公司那里的集成商可以直接订购带有抓爪的机器人，而机器人设备运抵使用现场之后便可直接投入使用。鉴于自动化技术的复杂性而向用户提供的这种前瞻性的支持可以成为用户决定选用自动化机床的极具说服力的理由。 　　“从障碍角度上看，我认为目前的紧迫性工作更应该放在设备与机器人制造厂商这边，因为他们要让(尤其是中小产量的)用户们信服拥有适当自动化程度的自动化机床的诸多好处。”IfW公司Stehle这样总结说。同样具有说服力的还有这样一个事实，即拥有自动化机床设备的用户更接近于同样具有决定未来意义的工业4.0的表征。“自动化技术方案不仅仅是要更快、更灵活和更具经济性地集成到机床设备上，同时也要实现数字网络化。在这里，我们可以看出从工业4.0角度积极参与到生产规划中去的机床设备所具有的潜力。由于具备很多认知系统，因此一台‘一起思考’的机器人可以扩大机床设备的视野，但这还仍然只是未来的一个梦想。”Vollmer公司的Brand总结说道。

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发布时间: 2017-09-25

90. 国产高档数控机床的发展现状及展望

杨芳

制造业是推动经济发展的发动机，而数控机床作为现代制造业的关键核心装备，其发展一直受到国家和相关行业的高度关注。近些年随着我国经济社会的快速发展，我国机床行业有了长足的进步，产业规模、产品质量和系列规格都有了很大提升，而国民经济发展中急需的高档数控机床过度依赖进口的局面已有所改善。 受累于低迷的世界经济形势，我国机床行业从2011年下半年进入下行状态，在国产数控机床行业总产值及利润纷纷下滑的情况下，高档数控机床的需求却稳步上升，成为我国机床行业当前发展的一大亮点，高档数控机床也成为我国机床行业推进产业结构调整、实现转型升级的重要着力点。在“高档数控机床与基础制造装备” 国家科技重大专项（04专项）的推动下，我国高档数控机床近几年得到快速发展，航空航天、船舶等高端制造业作为用户企业，其在促进我国高档数控机床发展中发挥的重要作用也得到业内专家的广泛认可，紧密结合用户企业的未来需求成为我国高档数控机床产业化及批量应用的重要保障。 我国数控机床行业的发展现状 经过多年发展，我国数控机床行业的产业规模、产品类型及应用领域等都有了长足进步，而在04专项的支持下，通过数控机床制造企业及机床用户企业的共同努力，我国的高档数控机床也有了较大发展，已在我国航空航天、船舶、汽车、发电等高端制造业得到初步应用。 我国机床行业近年来产业规模大幅增加。“十一五”期间，金切机床行业工业总产值年平均增长率达23.6%，2010年达1306亿元人民币，并在2011年达到1542.9亿元人民币的历史最高点，其中数控机床的发展速度更快，数控机床产量占金切机床总产量的比重由2005年的13.2%提高到2010年的29.6%，国产数控机床产值市场占有率也在2010年达到56.7%。 在高档数控机床方面，随着04专项的深入实施，一大批数控机床关键制造技术得到突破，多种构型的国产五轴联动及复合加工机床实现了在用户生产现场的小批量应用，广泛用于飞机结构件、大型水轮机叶片等多种复杂零件的加工，加工材料涵盖了铝合金、钛合金、不锈钢、复合材料等。以国产高档数控机床在中航工业成飞公司的应用为例，成飞公司现装备6台国产五轴联动数控机床，故障率比国外同型机床稍高，但已基本满足飞机结构件批量加工。 五坐标数控龙门机床方面，济南二机床集团有限公司的XKV27系列龙门移动式五轴联动镗铣床，配备大扭矩机械式A/C双摆角数控万能铣头，工作台面宽度可达5m，长度可达40m，已在鞍钢重型机械有限责任公司、上海航天设备制造总厂应用。中航工业北京航空制造工程研究所的G5 2560 ABJ五坐标数控龙门铣床配备A/B摆角式机械主轴头，适用于钛合金、合金钢等复杂飞机结构件加工，目前已在中航工业成飞等多家飞机制造企业应用。 五坐标立式加工中心方面，以沈阳中捷的VMC 25100U、中航工业北京航空制造工程研究所的V5 1030 ABJ为代表的国产五坐标立式低速加工中心（A/B摆角）已在中航工业成飞用于飞机钛合金零件加工，除部分指标及整机可靠性略低外，这两款机床的零件加工能力与Rambaudi公司的1201机床接近，基本满足钛合金航空结构件的五轴加工需求。 五坐标桥式机床方面，中航工业北京航空制造工程研究所的B5 2580 E桥式五坐标高速数控龙门铣床工作台尺寸为2.5m×8m，主轴转速达到24000r/min，已有多台在我国航空制造企业应用。济南二机床集团有限公司的XHSV25系列机床配备大功率、高转速双摆角数控万能铣头，工作台面最大宽度可达5m，长度最大可达30m，已在航天二院二八三厂应用。车铣复合机床方面，北一机床的XKA 28105X300超重型数控龙门车铣复合机床已在哈尔滨汽轮机有限公司投入使用。 数控系统方面，中高档数控系统的开发和生产取得明显进展，部分国产数控系统已配套五轴联动数控机床。04专项通过设立国产数控系统成套装置研制课题，已初步解决了高档数控系统的多通道、多轴联动、绕刀具中心旋转、静态误差补偿等技术难题，开发了与数控系统配套的伺服驱动及电机等硬件，形成了系列化产品。典型如华中8型、广数GSK25i、沈阳高精GJ400数控系统等，上述数控系统已配套多台04专项支持的中高档数控机床，部分已投入实际现场应用。

