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CIMT2023部分数控系统展品评述及对数控系统行业的思考

来源: 聚展网2023-08-15 06:51:45 222分类: 机床资讯

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编者按：CIMT2023（第十八届中国国际机床展览会）已于4月15日圆满落幕。展会期间，主办方中国机床工具工业协会有关分会组织人员针对本专业领域展品进行评述，现编发部分文章，供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

2023年4月，CIMT2023在北京隆重举办，来自全球28个国家和地区的约1600家机床工具行业企业同台竞技，全球最先进的制造技术和装备集中展示。

一、部分数控系统展品特点

1. 西门子

西门子展示了以SINUMERIK 840D为代表的数控系统，在复杂的系统平台上通过系统设定而实现多种控制技术，适应各种复杂加工。其重点展示的技术包括便捷智能高效技术、刀路分析、自适应加工等。

（1）便捷智能高效技术可提供即插即用的工艺软件包，涵盖了车、铣、磨削加工循环。采用多种工艺图形化编程，如五面体加工、SMTE偏心车削、梳式切槽等应用。应用Ctel-Energy功能、高能效电机和驱动支持电能反馈等，可实现能耗监控方案与低能耗管理。

（2）刀路分析技术特点是可通过AWMT软件将刀具实际加工轨迹、速度、加速度通过不同颜色进行可视化，直观判断加工问题。同时支持将产品模型、NC程序加工轨迹、通过高频采集获取的实际加工轨迹多视图同步显示、对比分析，提高分析效率。

（3）自适应加工体现的是基于主轴功率的实际切削速度优化，帮助用户以最小的投资和风险提高机床产能。为防止加工工件被进一步损坏，通过实时的主轴过载保护和刀具破损检测，有效防止刀具和机床损坏。

2. 发那科

发那科系统在设计中大量采用模块化结构，易于拆装，各个控制板高度集成，便于维修、更换；所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能，其中0i系列具备整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。本届展会其重点展示的技术如平滑TCP、故障排除、负载监控等。

（1）平滑TCP技术应用在4轴联动加工中（FANUC公司在中国不销售五轴联动数控系统），通过CNC对刀具前端轨迹直接插补来提高加工轮廓精度，通过控制刀具前端点的加工速度一定来提高工件表面精度。

（2）同时在刀具前端点控制中，对于刀具姿态的不均匀变化自动进行补偿，是机械动作更加平滑。在故障排除方面，应用远程监控、影像及声音辅助等技术，以动画记录机床状态和操作内容，为解决故障提供帮助，提高运作效率。

（3）在负载监控方面，通过刀具破损检测、智能负载表、智能主轴负载控制、智能拐角控制等技术，来支持CNC选择最佳的加工条件并提高生产效率。

3. 三菱

近几年，三菱数控经历了数代产品更替和不断技术革新及提升，推出了一体化的M80/M800系列产品。本届展会重点展出的是M80产品的自定义动画功能、自动车床时间缩短方案及模具加工支援方案。

（1）关于自定义动画功能，三菱CNC推出了自定义画面功能包，将六大功能模块整合其中，充分考虑MTB、最终端客户使用需求，简化用户操作，提升工作效率，其六大功能包包括：报警分析模块、暖机画面模块、加工情况分析、MG代码模块、刀库调整模块和第四周安装模块。

（2）M80系统在车削方面拥有强劲的功能，如快速进给程序段重叠功能、高速同期攻丝补偿、主轴同期控制、控制轴重叠控制等，用此来实现自动车床时间的缩短。

（3）另外，M80系统可应用容差控制功能，改善相邻路径的指令点不一致导致的加工面伤痕情况。在容差控制功能有效时，通过调整影响加工时间、加工精度、面品质3个评价指标的参数，从而实现模具加工期望的加工结果，实现高品质、高精度、高效率的模具加工。

4. 华中数控

本次展会，华中数控以高端五轴数控系统为主题，重点展出了HNC-848D高端五轴数控系统。华中数控全新推出的高端五轴数控系统产品包，突破曲面超匀顺插补技术、智能前馈技术、高速高精高响应驱动和电机技术、五轴编程技术，融合五轴机床加工工艺及大数据智能分析工具，打造编程-加工-测量一体化的复杂零件制造解决方案。配套高性能五轴机床，可以实现叶轮、叶盘、发动机缸体缸盖等复杂零件的高精高效加工。

5. 中科数控

中科数控以“数智制造整体解决方案”为参展主题，围绕公司主营业务发展方向，从数控智能化、产线自动化、车间数字化三个方面展示了公司的最新技术成果和系列化产品。

中科数控以开放式数控系统二次开发平台为基础，将数控系统产品从通用型扩展到电加工、激光加工、磨床等专用型产品，满足客户的个性化需求及数控机床智能化发展趋势。本次展出的产品型号包括面向五轴加工中心的GJ610、面向车铣复合机床的GJ620、面向柔性制造单元的GJ430、面向磨削机床的GJ320、面向数控车床的GJ306以及面向电加工机床的GJ302等。

