9月的德国格外热闹。素有“铁娘子”之称的默克尔即将开启她的第四个总理任期,南部的慕尼黑拉开了啤酒狂欢的序幕,而我们此行也有着更为紧迫的任务:赶赴世界上首屈一指的金属加工贸易盛会——2017汉诺威欧洲机床展(以下简称EMO 2017),同时也近距离走进几家德国工厂,去探寻在中国备受推崇的德国制造有着怎样的魅力与奥秘。
当地时间9月18日上午,德国联邦总统弗兰克-瓦尔特•施泰因迈尔(Frank-Walter Steinmeier)莅临EMO 2017,正式宣布了展会开幕。在“互联系统促进智能生产”的展会主题下,为期一周的EMO 2017共迎来了44个国家及地区约2,200家参展商们同台竞技(2013年参展商的数量为2,131家),展示他们的产品、解决方案与服务。据EMO首席专员Carl Martin Welcker介绍,此次展会将在未来两年内吸引意向投资超200亿欧元,而仅在展会期间,就已经锁定了将近80亿欧元的交易额,这可观的数字背后自然离不开中国企业的支持。
中国企业对“德国制造”的青睐可以从一组数据上体现出来,2017年上半年,德国机床出口市场呈现出蓬勃发展的态势,增长迅猛。其中主要的需求来自于亚洲,增长了16%。而据统计,在德国的出口业务中,中国作为亚洲的最大市场,以18%的增速再次刷新了纪录。在EMO展会上随处可见的中国面孔也进一步证实了这一现象。
就在记者一行刚踏入汉诺威展览中心,就被热情的一展台工作人员围上,在进行简单的德语问候后,并没有像我们预料的那样切换到英文,而是流利地说:“我可以讲中文”。于是,在感慨国外展商对中国观众的重视中,我们开始了这趟“工业之旅”。如果一定要找出此番旅行的意义,我想大概就是探究为何“德国制造”会在中国拥有良好口碑吧。
“我们不会对客户说不”
在展会现场,负责号恩(Paul Horn)出口业务的Harald Haug先生向我们介绍了此次展出的铣刀、槽刀、车刀等全系列产品,其中用于啮合的新工具吸引了不少眼球。该产品组合包含大量用于生产带有模块 0.5 至模块 30 的不同齿面几何形状的工具方案。无论轮齿是装在正齿轮上、轴毂连接上、蜗杆轴上、锥齿轮上、小齿轮上还是装在客户专用的轮廓上,都可以利用铣削或槽插削的工具生产所有这些齿形轮廓,而且经济性十分可观。此外,在号恩展台上还可以看到其在小孔径微小刀具领域拥有的1,200多种不同尺寸和功能的刀具,这些刀具都可以夹持在同一个刀杆上且拥有内冷孔,同时采用的具有专利的水滴型夹持方式更加有力和稳定。这些微小刀具展示一个弧形的展台上,好似一部“刀具的交响乐”。
为了更进一步了解号恩,我们在展会之后到达其位于图宾根的工厂参观。参观包括号恩的两个分别用于刀片、刀杆生产的工厂,以及Horn Hartstoffe的硬质合金材料工厂。其中刀杆生产工厂系2016年全新建成,总面积约20,000平米,除了进行刀杆的生产制造还涵盖涂层以及物流区域。另外,还建有一栋全新的行政大楼。据介绍,这两栋建筑物总共投资7,000万欧元,将有效提升号恩未来在产能方面的实力。而Horn Hartstoffe则供应公司所有的刀片毛胚,这些毛胚件将被送往号恩位于德国、英格兰、意大利、捷克以及美国的多处工厂进行刀片后续制造。
在号恩工厂内,一批年轻的身影引起了参观者的好奇,号恩公司负责出口业务的Adrian Theil先生介绍说,号恩目前雇有 60 名实习生,每年培训开始时会加入 15 名实习生。这些实习生们在一座配有现代化 CNC 机床的 1,200 平米建筑内向工程师们学习,而用于培训的设备投资高达300万欧元。“这些实习生学习的时间大约为两年到两年半,之后他们可以选择留在号恩工作或者接受进一步的教育。”值得注意的是,号恩每年约 9 百万件的刀片以平均每100 件为一组生产,自动化程度高达 97%。但即便如此,实习生们在工厂内还是要从基本的手工活儿学起。