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发布时间: 2017-06-20

91. 机床行业迎来发展契机 智能机床将成重要发展方向

杨芳

近年来，中国机床工具市场需求发生显著变化，需求总量明显减少、需求结构加速升级的市场新特征愈加明显。需求结构升级的主要方向在于 自动化 成套、客户化订制和普遍换挡升级。在提高产品技术和质量水平的基础上推动“数字化制造与智能制造”，为客户提供整体解决方案，是机床行业转型升级的重要标志，也是机床企业共同的努力方向。 中国作为全球最大的制造业大国，近年来机床产业得到快速发展，2014年产量达到39.1万台，比2010年增长65%。但与德、日等领先国家相比，仍存在较大差距，功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑。机床领域的技术研发与突破成为了“ 中国制造2025 ”战略重要工作。 4月份，在CIMT2017机床展期间，不少人员都反映，市场有了回暖的迹象。但随着国内机床上市公司一季报的陆续发布，却发现了数据支撑不够充足。但考虑到机床行业的特性，从接单到合同完成需要比较长的一个周期，因此一季报或许不能很好地判断目前的境况。 但可以肯定的是，在智能制造或 工业4.0 成为未来趋势的背景下，几乎所有的机床上市企业都在加大转型升级的力度，而智能制造则是大家共同努力的方向。 目前，中国数控机床消费总额占全球比例高达42%，机床保有量不断提高。伴随中国机床行业的快速增长、结构调整以及专业化分工深化，具有多方面技术和性能优势的电主轴将受益于下游机床工业产业升级。而进口电主轴价格高、交货期长、维修困难，国内产品进口替代空间广阔。此外，电主轴常因操作不当、部件磨损等原因导致故障，也会因长期使用精度下降而需要维护检修。 在低端产能过剩，需要各家都升级的形势下，做好差异化销售策略是很重要的。对于机床行业来说亦是如此，因此，机床需要自带诊断系统以智能诊断所有机床亚健康显得非常必要，通过智能化预测小故障让用户免去后顾之忧，是非常契合中国市场的客户需求的。只有真正帮助客户降低成本，产能更柔性，客户才觉得有未来。 在机床行业已经看得见有政府与企业开始共同打造智能生态圈，这其实也是一个需求。有人说，中国制造往后经过20年的发展，可能要慢慢脱离从大城市向中小城市，甚至到小镇上去发展，这些地方可能是未来承载中国制造业一个新的依托。 自中国经济进入新常态以来，未来经济肯定是波动式增长，波动中会出现下行，有一个下行曲线，只是围绕这个曲线出现波动。中国经济肯定是要保持在6.5%～8%的波动区间，2020年要实现小康目标，如果没有一定的经济增长速度，是很难实现这个目标的，但是高端取代低端产品却是必然的结果。 综上所述，在国家产业政策支持、新技术革命推动和市场需求牵引等综合作用下，机床行业的智能制造将步入加速成长期。智能制造的发展将对传统制造体系带来猛烈冲击，推动产业格局发生深刻变革。 在我国经济新常态下，机床工具行业面临市场需求升级的紧迫需求，经过新技术革命的洗礼，机床行业企业的经营模式将逐步转变。毋庸置疑，智能机床将成为智能制造体系中的核心装备，加快发展智能机床，是实施《中国制造2025》打造制造强国的首要任务。 .

