智能技术推动未来生产：EMO 2019 面面观（Ⅰ）

9月16日，来自世界各地的参展商再次汇聚2019年EMO汉诺威国际机床展，尽情展示各自的高端科技和产品创新理念。据统计，共有来自48个国家和地区的2,200多家参展商在汉诺威同场竞技，其中数量最多的是来自东道主德国的展商（747家），紧随其后的是中国台湾（238家）、中国大陆（237家）、意大利（223家）、日本（100家）和瑞士（99家）。

 

在开幕仪式上，德国联邦运输和数字基础设施部长Andreas Scheuer、下萨克森州首席部长StephanWeil、德国电信管理委员会委员AdelAl-Saleh、Cecimo总裁Roland Feichtl博士和EMO总监Carl Martin Welcker共同开启了EMO展的大幕。

 

本届EMO汉诺威的主题是“智能技术推动未来生产！”智能技术是提高生产力、提升质量和增强灵活性的关键，几乎每个EMO参展商都以提供创新解决方案为首要任务，新工业4.0概念正在各个领域出现（机器、部件、控制、测量系统以及物流）。

 

“数字化和网络化已成为过去几年讨论的主题，而它们现在终于在生产过程中得到实施，”Carl Martin Welcker表示，“工厂变得更智能，机器和工具变得更智能。而且它们彼此联通，将生产提高到新的质量水平。许多参展商都在为此展示产品，仅EMO网站上‘工业4.0’一词就有2000多个点击。”

 

与此同时，Welcker先生也看到了汽车行业转型带来的重大挑战和机遇。“汽车电动化不会在一夜之间发生。相反，在马路上仍然会有许多优化的以石化燃料为动力的汽车，无论是纯粹的内燃机还是混合动力驱动的汽车。”

 

新驱动技术的引入无疑将导致一些制造流程的变化，必须找到高度差异化的解决方案，以满足汽车、商用车、摩托车、飞机、船用发动机、移动机器和电动车的不同需求。

 

“如果我们要实现雄心勃勃的二氧化碳减排目标，那么就需要加倍努力寻找面向未来的驱动技术，并确保在每种情况下都能找到最佳的解决方案，这一点尤为重要。”

 

 

迎接可持续性挑战

 

如果不使用智能技术，那么到2030年就很难实现雄心勃勃的气候保护目标。其中的重点始终是工业生产，因此对机床的关注将成为关键的“推动器”。需要降低能耗和材料消耗水平，提高工艺效率，同时提高产品质量。

 

如果想获得成功，就需要能够高效处理任何新材料（例如汽车中的轻质结构材料），以及通过减少整个加工步骤来建立更节能的工艺，例如通过一台机器来组合多个工艺过程。工业4.0目前引发了很多关于“数字双胞胎”的讨论，这让机器、组件和过程可以在实际生产之前在计算机上进行设计并优化，从而避免浪费。

 

umati为工业4.0铺平道路

 

值得一提的是，继2017年EMO汉诺威展首次引入umati项目以后，这项基于OPCUA的接口标准在今年的EMO上展示了它的全部功能。在EMO Hannover2019上，来自10个国家的70家公司通过umati标准接口连接了110台机器和28项增值服务。“umati正在开启生产的新篇章，”VDW主席Heinz Jürgen Prokop博士说，“该接口使机床制造商能够实现另一项工业4.0承诺：简单、快速和安全的数据交换。”

 

来自主要机床制造国家的三个组织加入了umati项目：瑞士的ProdNet、日本的Edgecross和中国的NCLink。此外，来自中国、英国、意大利、荷兰、奥地利、瑞士、西班牙和中国台湾的机床协会以及欧洲机床协会Cecimo也在支持该项目。代表下一个里程碑的Companion Specification1.0版计划于明年年中发布。

 

umati是否成功将最终取决于客户如何评估该接口的附加价值。制造商必须以可靠的方式提供这种附加价值。

 

“为此，我们需要可靠的合作伙伴，他们可以提供必要的组件，如控制架构和软件。我们将通过与他们的密切合作来实现这一目标，并且未来无疑还将涉及供应链更广泛的部分。”Prokop博士说。

 

而在那之前，umati仍有许多工作要做，1.0版本将标志着实际应用的启动。“未来，umati品牌应该代表一种承诺：购买umati机器并拥有umati接口软件的任何人，都应该能够轻松地获取数据。”Prokop博士说。

