黃征宇
廣州數(shù)控設(shè)備有限公司(GSK,簡(jiǎn)稱廣州數(shù)控)是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)基地和專業(yè)成套數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商,作為“兩化”深度融合的排頭兵,廣州數(shù)控把信息技術(shù)與數(shù)控技術(shù)融合,堅(jiān)持自主研發(fā)數(shù)控系統(tǒng),不斷提升自身技術(shù)創(chuàng)新能力和做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)起著積極的推動(dòng)作用。
信息技術(shù)與數(shù)控技術(shù)融合
當(dāng)前,隨著先進(jìn)制造業(yè)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),作為先進(jìn)制造業(yè)的基礎(chǔ)的高端數(shù)控機(jī)床更成為焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè),數(shù)控機(jī)床則是整個(gè)工業(yè)的生產(chǎn)母機(jī),高端數(shù)控機(jī)床之所以“高端”,除了由先進(jìn)的機(jī)械工藝決定之外,先進(jìn)的“大腦”也起到?jīng)Q定性作用,這個(gè)“大腦”就是數(shù)控系統(tǒng)。日前,國(guó)內(nèi)機(jī)床的數(shù)控化率只有10%,相比發(fā)達(dá)國(guó)家還有相當(dāng)大的差距,國(guó)外品牌高檔數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)的市場(chǎng)占有率仍然保持在98%以上,幾乎壟斷國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)高端突破迫在眉睫。
廣州數(shù)控以振興民族數(shù)控為己任,進(jìn)過(guò)20余年的技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展成為國(guó)內(nèi)極少數(shù)具備為用戶提供“三位一體”(即機(jī)床控制系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置和伺服電機(jī)、主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置和主軸電機(jī))數(shù)控產(chǎn)品配套能力的企業(yè)。數(shù)控系統(tǒng)是兩化融合的典型產(chǎn)品,廣州數(shù)控將其多年積累沉淀的數(shù)控技術(shù)不斷向前延伸,融入到工業(yè)機(jī)器人、全電動(dòng)注塑機(jī)等終端產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn),成為公司推進(jìn)兩化融合的重要舉措。
多年來(lái),廣州數(shù)控自主研制工業(yè)以太網(wǎng)、總線控制、PLC邏輯控制等技術(shù),將數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)輸送線等設(shè)備通過(guò)信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械加工車間,實(shí)現(xiàn)智能化車間的生產(chǎn)管理解決方案,完成了數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的綜合運(yùn)用。在廣州數(shù)控的智能化車間里,以中央控制塔為總控平臺(tái),操控人員通過(guò)一臺(tái)管理計(jì)算機(jī)輸入控制命令,經(jīng)過(guò)電腦處理、伺服驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械操作,在設(shè)備之間按序傳輸作業(yè),實(shí)現(xiàn)了從投料到產(chǎn)出品,完成產(chǎn)品在流水線上的全自動(dòng)生產(chǎn)。智能化的一個(gè)生產(chǎn)車間只需要兩三個(gè)人就可以勝任,達(dá)到準(zhǔn)無(wú)人化生產(chǎn)的車間管理目的。
廣州數(shù)控董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理何敏佳表示,生產(chǎn)裝備智能化水平的提高,能夠提升裝備制造業(yè)的產(chǎn)能,促進(jìn)老舊企業(yè)的技術(shù)升級(jí)改造,增強(qiáng)了傳統(tǒng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí),企業(yè)加大對(duì)生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的投入,增強(qiáng)創(chuàng)新力度,這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了信息化技術(shù)的進(jìn)步。這樣的作用與反作用的過(guò)程,即是兩化融合的過(guò)程,也是傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的全新改造模式。
目前數(shù)控技術(shù)與信息技術(shù)的融合已是大勢(shì)所趨。數(shù)控技術(shù)集機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)等多種技術(shù)于一體,特別是以高速高精度軌跡運(yùn)動(dòng)控制為核心的中高檔數(shù)控系統(tǒng)更是實(shí)現(xiàn)了誤差補(bǔ)償智能控制、過(guò)程適應(yīng)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自診斷和智能維護(hù),實(shí)現(xiàn)了開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化管理。據(jù)了解,國(guó)外數(shù)控產(chǎn)品不僅能夠與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成,而且能夠與PDM等外部信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成,實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品整個(gè)生命周期的信息覆蓋。數(shù)控系統(tǒng)不僅僅作為一個(gè)加工工具,同時(shí)也作為外部系統(tǒng)的一個(gè)信息收集器,為整個(gè)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的產(chǎn)品信息。