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发布时间: 2017-06-20

92. 2018年数控系统行业发展趋势分析 看好中高端市场前景

杨芳

从国产数控系统发展来看，我国数控系统由开始的政府主导发展为现今的企业主导。发展至今，虽然国内数控系统的应用仍然以国际品牌产品为主，但行业已经步入了自主创新的阶段。 　　国内数控系统企业已经进入主导自主创新阶段，但竞争层次仍较低 　　 　　从国产数控系统发展来看，我国数控系统由开始的政府主导发展为现今的企业主导。发展至今，虽然国内数控系统的应用仍然以国际品牌产品为主，但行业已经步入了自主创新的阶段。 　　图表1：我国数控系统产业发展历程 　　 　　资料来源：前瞻产业研究院整理 　　数控系统主要分为经济型数控系统、普及型数控系统和高档型数控系统，其中，高端数控系统市场几乎为外资垄断，主要被发那科、西门子等国外巨头占据，国内只有南京埃斯顿、广州数控、华中数控等少数企业具备生产能力。由于核心元件具有高技术和高附加值的行业特性，国外企业往往借此抬高产品的价格，我国数控机床整机的发展也因此受到严重制约。 　　目前行业整体竞争格局分为三个层次： 　　第一层次为梅耶伯格、小松NTC株式会社、安永株式会社、莱玛特国际、日本创技、日本滨井、高鸟株式会社等，这些国际企业的产品技术含量高，价格较高，占据了行业的高端市场; 　　第二层次为国内具备一定核心竞争力的企业，主要包括晶盛机电、宇环数控、苏州赫瑞特、江西新航科技及中国电子科技集团公司第四十五研究所等; 　　第三层次为数量众多的低端企业，产品技术含量较低，同质化严重，缺乏核心竞争力，竞争非常激烈。 　　图表2：我国数控系统竞争层次(单位：%) 　　 　　资料来源：前瞻产业研究院整理 　　国内数控系统企业中端市场竞争相对充分 　　目前，在国内中档数控系统市场中，华中数控占据30%的市场份额，排名第一;北京凯恩帝、大连大森分别占据22%和14%的市场份额;在国内高档数控系统市场中，华中数控占据绝大部分市场份额，远远领先其他企业。 　　图表3：国内中档数控系统市场格局(单位：%) 　　 　　资料来源：前瞻产业研究院整理 　　图表4：国内高档数控系统市场格局(单位：%) 　　 　　资料来源：前瞻产业研究院整理 　　数控系统下游应用范围广 　　改革开放以来，我国国民经济高速发展，各行各业需求大量的制造装备，推动了我国数控系统行业的发展。随着数控系统行业技术水平的不断升级，其下游应用领域也不断扩大，目前数控系统设备行业下游应用领域涉及传统机械工业、汽车工业、电力设备、铁路机车、船舶、国防工业、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技术工业以及其他加工工业等。行业市场供求状况主要受下游消费电子产品、LED产品、太阳能光伏设备、航空航天设备以及集成电路工业等行业的综合影响。 　　图表5：我国数控系统下游应用概况 　　 　　资料来源：前瞻产业研究院整理 　　随着产业结构调整的不断推进，新材料、新技术、新工业的不断突破，我国制造业对高精度零部件、配件需求不断增长，下游细分行业对多线切割机及研磨抛光机等精密数控机床设备产品的品质、功能等多方面要求也会越来越高，这直接增加了数控系统高端产品的需求，且这类中高端数控系统产品在整个行业中所占比重将继续增大，利润水平也将继续得到提升。 　　近年来，国务院印发了《中国制造2025》制造强国行动纲领，瞄准高档数控机床、集成电路及专用装备、信息通信设备、航空航天装备、节能与新能源汽车等战略重点，引导社会各类资源集聚，推动优势和战略产业快速发展。在此背景下，精密数控系统行业自身及其下游行业均得到了快速的发展。我国目前正处于工业化进程的中期阶段，是从解决短缺为主的脱贫到发展经济强国致富之路的关键阶段，下游强劲的发展势头带动了对数控系统的巨大需求。中国已经已经成为世界第一大机床市场，因而我国未来数控系统市场巨大。前瞻认为，中高端数控系统的市场占有率将显著增加。