 

DMGMORI：积极打造数字化未来

 

今年EMO展的众多展商中，DMGMORI可谓是一道亮眼的风景，在整个面积达一万平方米的2号展厅中，29套自动化系统、超过30款数字化创新产品、综合性的数字化方案、my DMGMORI客户门户网站、增材制造以及DMGMORI的卓越技术，都得到了充分体现。积极打造数字化未来，这正是DMGMORI对客户的承诺。

 

DMGMORI总裁Masahiko Mori博士、DMGMORIAG执行董事会主席ChristianThönes，向来自世界各地的120名记者展示了他们的亮点。例如，29套自动化解决方案其中包括了WHCELL和WHFLEX。

 

2017年末成立的DMGMORIHEITEC已成功完成数十个项目。未来，DMGMORI将为其全部机床产品线配备自动化解决方案，满足大量和不断增长的要求。另一亮点产品是配全新AGV（自动引导车）的DMU65monoBLOCK，这套创新解决方案提供灵活的自动化系统布局，作业时可自由接近机床，并提供人机协作的智能安全系统。

 

在数字化领域，DMGMORI以“互联互通”为主题，因为这是全部面向未来产品和技术的基础。未来DMGMORI将在不产生任何附加费用的条件下，做到所有新机床符合“互联互通”要求。全新IIoT接口支持MQTT标准和MTconnect协议，也支持基于OPCUA的新umati（通用型机床接口）子标准。DMGMORI通过新款CELOSAPP应用程序来体现全面的互联互通。

 

全新数字化客户网站my DMGMORI以客户利益最大化为核心。这一平台将“综合性数字化”、“质量至上”和“客户至上”的理念融合在了一起。

 

 

在增材制造领域，DMGMORI拥有四大完整工艺链，包括粉床式和喷粉式增材制造技术，是增材制造领域的全球及全能型供应商。LASERTECSLM系列粉床式增材制造机床适用于高效生产复杂工件。高精度的选择性激光熔融技术可成形传统方式无法实现的复杂几何。该系列包括成功的第二代LASERTEC30SLM。

 

喷粉式增材制造机床主要用于大型工件，工件尺寸可达ø500×400mm，重量可达600kg，LASERTEC653 Dhybrid将激光堆焊技术与5轴联动加工技术全部集中在一台机床上。该混合技术可成形极其复杂的几何结构工件并达到成品质量，也可使用多种材质加工。激光堆焊技术还适用于模具修复。

 

在本次EMO展上，DMGMORI还展示了多个新的合作，包括和Jungheinrich合作推出的自动运输系统DMGMORIPHAGV50，对人工智能技术公司up2parts的战略性收购，和美国软件公司TULIP的合作。

 

格劳博：迎接未来的生产挑战

 

在本次EMO展上，格劳博（GROB）的亮点产品包括新的通用加工中心系列以及电动汽车领域的最新研发成果。除了框架结构件加工中心外，他们还将展出能够提高生产效率的双主轴通用加工中心。

 

格劳博在EMO2019上首次展出了全新的Access机床系列——两台通用加工中心领域的柔性多面手G350a和G550a。这两台五轴联动通用加工中心充分体现了格劳博独有技术的智能性和经济性，为需求愈发严苛的制造业客户提供近乎无限的应用加工可能性。

 

 

同时，它们在格劳博行业闻名的质量标准下，还能保证卓越的可靠性和生产效率。Access机床系列的成本回收时间极短，投资回报率极高，将成为格劳博为机床制造领域所贡献的另一个有力标杆。

 

高机床利用率配合显著降低的成本，全新的Access通用加工中心系列将为汽车工业的供应商和客户提供理想的解决方案，同时也将使来自通用机械制造、委托加工、工具制造以及泵、阀和其配件领域的客户获益。

 

在电动汽车领域，格劳博近年来通过大量的投资和技术研发进一步增强了其在专业领域的实力，成为汽车工业混合动力和纯电力驱动系列产品的优质领先合作伙伴。在EMO2019为电动汽车开辟的专用展区里，格劳博展示了关于电动机生产线和相关设备制造以及电池、电池模块和电池组生产装配方面的专业实力。来自汽车工业的大量订单证明了格劳博已经有能力为混合动力和纯电力驱动制造提供系统理念支持，并且已经在批量生产层面可靠地实行了这些理念。