熟悉号恩的人都知道,这家企业以槽刀起家,尤其精于处理各类特殊槽加工及小径内孔槽加工,其生产程序包括 20,000 种标准刀具和 120,000 多种特殊解决方案。Adrian Theil先生对此表示:“目前号恩的标准刀具和专用刀具的比例各占约 50%。别人做不了的事情,我们可以做。号恩不会对客户说不。”
“我们的设备可以制造财富”
舒勒(Schuler)是一家拥有着170多年历史的企业,但是你可能不知道,我们生活中常见的硬币大部分都是出自舒勒的设备,可谓名副其实的“制造财富”。而早在1895年,舒勒就向中国交付了第一台造币压力机。直至今天,中国已经成为舒勒最重要的海外市场。
在展会上,舒勒锻造部门销售总监UWE Konnerth先生介绍了来自中国的汽车零部件供应商重庆联豪科技有限公司向舒勒订购的四条机械式压力机锻造生产线。这些多工位机械式压力机采用肘杆驱动,额定吨位在800到2,000 吨之间,锻造线计划于2018年上半年交付。此外,UWE Konnerth先生还向我们介绍了此次展会上首次亮相的辗环机,该设备的研发得益于舒勒在锻造行业的不断深入,同时也离不开与业界的密切合作。他进一步介绍说:“舒勒的开发人员在全新辗环机中融入了若干独特之处,可使客户从中直接受益。例如,芯辊上端支撑轴承的位置以及芯辊的长度可以根据环的几何形状进行调节,从而大幅度减少弯曲和模具载荷。在芯辊增加驱动功能后,所有成形模具在非生产时间也可以旋转,从而使所有侧面能够均匀冷却。”
展会上短暂的参观之后,我们走进了舒勒位于德国格平根的总部。舒勒集团CEO Stefan Klebert先生阐述了舒勒在中国的发展战略,包括从大众及宝沃收到的最新订单。作为德国汽车制造传统和永恒经典的象征,宝沃在中国市场迎来了发展的春天。宝沃首款车型SUV BX7推出8个月,其销量就已经超过3万台。随后,第二款产品紧凑型SUV BX5上市,销售额节节攀升。宝沃集团今年的中期销量预计达到10万辆,每月产量约为5,000辆。为满足不断增长的市场需求,宝沃需委托顶尖合作伙伴建立新的冲压线。舒勒作为全球金属成形技术领军者,在业内独占鳌头。宝沃汽车最终选择了舒勒的五序大型伺服冲压线。按计划,该设备将于2018年8月在北京宝沃密云汽车生产基地正式投产使用,主要用于生产BX7、BX5等车型的车身外覆盖件。据了解,这条6,700吨的全新五序大型伺服冲压线,由五台压力机及配套的自动化系统组成,且全部由舒勒提供。整线采用了成熟的伺服直驱技术和与之相匹配的最新高效节能技术。主驱动所使用的最新能源管理系统和第一台压机采用的新一代液压拉伸垫是该冲压线高效率的保证。
值得一提的是,即将投入使用的舒勒新集团总部——舒勒创新塔(S.I.T.)此次也对参观者进行了开放。该大楼于今年8月18日正式落成,这座12层的工程与技术中心配备了最先进的办公设备,营造人性化舒适的办公环境,设置了员工餐厅,可以同时容纳750位舒勒员工,预计将于11月正式投入使用。
“再制造”赋予设备新生命
生产中,设备会不可避免的逐渐变陈旧,同时随着新技术的不断发展,企业也会采购新设备来应对激烈的市场竞争。那么,老旧的设备是不是真的只能被淘汰呢?此次的工厂参观中,我们发现不少企业的工厂里依然能够看到旧设备的工作身影。在利勃海尔(Liebherr)的展示中,“REMAN”(再制造项目)的概念尤为引人注目。