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发布时间: 2018-06-21

93. 世界机床报告显示制造业向北美转移

icad

2017年和2018年，现代机械工业出版社加德纳商业传媒旗下研究机构Gardner Intelligence发布的《世界机床调查报告》显示，2017年和2018年，前15个机床消费大国中，有12个国家的机床消费增加。这种情况在单一年份内发生的情况比较少见，这也是唯一一次背靠背的情况。这种全球范围内的回升，以及机床市场的极度周期性，应该可以看出2019年机床消费在全球范围内的低迷命运。 根据最近公布的最新调查结果显示，2019年全球机床消费减少了131亿美元，即13.8%，至821亿美元。因此，2019年的机床消费创下了自2010年以来的最低水平，当时全球大部分经济刚刚开始从大衰退中复苏。而且，与2018年的情况差不多，前15个消费大国中，有12个国家的机床消费在2019年出现了下降。 1960年至2019年按实际美元计算的机床消费和生产情况示意图 根据2019年世界机床调查报告，全球机床消费降至2010年以来的最低水平，当时全球大部分经济刚刚开始从大衰退中复苏。全球机床产量也遵循了类似的模式，降至2010年以来的最低水平。 中国领衔收缩 虽然2017年和2018年出现了复苏，但自2011年以来，全球机床市场基本上已经出现了萎缩。这种收缩很大程度上是由于中国的原因，而中国无疑在2019年引领了市场的收缩。中国2019年的消费量为223亿美元，下降了64亿美元，下降了25.3%。中国机床消费的下降额占到了全球下降额的近一半。 其中，中国的汽车行业等在2019年年底放缓。为遏制COVID-19的检疫，中国经济受到的打击也尤为严重。因此，中国的机床消费在2020年可能会再次出现大幅下降，可能再下降15%-25%，即约50亿美元。 2019年中国的机床消费占市场的27.2%。这是自2008年以来，中国机床消费占全球市场的比重首次低于30%。而且，随着工作向没有受到COVID-19冲击那么大的东南亚国家和继续声称在全球制造业中占有较大份额的墨西哥转移，该国在全球市场的份额可能在2020年再次下降。 墨西哥制造业的增长 2019年，墨西哥的机床消费量为25亿美元。这是其有史以来的第三高，也是其连续第8年消费超过20亿美元。与2018年相比，墨西哥2019年的机床消费量增加了9.1%。在前15名消费国中，墨西哥的增幅位居第二（只有巴西的增幅更高）。墨西哥2019年的增长速度也是全球第五快。在增长较快的国家中，有3个国家的消费者规模明显较小，这使得它们的较高增长率更容易实现。 墨西哥在2019年保持了全球第八大机床消费国的排名，保持了全球第八大机床消费国的地位。不过，该国在全球机床消费中的份额从2.4%大幅提升至3.1%。2019年，墨西哥在全球机床市场的消费份额为历史上最大。 北美转产的影响 作为全球第二大消费国的美国，2019年购买了97亿美元的机床，比2018年仅下降了1.6%。这使得2019年美国成为自1998年以来机床消费排名第三的国家。 在消费降幅前15位的12个国家中，美国的降幅最小。因此，美国在全球机床市场上的份额大幅增加。2019年，美国消费了全球机床的11.9%。这是自2001年以来，美国在全球消费量中的最高份额。这一点意义重大，因为2001年是美国制造业大量离岸外包的开始，原因是美联储为帮助美国从互联网泡沫破裂后的复苏而人为地设定的低利率。 自2009年末或2010年初大衰退结束以来，随着制造业向北美，更具体地说是美国和墨西哥的制造业回流，钟摆开始回摆。这段时间内，这两个国家的机床消费在全球机床消费中的份额普遍上升，就是再生产或接近生产的趋势的证据。 COVID-19导致一些国家锁定了相当一部分人口，这导致经济活动大幅减少。很有可能在2020年全球机床消费下降15%以上。如果全球机床消费下降15%，那么全球机床消费将自2009年大萧条以来首次跌破700亿美元，这也是在大萧条的情况下，全球机床消费首次跌破700亿美元。 机床产量也将下降 全球机床产量与消费类似。2019年，全球机床产量为842亿美元，同比减少129亿美元，下降13.3%。与全球消费一样，2019年全球产量也跌至2010年以来的最低水平。15个生产国中只有3个国家在2019年增加了产量：巴西、法国和加拿大。 中国作为全球最大的机床生产国，产量减少了46亿美元，或23.1%。在过去8年中，中国的机床产量有6次下降，降至2009年以来的最低水平。2019年，中国在全球产量中的份额为23.1%，是自2008年16.4%以来的最低份额。 巴西是前10大生产国中唯一一个增加机床产量的国家。该国的产量增加了12.6%，达到16亿美元。其他前10名生产国中的每一个国家都削减了产量。只有德国和美国的减产幅度低于10%。因此，德国和美国在全球机床产量中的份额都有所上升。排名前15位的国家中，其他增加全球产量份额的国家还包括意大利、奥地利、法国、英国和加拿大。调查结果显示，机床产量从亚洲向欧洲转移的幅度不大，但很明显。