 

与此同时，格劳博已经在工业4.0框架下迈出了重要一步，推出了GROB-NET4 Industry软件，用于全面面向未来的数字化和网络化生产。

 

达诺巴特：共同应对挑战

 

在EMO展上，达诺巴特（DANOBAT）展示了八款具有高技术价值的最新一代机床，其中三台是全自动机床，用于处理高精度车削和磨削工艺。

 

“为了继续提高合作伙伴的竞争力和优化制造工艺，我们开发了一系列高精度磨床，从通用配置机床到最严格的、最个性化的定制机床。它们不仅包括机械，还包括相关的所有配件和工艺流程，使我们的客户更具竞争力。”达诺巴特首席执行官Xabier Alzaga说道。

 

具体来说，达诺巴特展示的一种全自动系统可用于研磨汽车发动机上的喷油器密封件，这是一种直径仅为2mm的部件，其生产要求非常高。该公司还展示了LG-1000外圆磨床，内置龙门架，该技术拥有极大的灵活性（能够生产多达180种不同的产品）和高生产力。

 

ESTARTA-650无心磨床也是重点展品之一，主要用于制造电动自行车零件，以及重新设计的HG-72磨床用于制造1500毫米长的电动机组件。另一款新产品VG-800立式磨床结合了外圆和内圆磨削以及精密机床部件制造的测量操作。

 

为了满足要求高精度且不失车床灵活性要求的用户，公司提供一种用于车削硬质材料的高精度车床，该系统旨在满足需要经常更改组件类型的制造商。

 

 

除了这些新型机床，该公司的展台还展示了由其德国子公司Overbeck制造的两台磨床：IRD-400，一种使用机器人装卸工件的全自动机床，专门用于磨削内饰和辐条;以及ILD-400，用于研磨内部、外部和辐条，及在长度达1300mm的工件上进行非圆柱磨削。

 

达诺巴特展示的全新“我的达诺巴特”平台为用户提供基于特定功能的更强的机床控制和更充分的机床知识。该平台使用户能够访问机器上执行的所有服务的历史数据、技术文档和培训课程并形成教程、手册、备份和报告。

 

“我们开发数字技术和工具的能力意味着我们可以提供一系列服务，帮助我们的客户根据机器行为提高竞争力，从而迎接未来行业的挑战。”Alzaga先生总结道。达诺巴特提供的一些解决方案还包含传感器功能，可根据每个客户的需求为关键机床组件的定制提供预防性维护计划。

 

索拉露斯:为您量身打造（Made For YOU）

 

本届EMO展会，欧洲机床制造商索拉露斯（Soraluce）展示了其完整机床解决方案，以及在多任务解决方案、立式车床、万能分度头、阻尼解决方案和原始零件测量系统方面的最新突破。

 

索拉露斯新款龙门机PMG，其纵向行程14000mm，横向行程5500mm，垂直行程2000mm，配有一个万能连续分度头，分度为0.001°×0.001°、转数5000rpm、功率37kW，扭矩900Nm。

 

针对不同轴选定匹配的驱动系统可确保耐用性和可靠性。横向和纵向轴通过在每个齿条上以主从模式配置的两个电机由双齿条和齿轮系统驱动，从而确保在加工过程中的高动态性，最大速度为35米/分钟，并配有抗磨损的无反向间隙变速器。

 

驱动主轴头的替代方案囊括各种电机选项，集成在滑枕中并采用水冷的方法。最强大的变体也包含机械削减选项。展出的机床装有一个标称值为43kW和900Nm的直接驱动电机，一个可容纳80个刀具完全可视的刀具库，用以防止切屑和冷却液渗漏，还有一个易于装卸工具的滑动窗口。操作舱为全封闭式，配有一个可平稳移动的CNC面板，使得加工区域完美可视。

 

索拉露斯的另一款多任务机床型号SORALUCETR-M35，配有3,500×1,400mm的工作台以及一个Ø1,600mm的转台，无级变速多任务附件头，每0.001º×0.001º分度，转速5,000rpm，37kW功率。该附件头集成了一个创新的旋转锁定系统，可直接使用铣削、车削和磨削刀具，无需添加中间元件。

 

该机床通过结合特定的循环工艺实现磨削操作，以易于对不同的操作进行编程；除了特定的冷却剂供应和冷却剂过滤系统外，该机床还配有修整和砂轮平衡所需的辅助设备，以确保最佳表面质量。