如何让陈旧的机床继续提供良好的服务,需要视机床的技术、机龄或剩余价值而定。据介绍,利勃海尔的“REMAN”(再制造项目)中,客户将以极具吸引力的支付条件在修旧如新的二手机床、按制造商质量大修或维修自有机床之间进行选择。来自“REMAN”(再制造项目)的机床内外均如新,符合最新技术水准,还能享有新一轮的保修。
“在2011年利勃海尔就已经建立了一个专业的维修部门,现在该部门的业务范围已经扩展到二手机床和机床大修”,REMAN项目经理 Ralf Glatzeder先生强调道。“REMAN 部门的员工能力超强,经验丰富,他们之前已经在机床建造方面工作多年并且熟悉较早的控制系统,人的因素对于机床的成功重建来说至关重要”,Ralf Glatzeder先生补充道。“只有优秀的技术人员才能够赋予这些机床或组件‘第二次生命’,并能尽快为客户完成这些重建任务。”据悉,利勃海尔目前可为1999 年起制造的所有技术设备(磨齿、滚齿和插齿)提供大修。
利勃海尔在齿轮、自动化领域享有盛誉,展会上也分别以齿轮加工技术领域和自动化系统领域为主题设置了两个展台。据利勃海尔齿轮加工技术有限公司总经理Christian Lang 博士介绍,齿轮加工和自动化领域目前占到利勃海尔集团2%的份额,其中20%的销售由中国市场贡献,今后将继续扩展在中国的生产体系,还将投资2,000万欧元的机床生产总装基地落户重庆。据介绍,该基地将主要以生产和研发为主。项目分两期建设,一期租用厂房4,000平方米进行零部件进口后的机床总装;二期(2020年)拟自建厂房,生产部分零部件,进口核心零部件,年产齿轮加工机床不少于100台,产值不低于5亿元。项目建成后,将成为德国利勃海尔集团在华唯一机床生产基地。
在随后参观位于肯普滕的利勃海尔齿轮加工技术有限公司时,该公司的质量管理部门负责人Christof Porsche博士向我们介绍了加工方法Skiving3(机床、刀具和工艺),“要想成功进行滚插,用户需要的不仅是一台好的机床”,Christof Porsche博士继续说道,“对于Skiving3而言,我们所销售的不仅是 LK 300 或 LK 500,而是一种工艺。客户向我们展示一个齿轮,而我们则向他提供生产该齿轮所需的机床、刀具和工艺。”对于很多客户而言,刮齿是一种新工艺,机床操作人员需要相应地进行全面培训。除此之外,刀具设计也是一个非常复杂的题目。Skiving3主要在中等规格和件数的内齿加工方面受到青睐,因为它明显比插齿更快,比拉削更经济。
电动汽车领域将贡献更多产值
格劳博(GROB-WERKE)是一家国际化家族企业,在创新方面有着一贯的优异表现。EMO展会上,德国联邦总统弗兰克-瓦尔特•施泰因迈尔亲临格劳博展台,这也是德国联邦总统参观的为数不多的机械工程参展商之一。
格劳博在约1,700平米的大型展台上将近年来的发展成果一一呈现。格劳博董事会主席German Wankmiller先生介绍说:“目前,我们对经营范围做出了进一步的拓展,已经进军了‘电动汽车’这一新的业务领域,这也堪称一大里程碑。早在几年前,管理层和我们家族就已经在密切磋商有关进军电动汽车领域的长远战略性规划,并为之做好了充分的准备,随着我们成功收购都灵的DMG meccanica,这一规划终于尘埃落定。”据悉,到2025年,电动车业务将占据格劳博公司产值的20%-25%。
