■ 《金屬加工》記者 李一帆 曹雪雷
第一次工業(yè)革命,蒸汽機(jī)使機(jī)器代替人工成為可能;第二次工業(yè)革命,人類(lèi)進(jìn)入了電氣時(shí)代;第三次工業(yè)革命,信息技術(shù)、航天技術(shù)蓬勃發(fā)展,變革不僅局限于工業(yè),更對(duì)人們的生活方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。每一次工業(yè)革命都是對(duì)生產(chǎn)力的巨大提升,如今,數(shù)字化、智能化已成為新的趨勢(shì),沒(méi)有人能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)這次變革的終點(diǎn),但大到國(guó)家、小到科研機(jī)構(gòu)和企業(yè),以及每一個(gè)投身其中的人,都在為推動(dòng)智能制造新時(shí)代的到來(lái)而努力探索。
在工業(yè)生產(chǎn)中,智能制造離不開(kāi)CAD/CAM/MES等工業(yè)軟件。作為連接計(jì)算機(jī)和實(shí)際生產(chǎn)的重要工具,工業(yè)軟件涉及研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制、信息管理等方方面面?!督饘偌庸ぁ纷鳛樾袠I(yè)知名媒體,一直關(guān)注著工業(yè)軟件的創(chuàng)新發(fā)展。在眾多工業(yè)軟件中,Tebis以其全面的技術(shù)實(shí)力、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和卓越的咨詢(xún)服務(wù),占據(jù)著智能制造的“咽喉”位置。在《金屬加工》(原名《機(jī)械工人》)創(chuàng)刊70周年之際,我們特別邀請(qǐng)到Tebis中國(guó)總經(jīng)理莊曉林,與大家分享Tebis的發(fā)展歷程和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
1980年以后,CAD/CAM技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期,相應(yīng)的軟件技術(shù)(如優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等)迅速提升,出現(xiàn)了很多商品化軟件,推動(dòng)了CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。1984年,Tebis應(yīng)運(yùn)而生,成立于德國(guó)慕尼黑。創(chuàng)始人之一的Bernhard Rindfleisch在創(chuàng)辦Tebis之初有一個(gè)夢(mèng)想:他想讓全球的企業(yè)都可以通過(guò)智能自動(dòng)化數(shù)控編程實(shí)現(xiàn)高效安全的智能制造。他見(jiàn)證了Tebis輝煌的發(fā)展歷史——從最初的兩個(gè)人發(fā)展到成為全球卓越的工業(yè)4.0數(shù)字化智能制造云平臺(tái)軟件與服務(wù)公司,遍布全球主要的工業(yè)國(guó)家和地區(qū)。
成立初期,Tebis的發(fā)展勢(shì)頭已十分強(qiáng)勁。據(jù)莊總介紹,1986年,Tebis V1.0版本問(wèn)世,成為全球最早基于PC機(jī)開(kāi)發(fā)的主流CAD/CAM軟件之一;1990年,Tebis發(fā)行第一代AutoMill?技術(shù),實(shí)現(xiàn)跨多曲面加工,該技術(shù)的創(chuàng)新在當(dāng)時(shí)的模型制造業(yè)引起不小的轟動(dòng);1991—1996年,Tebis發(fā)展迅猛,業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng),開(kāi)始全球擴(kuò)張,在全球主流的工業(yè)國(guó)家成立分公司。
身處日新月異的科技發(fā)展浪潮之中,工業(yè)軟件更需要保持其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在業(yè)務(wù)擴(kuò)張的同時(shí),Tebis在技術(shù)突破方面也從未懈怠。1997年,Tebis第二代Automill?技術(shù)誕生,在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行高精度的數(shù)控計(jì)算,這標(biāo)志著優(yōu)質(zhì)的曲面質(zhì)量的重大突破,也是Tebis時(shí)至今日仍保持領(lǐng)先的原因;2000年,Tebis做到了將客戶(hù)的刀具和機(jī)床集成在數(shù)字孿生鏡像環(huán)境中;2004年,Tebis能夠在軟件環(huán)境中存儲(chǔ)客戶(hù)的制造經(jīng)驗(yàn);2008年,Tebis在CAD/CAM系統(tǒng)中集成了自主研發(fā)的基于數(shù)字孿生鏡像的虛擬機(jī)床技術(shù)。
Tebis虛擬機(jī)床技術(shù)可以在3D環(huán)境下復(fù)現(xiàn)整個(gè)制造現(xiàn)場(chǎng),在計(jì)劃階段就可以對(duì)復(fù)雜制造過(guò)程進(jìn)行虛擬和優(yōu)化,直接在電腦上模擬加工操作,并檢查是否與所有組件發(fā)生碰撞。通過(guò)Tebis數(shù)字孿生鏡像技術(shù)(見(jiàn)圖1)可以輕松實(shí)現(xiàn)多機(jī)床操作和無(wú)人值守的安全生產(chǎn)。
創(chuàng)新仍在繼續(xù),2009年,Tebis深度集成了ProLeiS MES智能制造執(zhí)行系統(tǒng);2010年,第三代Automill?技術(shù)與Job Manager集成,可以管理所有加工類(lèi)型與過(guò)程;2017年,Tebis收購(gòu)ProLeiS智能制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),打造CAD/CAM和MES軟件一體化解決方案。如今,Tebis已實(shí)現(xiàn)CAD/CAM和MES系統(tǒng)深度集成,定制企業(yè)云端中央制造經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù),并支持用戶(hù)擴(kuò)展、優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化加工與編程,積累和共享企業(yè)加工經(jīng)驗(yàn),提升制造過(guò)程高效安全水平。