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发布时间: 2020-07-08

94. 李克强：互联网+是中国制造2025的重要支撑

杨芳

在5月4日的国务院常 务会议上，李克强总理表示，“‘互联网+’是对‘中国制造2025’的重要支撑，要推动制造业与互联网的融合发展。” 当天会议部署推动制造业与互联网深度融合，加快“中国制造”转型升级。“我们在‘互联网+’的发展过程中，电子商务确实是走在了世界前列，但在制造业利用互联网方面，步伐还需加快。”总理说，“中国已经是工业大国，但距离工业强国还有不小距离，这就需要加快推动制造业与互联网的深度融合进程。” 在讨论这一议题时，总理例举了德国与美国的例子。“德国的‘工业4.0’，主要是‘制造业+互联网’，而美国更多是‘互联网+制造业’。尽管彼此的方法和路径不一样，但都是要提升制造业水平。”李克强说，“两者各有特点。我们要向工业强国迈进，就要更多吸收这两方面的经验。” 总理还提及此前考察、座谈中的几个事例：海尔公司通过创客平台让大企业的员工成为创业者；河南中信重工在大企业内部蓬勃开展“双创”；中核总“华龙一号”的堆芯设计，通过互联网聚集了20多个城市的500多台终端、上千人的力量集中攻关。 “互联网的很大一个特点就是‘集众智’。通过互联网在全球寻求解决方案，可以节省大量人力和智力。”李克强说，“这是现代工业发展的必由之路。” 总理强调，推动制造业创新发展不仅需要大企业的创新，同时需要大企业和中小企业协同创新。地方政府要支持制造企业建设基于互联网的“双创”平台，依托国家新型工业化产业示范基地和国家级经济技术开发区建设“双创”示范基地。电信企业要对“双创”基地宽带接入进一步提速降费。 谈起利用互联网大数据改变传统制造业，李克强以中国服装行业使用的西装版型为例说，过去不是日本的就是欧洲的，一直没有搞出自己的版型，因为靠一个一个数据收集相当困难。现在大数据提供了新的路径。江苏一家服装企业，两三年前就已经积累了200多万人的版型数据。有了大数据，就可以支持基本版型之上的个性化定制。 “依托大数据等互联网新技术，传统制造业企业的创新水平得到了显著提高。”总理说。