 

 

该机床垂直行程为1,600mm，横向行程为1,300mm，纵向行程为3,500mm，铣削工件能力高达10,500kg，车削加工量为3,250kg。

 

机床设计旨在最大程度上确保稳定性，附件头的高扭矩功率（37kW/900Nm）和转台（87kW）可以进行深度粗加工。结构元件全部由铸铁制成，稳定性和内部阻尼能力高。

 

特别值得一提的是，索拉露斯机床动态行为专家团队和技术中心开发了动态工件稳定器（DWS）系统。这套专利系统消除了加工柔性工件时常常发生的颤振。DWS是一种主动减振系统，由一个控制器和位于待加工部件上的一个或多个惯性驱动器组成。

 

它的主要优点之一是在工件具有较大灵活性的区域改善了表面光洁度，以及由于消除了大切深时的颤振，提高了生产能力。系统的其它优势还包括功能友好且适应各种工件，可移植性强等。

 

此外，索拉露斯DAS®智能系统能够监视加工过程，选择最优技术方案来消除可能出现的颤振。DAS®还配有用户界面来控制过程的实现，通过利用不同的策略来消除颤振，比如滑枕主动减振，主轴转速自动最优化选择调整，以及主轴速度的谐振等。

 

敏嘉：稳打稳扎，走高质量发展之路

 

广州市敏嘉制造技术有限公司在EMO2019展出的是数控外螺纹磨床，此类设备可以用于加工滚珠丝杠、蜗杆、三角螺纹等。现场示范磨削的是加工滚轧丝杆的滚轧轮。该设备机床采用天然花冈岩床身，有非常优异的抗振性能，高刚性可以加工大型零件。据了解，该展品在展出前已有欧洲用户试加工过，能够满足用户要求，用户定购了这台机床。敏嘉公司有多种数控螺纹磨床产品，包括外螺纹磨床、内螺纹磨床、螺纹与外圆、内孔复合磨床。敏嘉公司也有车铣复合中心产品销往德国，未来将带更多的先进设备来EMO展出，以拓展欧洲市场。

 

据公司总经理赵虎先生介绍，敏嘉研发的生产线，可以根据不同零件的加工工艺特点和加工节拍的需要，模块化成套连接多台机床组成成一条自动化生产线。

 

 

经过2018年的快速成长，敏嘉批量生产能力已经基本形成，但是未来市场总的需求是多品种、小批量模式，需要为客户提供系统的成套解决方案。赵总指出，用比较大的浪费换取较高的反应速度的粗放管理模式已经不能满足市场对高品质产品、快速响应服务的要求。在没有建立起一套高效灵活同时又能规范管理的模式之前，企业无法持续实现营业额的高速增长。

 

“2019年，我们的总体目标不再强调高速增长，营业额目标与2018年基本持平，强调发展的质量，目标是效益指标提升20%。”赵总表示，“高质量发展的内涵相当丰富，比如企业盈利指标提升，管理水平上台阶，产品和服务质量的提高，这样让我们能开发更好的产品，提升综合竞争力。经过十八年的发展，敏嘉已经建立了积极、专业的团队和反应敏捷的组织架构，有一批长期合作的信任我们的优秀客户，并打造了丰富的产品线，这些都是敏嘉集团实现2019年目标的强大支撑。”

 

3D Systems：更快交付更高品质零部件

 

在EMO展上，3DSystems公司展示了能提高生产工作流的灵活性、降低复杂性、降低总体成本（TCO）的“端到端”金属制造产品组合。3D Systems和GF加工方案于2018年8月宣布了战略合作伙伴关系，并在此次展会上联合展示。通过把3DSystems在增材制造方面的创新经验和专业技术与GF加工方案在精密加工领域的领先地位相结合，使制造商能够更有效地生产精密公差范围内的复杂金属零部件，并降低运营总成本。

 

3DSystems与GF加工方案推出的联合品牌金属3D打印解决方案DMP Flex350和DMP Factory500，将致力于促进金属零件的生产和重新定义制造环境。

 

这些解决方案使金属增材制造能够适用各种市场，包括航空航天和发电、医疗和工具制造。对于这些市场，特别关注的领域包括：燃料应用、射频应用和翼型部件、脊柱融合器，设置共形冷却的注塑和压铸用模具。DMP Flex350和DMP Factory500配置3DSystems的3D Xpert增材制造软件，是一款集成的软件解决方案，用于整个金属增材制造工作流程，展会现场也进行了演示。