數(shù)字智造提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力
由于國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)的起點(diǎn)都很低,導(dǎo)致了企業(yè)的技術(shù)水平落后,目前國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)原理、元器件及應(yīng)用技術(shù)上差距比較大。而隨著中國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程的加快,大多數(shù)工業(yè)用戶都在追求設(shè)備的更新?lián)Q代,在這一過(guò)程中,單一的自動(dòng)化設(shè)備替換已經(jīng)不能滿足工廠的需要,而集成、融合程度高的全廠一體化“數(shù)字智造”成為現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了趕超國(guó)外高端產(chǎn)品,廣州數(shù)控選擇了“數(shù)字智造”這一突破口。
何謂“數(shù)字智造”?即在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下,并在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體等支撐技術(shù)的支持下,根據(jù)用戶的需求,迅速收集資源信息,對(duì)產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的仿真以及原型制造,進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品整個(gè)制造全過(guò)程。一方面體現(xiàn)在制造工藝上,應(yīng)用信息化技術(shù)極大提高各種設(shè)計(jì)制造工藝的精度和效率,大幅度提升制造工藝水平;另一方面體現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中,比如數(shù)字化車間乃至數(shù)字化工廠,生產(chǎn)系統(tǒng)向著具有感知、決策、執(zhí)行能力的智能化系統(tǒng)發(fā)展。
何敏佳表示,在機(jī)床行業(yè),全覆蓋融合一體化的“數(shù)字智造”概念提出已經(jīng)很久了,這幾年隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及傳感技術(shù)的發(fā)展,機(jī)床越來(lái)越多地用于大批量生產(chǎn),其管理、產(chǎn)量、產(chǎn)值、調(diào)度等等都可以與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系上,從而可以全面實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、誤差控制、數(shù)據(jù)補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)診斷等功能,時(shí)至今日已經(jīng)有越來(lái)越多的工廠意識(shí)到全集成自動(dòng)化從成本和效率方面為其帶來(lái)的收益:依托完整的產(chǎn)品線以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),可以為用戶提供一套各個(gè)部件可單獨(dú)擴(kuò)展的模塊化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的縱向、橫向集成,自動(dòng)化控制、制造執(zhí)行和企業(yè)資源管理兩類系統(tǒng)無(wú)縫結(jié)合,徹底避免了“自動(dòng)化孤島”效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全廠自動(dòng)化數(shù)字智造。這就是廣州數(shù)控當(dāng)前正在大力推進(jìn)的數(shù)控技術(shù)與信息化融合。
在向數(shù)字智造轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,廣州數(shù)控還自主研發(fā)了GSK系列工業(yè)機(jī)器人,能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、精密、快速、高效的搬運(yùn)、裝卸、噴涂等功能,可廣泛應(yīng)用于汽車、家電、陶瓷、工程機(jī)械、物流、機(jī)車等行業(yè)。GSK系列工業(yè)機(jī)器人,配套基于GSK-Link工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)控系統(tǒng),利用基于在線加工精度檢測(cè)技術(shù)的質(zhì)量管理系統(tǒng)、機(jī)床車間管理與控制系統(tǒng)的生產(chǎn)信息化網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工車間的局域網(wǎng)中央控制,實(shí)現(xiàn)加工零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、檢驗(yàn)的數(shù)字化、敏捷化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的高效融合。廣州數(shù)控將通過(guò)集成應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等,借助CAD/CAM/CAE等計(jì)算機(jī)輔助工具構(gòu)造數(shù)字化制造車間,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的中央網(wǎng)絡(luò)式控制。這對(duì)推動(dòng)制造服務(wù)化,加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及促進(jìn)民族工業(yè)的產(chǎn)業(yè)提升具有重要意義。