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发布时间: 2016-05-18

95. 美国模具制造商协会全国办公室AMBA颁发奖学金鼓励学生进入这个行业

杨芳

美国模具制造商协会全国办公室（AMBA），印第安纳波利斯，印第安娜，最近宣布其2016奖学金奖励计划的接受者。自1991计划实施以来到目前为止，全国超过263000美元被授予该奖，展示了AMBA对工业、教育和提供有价值的会员的利益的承诺。 每年，AMBA奖学金奖励AMBA会员或员工家属。该奖学金计划旨在帮助美国的模具教育。这个奖学金的首要任务是帮助学生谁愿意职业追求：1）模具设计、机床或模具CAD／CAM机床编程，2）塑料制造业（包括工程塑料，塑料件设计或塑料加工技术人员），3）持续的培训/教育等相关领域。 2016 AMBA国家奖学金计划获得1000美元以下的人（包括各自的AMBA成员企业）：帕克斯顿科里，爱荷华大学（模具制造商）；彼得弗里茨，印第安那大学–普渡大学印第安纳波利斯（Pro模具）；艾伦Johanson，埃尔金社区学院（Elba工具工程公司）；科迪史密特，菲瑞斯州立大学（CS工具和工程公司）和杰姆斯，大急流城社区学院（Paragon D和E）。AMBA祝贺每一个品学兼优的学生，希望他们努力做最好的自己。

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发布时间: 2016-07-22

96. 使用AI预测数控机床主轴问题

icad

人工智能（AI）有望实现真正的工业设备预测性维护。 我去年写的一个例子是Cosen Saws的基于云的预测维护应用程序，该应用程序不仅可以监控公司数控锯刀片的寿命，而且可以在故障发生之前预测刀片故障。 一个类似的例子是Mazak的基于AI的主轴健康监测系统（SHMS），它目前是其HCN卧式加工中心（HMC）的一个选项。 这两个系统都是与辛辛那提大学的工业AI中心（以前称为智能维护系统中心）共同开发的。 现在，工业AI中心由辛辛那提大学（UC），密歇根大学和密苏里科技大学组成。自2001年以来，该中心与100多个国际组织合作开展了100多个项目，包括丰田，波音，博世，卡特彼勒，通用电气航空，固特异，哈雷戴维森和西门子。其目标是消除工业设备意外故障的风险。 Mazak的SHMS旨在使车间能够在主轴或主轴轴承损坏发生之前很长时间内采取主轴维护措施，从而最大限度地减少停机时间并使任何维护任务更加方便。 Mazak的流程开发协调员Joe Sanders表示，公司基于AI的系统与其他主轴监控技术之间的关键区别在于SHMS不是基于阈值数据。这将是当检测到特定的主轴振动频率时将发送警报的情况，该特定的主轴振动频率将表明已经或很快将发生损坏。相反，他说SHMS可以在发生前几个月发现问题，提供时间安排主轴维修或在最方便的时候进行更换。 在历时一年的大泛围主轴破坏性测试得出的数据基础上，SHMS的AI建立了其主轴神经网络自组织图。主轴特定的特征可以区分良好振动与不良振动之间的差异。算法预测了主轴在一段时间内显示剩余使用寿命时如何随着时间的推移而降级（除非发生崩溃）。 “这不同于估计主轴寿命的时间表，因为我们不知道机器是否会用于轻型工作，起伏切割，24*7操作或任何其他可能的情况，”桑德斯先生解释说。 SHMS的主要组件包括振动和电流传感器，数据采集模块和处理SHMS算法的工业计算机。安装后，一小时的建模测试会映射特定主轴的操作特征。之后，用户可以执行定期的60秒测试，将数据与主轴模型进行比较。当周期时间足够长时，桑德斯先生建议在每个部件完成后进行测试。然而，他指出，对于周期时间相对较短的零件来说，这可能不是必需的。 SHMS可作为配备该公司Smooth CNC的Mazak HCN机器的选件，也可作为Matrix CNC机器的改造。 （系统的图形用户界面目前正在改进中。） 该公司很快计划提供滚珠丝杠预测监测作为SHMS选项的一部分。事实上，工业人工智能中心已经收集数据，为滚珠丝杠开发预测磨损算法已有一段时间了。下一个目标是创建一种有效的SHMS技术，该技术将持续监控主轴健康状况并消除60秒测试的需要。桑德斯说，这种主动系统还能够检测刀具磨损并自动减少切削参数，以防止破损。 SHMS将于去年9月在国际制造技术展（IMTS）上展出，将于10月在其位于肯塔基州佛罗伦萨的总部举办的Discover活动中正式推出。