智能制造是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,任何智能制造要實(shí)現(xiàn),都必須先標(biāo)準(zhǔn)化再數(shù)字化,最終才能達(dá)到智能化,標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)管理過(guò)程,Tebis正是把標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化三個(gè)階段全面統(tǒng)一的數(shù)字化智能制造云平臺(tái)(見(jiàn)圖2),提高加工安全性和質(zhì)量的穩(wěn)定性,降低刀具消耗成本,提高機(jī)床運(yùn)行效率,從而提高工作效率。
以智能模具(見(jiàn)圖3)為例,其智能化主要體現(xiàn)在三方面。第一,模具的多樣性使得對(duì)不同設(shè)計(jì)工具的需求顯著增加,復(fù)雜的模具制造需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的制造過(guò)程;第二,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí),包括數(shù)字化制造過(guò)程、嵌入式診斷系統(tǒng)(EDS)、檢測(cè)和評(píng)估制造過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù);第三,自?xún)?yōu)化過(guò)程,利用新的輔助系統(tǒng)使制造過(guò)程穩(wěn)定,通過(guò)機(jī)床的接口優(yōu)化制造過(guò)程。
圖1 Tebis數(shù)字孿生鏡像技術(shù)
立足于不斷突破的技術(shù)水平,Tebis逐漸得到越來(lái)越多用戶(hù)的認(rèn)可,在CAM領(lǐng)域還被冠以“奔馳”美譽(yù)。1993年,Tebis進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),時(shí)值中國(guó)制造的高速發(fā)展階段,為了給中國(guó)客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),2012年,Tebis在中國(guó)建立了子公司,又于2017年在成都成立分公司,助力西部智能制造大發(fā)展。
在中國(guó)智能制造的廣闊市場(chǎng)中,汽車(chē)、航空航天等行業(yè)的眾多知名企業(yè)都選擇了Tebis軟件,典型客戶(hù)包括上汽大眾、中國(guó)一汽、普什模具、海斯坦普以及長(zhǎng)城汽車(chē)等。提及Tebis能夠在中國(guó)打開(kāi)市場(chǎng)的原因,莊總認(rèn)為主要有以下三點(diǎn):第一,Tebis秉承德國(guó)制造的先進(jìn)技術(shù),中國(guó)智能制造必然需要建立標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、智能化的制造過(guò)程,這正是Tebis的強(qiáng)項(xiàng);第二,Tebis本地技術(shù)專(zhuān)家都具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),積累了眾多成熟的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),可定制企業(yè)云端中央制造經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù),并支持用戶(hù)擴(kuò)展;第三,Tebis擁有自己的企業(yè)咨詢(xún)部門(mén),咨詢(xún)顧問(wèn)擁有眾多項(xiàng)目成功經(jīng)驗(yàn),可以為全球制造項(xiàng)目提供咨詢(xún)服務(wù)。2017年,Tebis榮獲德國(guó)前總統(tǒng)Christian Wulff先生頒發(fā)的“最佳咨詢(xún)大獎(jiǎng)”,2018—2019年,連續(xù)兩年獲得德國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊“最佳咨詢(xún)大獎(jiǎng)”,這些足以證明Tebis咨詢(xún)的卓越實(shí)力。
圖2 數(shù)字化智能制造云平臺(tái)
圖3 智能模具示意
客戶(hù)的實(shí)際案例更具有說(shuō)服力。據(jù)介紹,在與一個(gè)客戶(hù)開(kāi)展合作時(shí),剛開(kāi)始,客戶(hù)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化并不是很理解,在Tebis團(tuán)隊(duì)與其多次溝通交流并展示德國(guó)項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)后,客戶(hù)同意在項(xiàng)目初期制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。之后呈現(xiàn)的效果十分顯著,編程效率大幅度提升。客戶(hù)反饋Tebis可以對(duì)機(jī)床設(shè)備精準(zhǔn)測(cè)量、完整建模,包括機(jī)床幾何體、運(yùn)動(dòng)裝置等所有組件。虛擬機(jī)床結(jié)果更加精確,且集成在一套軟件中,從而使客戶(hù)能夠方便快捷地借助虛擬機(jī)床進(jìn)行規(guī)劃、檢測(cè)和優(yōu)化,數(shù)字孿生鏡像過(guò)程快速、高效且安全。
隨著中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),用軟件“激活”硬件的重要性越發(fā)凸顯。莊總表示,中國(guó)已經(jīng)成為T(mén)ebis的重要戰(zhàn)略市場(chǎng),Tebis將繼續(xù)加大對(duì)中國(guó)的投入,通過(guò)將先進(jìn)技術(shù)與本地制造發(fā)展融合,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化及智能化制造過(guò)程,降本增效,助力中國(guó)智能制造的高速發(fā)展。
未來(lái),Tebis將繼續(xù)圍繞數(shù)字化智能制造云平臺(tái)展開(kāi)研究,把中央制造經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在云端,客戶(hù)端可以實(shí)時(shí)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫(kù),也可以實(shí)時(shí)更新云端庫(kù)數(shù)據(jù),用一個(gè)云平臺(tái)滿(mǎn)足制造需求。在智能制造的大趨勢(shì)下,工業(yè)軟件將成為機(jī)械加工行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。得“軟硬皆施”者得天下,將軟件與硬件互通互聯(lián),通過(guò)云平臺(tái)統(tǒng)籌管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化生產(chǎn),將成為提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的利器。