GJ610智能化数控系统支持多传感器介入和多信息融合，将信息技术、智能控制和网络化技术有机结合，实现高档数控系统对加工过程的全面感知及智能控制，增强系统加工处理能力，并具有智能编程、智能故障诊断、智能补偿和远程监控能力，以及设备故障的预测诊断恢复能力，可大幅度提升数控机床的性能和可靠性，提高复杂零件的加工效率和质量。目前该系统已成功应用于飞机结构件、航空发动机叶轮等重点领域的关键零部件加工，提高了国之重器的自主可控能力。

高档数控系统NC400、车铣复合数控系统GJ620、液压专用伺服驱动单元、视觉识别机器人智能分拣集成应用平台、数字化车间管控平台等重点产品受到与会观众的，并与客户达成合作意向。同时，配套公司数控产品的电火花成形机床、车铣复合加工中心等数控机床也在通用技术集团、北京超同步公司等客户展位上展出。

二、通过CIMT2023对目前数控系统行业的几点思考

1. 智能化是近阶段各数控厂商技术研发路线的主战场

无论是从CIMT的主题“融合创新数智未来”，还是从各公司的展示内容，都可看出，智能化已成为主流数控系统厂商的发展风向标。西门子以“加速进发——数字化赋能可持续发展未来”作为展示的主题，华中数控的展出理念“更精更快更智能”，中科数控的展示主题“数智制造整体解决方案”，等等；从展品上看，几乎所有的数控系统厂商都把智能化数控系统的最新技术和成果陈列在了最显眼的位置，包括西门子展位上数字原生数控平台、“智控”生产设备，发那科的AI数控系统、“数字孪生”信息技术，三菱的ECC存储、去硬盘化、多种接口及现场总线的多设备互联技术，华中数控的华中9型智能数控系统，中科数控的GJ600系列开放式智能化数控系统等。

由此可见，未来的数控系统将是信息技术与数控技术深度融合的产品，除了加工精度、加工效率等机械加工性能指标外，人工智能、边缘计算、5G通讯、大数据等信息化能力都将成为衡量数控系统先进性的重要条件。国产数控系统企业要在激烈的市场竞争中立足，需要做好信息技术的技术储备和人才储备，适应信息化技术的高速发展，为数控系统的智能化升级夯实基础。

如将人工智能与边缘计算技术融合数控系统，利用深度学习方法实现加工路径自适应优化和刀具智能管理等，以提高加工的精度、质量和效率；通过工业互联网和5G通讯技术实现加工过程的感知及与智能工厂的融合；通过数字化虚拟仿真与大数据技术实现工件设计与编程、机床配套调试与诊断、加工过程仿真与优化等工序链的一体化等。

2. 数控系统市场的竞争热点正在由通用型产品转向专用型产品

近年来不断有新的企业加入数控系统市场的赛道，市场竞争已趋于饱和；且经过十余年的大浪淘沙，绝大部分的市场份额已被少数几家行业头部企业所占据，如国外的发那科和西门子，国内的广数和华中等。目前国内数十家数控系统生产厂家，要凭借通用型数控系统产品在激烈的竞争中发展壮大，难度很大。随着装备制造业的发展，社会分工越来越细，数控系统的应用趋势从提供批量化通用型产品向提供定制化解决方案服务转变，这也给各个数控企业提供了各显神通、另辟蹊径的机会，由“通用”到“专用”，强化专属性能，抢占细分市场。

出于成本控制及产品兼容性的考虑，大多数厂家采取的路线都是在某一通用型产品的基础上，开发出不同的控制软件和适合客户加工过程的工艺包等，量身定做，以满足特定领域、特定行业的个性化需求。本次展会上各个公司针对不同细分市场提供相适应的产品型号，以精准满足客户的个性化需求。如发那科的EV零件解决方案、成形加工解决方案，广州数控的电子齿轮加工控制系统，华中数控的磨削、铣削、车削、激光加工数控系统，中科数控的磨削专用型数控系统GJ320、电加工专用型数控系统GJ302W等。

这种转变要求数控系统企业提高数控系统二次开发平台的开放程度，深入了解用户的需求，在工艺解决、系统配置、特殊控制、在机测量等方面提供定制化开发，在编程辅助、参数优化、故障诊断、运行维护等方面提供定制化服务，为用户提供个性化产品和系统解决方案，降低用户产品成本，成为数控系统企业增强市场竞争力、提高可持续发展能力的重要手段。

3. 数控产业链整合，跨界竞争将越来越激烈

在本次展会上，很多主机厂都是配套自有品牌（包括自研及联合开发）的数控系统进行展示，包括德马吉、马扎克、大连科德、通用技术集团等，一方面说明各主机厂越来越重视数控系统在数控设备中的主导作用，加大了研发投入与配套能力；另一方面也说明数控系统产业的竞争态势将更加多样化，不只是传统数控系统生产厂家之间的“内卷”，还有主机厂，甚至是像格力集团这种非相关制造企业的“外袭”。

目前，伺服驱动、机器人等关联产品已成为数控系统企业产品线延伸的“标配”，发那科、西门子、华中、广数、中科等都在展会上同台展出了相应的配套产品，而科德则在几年前就已完成数控系统与数控机床并行的跨界转变。面对多样化的竞争，各个企业的应对措施不尽相同，但可预见的是，数控系统与机床主机的结合度会越来越高，不同行业间的竞争壁垒也将逐步弱化，企业的产业链布局将不再局限于数控系统产品本身，而是将扩展至主机厂等制造领域的不同行业。