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发布时间: 2019-07-16

97. 欧盟发布无人机新规

icad

据欧洲航空安全局(EASA)网站2019年6月11日刊文，EASA今天发布了欧洲关于无人机的通用法规：议会授权法规(欧盟)2019/945和议会实施法规(欧盟)2019/947，以确保欧洲范围内无人机运营的安全和可靠。与其他规章法律一起，本次发布的法规在保证欧洲居民安全和隐私的同时，确保无人机的自由飞行，使欧洲成为无人机的乐土。 EASA执行局长帕特里克?凯表示：“欧洲将成为世界上第一个拥有完整法律法规制度以保证商用和消费级无人机安全、可靠、可持续运作的区域。本次发布的通用法规将为极有潜力的无人机行业培育投资，创新和增长。” 通用法规将帮助商用和消费级无人机使用户明晰可为和不可为的界线。同时，确保无人机可跨国运作。一旦用户获准在某国使用，他们将可在欧洲范围内自由放飞该机。无人机将可在欧洲范围内无缝跨国飞行。 新规包含了运营和技术方面的要求。一方面规定了无人机安全飞行必备的能力，例如新型无人机必须做到本体独立识别，可使监管机构追踪特定某架无人机。将可有效避免2018年盖特威克机场和希斯罗机场发生的事件。另一方面，新规覆盖了运营无人机的每一种类型，包括无需事先审批的类型，以及需要认证的飞机和运营商，还有小型遥控飞机的训练需求等。这些新规将代替现存的欧盟成员国的国家规定。 本次发布的规定将在20日后生效，但在一年后开始实施，以令欧盟成员国和运营商有时间准备和部署。2020年6月，无人机运营商将在其主要居所或运营所在的成员国注册。 EASA将很快发布指导文件，以及两个“典型场景”的提案以帮助无人机运营商适应新规。年末前，EASA将向欧洲议会提交U-space服务管理规定以给予复杂无人机运营更高自由度。 下一届2019无人机高端会议上，EASA将提供深入讨论新规和未来提案的机会。 本年度的无人机会议将由EASA组织，于2019年12月5-6日阿姆斯特丹无人机周中召开。会议主题是“扩张无人机运营”，将重要讨论欧洲无人机市场通用发展。

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发布时间: 2019-07-16

98. 国内工业机器人市场发展前景巨大

杨芳

据统计，日本每一万个工人中有400个是工业机器人，欧盟每一万个中有250个，而中国只有20个。因此中国工业机器人应用前景非常巨大。那么，机器人自动化制造系统未来究竟会发展到什么样的程度呢？ 国内工业机器人市场发展前景巨大 　　在沈阳第一机床厂，副总经理姜庆凯正紧张的看着机器人机床的调试。记者看到，这样一台机器人管理了5台机床，只见机械手抓起一个毛坯，把它按顺序放到一个个的车床里加工，不一会，一个产品就被生产出来。 　　姜庆凯介绍说，这条生产线是给汽车做轮毂轴承的。他们第一期定了两条生产线，并要求这两条生产线在原则上每个班只有一人巡视。 　　看到机器人机床调试顺利，姜庆凯放下心来。他告诉记者，虽然机器人系统价值在100万左右，但它能节省4名熟练工人，按每天两个班计算，2年里就能收回投资。同时产品质量、废品率也比人工好很多。因此，在传统机床几乎没有利润的情况下，带有机器人系统的机床却销售火爆。 　　姜庆凯接着说，特别是在经济如此低迷的情况下，机器人机床是逆势上扬，订单也比去年增加了一倍，很多竞争对手都在做这方面的投入和研发。面前，管理机床的机器人，是由国内最大的机器人企业沈阳新松和沈阳第一机床厂联合研发的。在沈阳新松，记者看到车间里满满当当的都是给烟草企业、给能源企业、给汽车企业研发的各种不同的机器人。在董事长曲道奎的眼中，推动各行各业的制造模式革命，已经成了他们忙不完的事，而在一场会议上，记者也感受到了他们眼中的世界。 　　在会上，他们各抒己见，讨论着机器人的一些新的应用，例如在锻造、铸造、打磨、上下料、印刷电子装配和电机电焊等领域都需要有机器人到数字化车间。还有一些特殊的领域，例如不适合工人操作的爆破行业等危险品生产领域。还有人议论到，国家新的规范里要求从6月1日开始，所有的药品运送行业都必须采用自动化的设备。自动化的存储和分拣，这个是贴合国家的要求。 　　在这些技术狂人的话语里，一个无比庞大的市场越来越清晰地展现了出来。而现在，无论从场地还是其他各个方面都已经完全满足不了他们的生产需求，现在他们要做的，就是加紧扩张的步伐。 　　面对国内机器人市场的火爆，ABB等国外机器人企业也开始纷纷入驻国内，国内大大小小的机器人企业、产业园区也开始像雨后春笋般的出现。伴随着机器人产业的快速发展，未来几年，将有大量产业工人被替换下来。而采访中，一些企业也开始为员工的未来做打算。在格力，董明珠就告诉记者，格力将以每年10到20亿元的投入，引进国外顶级的技术学院，并建立自动化技术研究院。对未来离开生产岗位的几万名工人进行再培训。她坚信，自己的研究院今后将会带来更多的产业和技术。以后，不仅是格力，其他的行业也会陆续使用，这也就意味着格力未来的发展方向很有可能转变成一个创造者，一个机器人或自动化设备的制造商或集成商。