格劳博集团有着清晰的结构拓展规划,并且已经准备好迎接未来的挑战,而进军电动汽车领域只是其中的一部分。其在系统技术、万能机床和装配技术等业务领域也实现了大量的创新研发,这些举措保证了格劳博未来在技术层面仍然能处于领先地位。
在系统业务领域,格劳博推出了一系列新品——其中包括一款托盘交换装置,用于成熟双主轴G模块的系统模块结构、一种带直线龙门吊车架并且非常灵活的新制造系统,以及新开发用于加工框架结构件的“派生型”机床。凭借配有双主轴及集成托盘交换装置的G320和G520加工中心,意味着格劳博的高生产率加工中心还能够更加灵活的对产能调整做出反应。之所以能够实现这一点,是因为一个大尺寸刀库——其带有适用每种主轴的80个刀具。这种标准化托盘的尺寸为500 x 500mm,其保证了机床能够方便的切换为全新的加工任务。由于G模块的工作空间结构紧凑,是专为最佳排屑而设计的,而且其即使在加装了一个托盘交换装置的时候也能够保留,故此这种托盘交换装置在最少量润滑或干式加工时也同样适用。
此外,格劳博还凭借带圆形托盘存储器的第2代G350和G550型号、最新一代的G350T车铣型号,以及G1050再次成为“万能机床”领域的新标杆。“访客将能够现场亲身体验到这种令人激动的下一代机床方案。无论是铣削-车削-选配、圆形托盘存储系统、带或不带托盘交换装置、自动化或是面向未来的操作台GROB4Pilot,5轴万能加工中心都能够针对任何应用情况灵活调整和扩展。”格劳博公司的大客户经理宓伟梁介绍道。值得一提的是,格劳博还在展会上首次推出了智慧金融解决方案。这是一种智慧型的融资形式,专门为购买万能机床时对灵活性和保障性方面有要求的客户量身定制。通过这种融资模式,用户可以先使用格劳博万能加工中心工作24个月,然后再决定是退回机床还是出资再用48个月。这样,格劳博智慧金融便使投资具有了最大的灵活性,也使得用户获得最大限度的保障。
数字技术能力或成发展重点
多年来,Engineering Kompetenz(优势技术能力)和数字化专业技能早已成为瓦尔特集团(Walter)在转型为智能化工厂道路上密不可分的合作伙伴。今年年初,对其长期软件合作伙伴Comara的收购也充分彰显了这一点。瓦尔特集团首席执行官 Mirko Merlo先生强调,“此次结盟是扩展我们数字产品种类和促进企业在工业4.0方向继续发展的一个重要战略步骤。我们共同开发数字化解决方案,以实现机床和刀具的联网,并以实时数据为基础优化其工作。目标是全方位的数字化联网——从规划到成品。”
如果一定要在瓦尔特展示的众多数字产品中选出最耀眼的一款,那么全新的 Walter
AppCom将毫无疑问当选。“Walter AppCom收集大量的机床、刀具和生产数据”,瓦尔特数字化制造总监 Florian Böpple先生解释道,“例如,这些数据可能是状态信息,生产主管凭借这些信息能实时了解到每一台机床目前在做什么,以及哪款刀具以何种方式被使用。这样就能非常详尽归纳整个加工流程。哪款刀具已经在哪种框架条件下使用了多久,辅助时间和纯粹的工作时间分别占据多少比例。Walter AppCom都会将这些和更多信息记录下来。这样就不再需要人员守在机床旁边记录这些数据了”。
早在多年以前,瓦尔特就已经意识到了数字化、可视化和网络化的重要性,并在2016年建成了瓦尔特技术中心。技术中心位于公司总部图宾根,建筑面积约 5,000 平米,既是客户体验中心又是研发工厂。在这里,来自全球的客户、合作伙伴与瓦尔特员工共同研发面向未来的解决方案——包括材料和加工工艺方面,也涵盖数字化元素方面。技术中心模拟了一个智能工厂,其中各个工艺和系统以数字方式联网并且相互之间实时通讯。