 

 

“3D Systems软件组合涵盖了从设计到制造、检测的数字化生产工作流程的每个阶段，帮助我们的客户加速工作流程。”3D Systems公司软件&医疗事业部高级副总裁Radhika Krishnan说，“在EMO 2019上，我们发布了软件产品的最新版本，助力高质量零部件生产。通过与客户的合作，我们更深入地了解客户的应用需求，并根据需求开发了革新的解决方案——在降低制造成本的同时加速设计和生产。”

 

使用Cimatron 15版本新功能和增强功能，模具制造商可以更快速生产超高质量的模具。Cimatron 15版本计划在2019年第四季度末全面推出。

 

3D Systems新发布的三维检测软件Geomagic Control X2020版本为用户提供操作简单、功能强大的检测工具，从而确定更优的决策，从工作流程上提高检测效率，并降低总体风险和成本。该版本计划在2019年第四季度全面推出。

 

这些新发布的软件版本和Geomagic DesignX,3D Xpert^®及Gibbs CAM^®，展示了3D Systems公司全面的减材加工和增材制造软件解决方案强大的功能，使从设计到制造的数字化制造流程更优化。

 

迈向未来制造，SLM Solutions高效实现3D打印批量化生产

 

作为制造业最具有代表性的突破性技术之一，3D打印正在引发整个制造业的深刻变革，近年来该技术更是在逐步迈向产业化。

 

专注于选择性激光熔化领域解决方案的巨头SLM Solutions公司（斯棱曼激光科技）在本次EMO展上展示了他们面向未来制造的强劲实力。

 

SLM Solutions旗下主要拥有SLM 125、SLM 280、SLM 500和SLM 800四种型号，可以满足不同类型的应用需求，其中在现场进行展示的机器是SLM 280的新设计——SLM 2803.0。

 

该公司应用工程师李克非先生介绍说：“该机型在SLM280之前的型号基础上集成了一些特殊的功能单元，例如新的过滤系统和自动筛粉PSV单元，可以在生产过程中提高生产效率，确保运行过程的稳定性，帮助客户更好地进行批量生产。”

 

SLM2803.0的加工尺寸为280×280×365mm³，能根据传统批量生产使用的CAD数据及设置个性化参数一次性加工金属部件。

 

作为旗舰产品，SLM500拥有500x280×365mm³的成型尺寸，四个光纤激光器(4×400W或4×700W)可以同时进行加工，加工速度比双激光配置(2×400W或2×700W)提高90%。凭借这一点，SLM500成为目前市场上最有成效的激光熔化系统。

 

SLM800是一款比较新的产品，可用于大尺寸的批量化生产，满足航空航天、能源等行业的需求。它整合了拆件站、筛粉、粉末供给、保护气体循环等系统，能在很大程度上实现生产过程的自动化。

 

 

李克非先生表示，SLM Solutions公司的机器在汽车、医疗、航空航天、机械工程、能源、模具等行业以及高校和研究机构有着非常广泛的应用。“例如布加迪Chiron跑车的刹车卡钳、带冷却水循环的发动机盖、加速器外壳和其他一些零部件。在航空航天行业的应用也非常多，例如Cell Core公司生产的火箭推力室部件就是用我们的SLM 280生产的，而英国的Orbex公司用SLM 800生产的一体化火箭引擎是火箭领域全球最大的单体金属3D打印部件。我们的设备在这些行业追求轻量化、实现复杂设计和更多功能性、节省成本和时间等方面做出了重要贡献。”

 

SLM Solutions于2015年在上海成立了全资子公司，又于今年在这里开设了全新的应用中心，充分表明了他们对中国市场的重视和信心。作为德国总部以外最大的海外应用中心，上海应用中心配备了SLM125、280、500，并很快将要增设SLM 800以及更多的新型设备。

 

李克非先生表示，上海应用中心整合了SLM Solutions全球的技术资源，并为中国的用户和合作伙伴提供技术展示、样件试制、技术交流和培训支持等服务，可以进一步加强与中国客户的合作，更好地帮助他们解决增材制造技术应用及生产过程中的难题，进一步推动3D打印扩大应用范围以及实现批量化生产的发展进程。