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发布时间: 2016-05-18

99. 对于复杂的零件比较切割方法白皮书

杨芳

微射流（亨特斯维尔，北卡罗莱纳州）已经发布了一份白皮书，题为“克服质量与精密切割应用的挑战，”详细分析了长处和弱点，关于电火花线切割、激光、化学腐蚀、常规水射流和微水射流对复杂零件加工的各种材料。本文可以在microwaterjet.com下载一个PDF文件。 “得到正确的结果的第一时间是什么的客户期望在这一领域，”董事总经理史提夫说，“了解一个切割方法的可能性和局限性，在进行一个项目是确保发生的一个重要的第一步。” 据该公司描述，该文件是为了解决客户的关注，从其他方法经历了失败或不到理想的结果，。“我们绝对不是说微射流是各种场景的理想解决方案，”parette说，“但是我们知道在我们的加工精度是最好的解决方案的情况。”在引导这些情况包括加工精致或软如橡胶或硅材料，或生产精密零件的最小毛刺或后期制作加工在航空航天，电子和其他高度敏感的设备制造业务。

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发布时间: 2016-02-25

100. "智能制造"的高风险与高收益

杨芳

　　目前，就全球智能制造 的发展现状来看，只有少数制造业国家，如美国、德国、日本、中国和韩国等正在进行智能制造的模型建构和实体实验，而无论是美国重回制造业的“国家制造创新网络”，还是德国的工业4.0，抑或是中国制造2025，总体上看，智能制造还处于起步的前期阶段，真正产业化的智能制造还只是凤毛麟角。在这个意义上，中国介入智能制造几乎与发达国家是同时的。 　　 　　不过，众多业内人士更指出，在这几个国家中，中国实施智能制造的底子却是最弱的，因为底子太弱，所以，中国要想在智能制造与其它几个国家一较高下，非得采取弯道超车的方式不可。一个原因在于，智能制造必须基于工业自动化，也就是说，实施智能化改造的生产车间应当是已实现高度自动化生产的车间，在此基础上，通过完善网络系统和智能控制，再加上信息处理的升级和物联网的全域化，最初级的智能制造才是可能的。而在中国，除了少数电子信息产业的制造车间和汽车产业的组装车间，其它行业的大部分生产车间，还处于半自动化甚至人工操作的水平上。因此，发展中国的智能制造，从3C产业和汽车制造产业进入，目前是成本最低廉的路径。东莞推动3C产业实施智能制造的示范工程，原因也正在于此。 　　 　　而从智能制造技术成熟度来看，虽然各国提出的智能制造谋划文件几乎都是前景美好的描述，但实验层面的成功案例说明，智能制造技术 还远远不是成熟的方案，其中的关键节点还需要进行反复的探索。另外，智能制造是一个需要企业外部环境支撑有力的技术经济，就目前情况来看，几乎所有国家都不具备支撑智能制造的完美环境。因此，智能制造是一个高风险和高收益并存的新兴产业模式。 　　 　　世界几个先行试水智能制造的国家，都不约而同地提出了国家支持的政策体系，即尝试智能制造的企业，可得到国家财政补偿性的援助，而国家的这种支持，其实就是建构一个风险共担的机制。因为这些率先尝试智能制造的企业无疑将承担失败的风险，而可能获取的成功经验又可为整个社会所共同分享，所以，给予尝试企业以一定的财政支持符合社会公益。

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发布时间: 2015-10-08