瓦尔特此次参展的另一大亮点是其创新性技术Tiger•tec® Gold (金虎)。虽然该系列刀片在今年年初才成为其标准产品系列,但该技术以惊人的速度迅速获得了市场认可。现在瓦尔特凭借新款可转位刀片再次扩展了 Tiger•tec® Gold (金虎) 产品范围。采用Tiger•tec® Gold (金虎) 铣削材质 WKP35G 的新款可转位刀片和槽型扩展了应用领域,现在也可用于仿形铣、铣槽、高进给铣削以及三面刃铣刀。实现了耐磨性与韧性的最佳平衡;可加工材料范围广泛,从灰铸铁到球墨铸铁、结构钢以及高强度不锈钢。这些特质使得新材质WKP35G与众不同。上市前的实验室检测结果显示,该技术在汽车、模具行业和能源工业的许多用户那里得到了确认:Tiger•tec® Gold (金虎)可明显提高切削参数和刀具寿命,在有些案例中甚至提高了几倍。
在瓦尔特展台,我们还发现了一家刀具数据管理供应商——TDM-刀具系统有限责任公司(以下简称“TDM”)的展示,据TDM 亚太区销售总监Robert Auer先生介绍,TDM位于德国蒂宾根,25年多以来一直秉承“刀具生命周期管理(Tool Lifecycle Management ,简称:TLM)”策略,专注于通过最佳刀具规划和配置来实现过程优化。“TDM 具备三项核心能力——创建和编辑刀具数据和图片;将刀具专业技术和3D图片集成到CAM工程设计中以及使车间级的整个刀具周期系统化,这也是 TLM策略的三大支柱。”Robert Auer先生说道。事实上,除了在瓦尔特展台有展示之外,TDM还与众多合作伙伴进行了联合展出,包括DMG MORI、SANDVIK Coromant、GROB-WERKE等。
早在20多年前,TDM就以全球首个针对刀具数字管理的数字解决方案在金属切削界掀起一场革命——这一开创性的成就甚至在当时就考虑到了今天第四次工业革命的需求。而在本届展会上,TDM已经完全以数字化和工业 4.0 为特色。这家来自德国蒂宾根的刀具数字专家可为初涉数字化的用户提供入门级选项,亦可凭借“TDM next generation”下的TDM 2017和TDM 2017 Global Line系列产品为国际公司提供复杂的全球化 TLM 解决方案。作为具体演示的一部分,展位参观者将更加深入地了解TDM 2017 Global Line中新的3D刀具总成、“机床过程控制”(MPC)模块以及如何利用TDM Global Line 2017插件 TDM Flex Crib进行刀具库管理,TDM Flex Crib启用移动刀具库管理来预订和查询刀具。
“我们的目标是在数字化生产中安全地引导机械加工业”,TDM总经理Peter Schneck先生说道,“因此,持续的数据流是不可或缺的。这是在合适的时机将所有必需数据、适当刀具和最佳流程整合在一起的唯一途径。”为此,TDM 不仅仅开发了TLM,还将其定位在了一个全新的基础上。“我们运用真正来源单一的方法确保从产品规划直到交付的透明度。”
再见,EMO 2017
EMO作为世界机床与制造技术行业权威、专业的盛会,充分展示了当今世界制造设备和技术领域的科研和创新,在国际金属加工领域拥有绝对的主导地位。也许有观众跟我们一样,离开汉诺威展览中心时都带着些许不舍与遗憾,因为太多的技术还没有看到,太多的朋友还没来得及问候。但是,相信有更多的观众,是带着订单与收获满载而归。如果可以,希望在下一届EMO展会(2019年9月16-21日)上,遇见你。