从2023年北京国际机床展思考国产数控系统发展
时间:2023-08-15
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来源:数控之家
2023年4月，第十八届中国国际机床展览会（CIMT2023）在北京隆重举行，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将集中展示。本届展会主题是“融合创新，数智未来”，展现了新一代信息技术与制造业的深度融合和不断创新。
数控系统分会组织会员企业起草《展品评述》，对本行业参展展品的技术特点、发展现状与国外的差距等进行分析，提出行业发展建议。笔者参加了本次展会，总的感觉是：随着智能化水平提高、制造技术的使用场景不断扩展，数控系统的智能化发展方向是什么呢？许多头部厂商给出了自己的思考结果，他们的展品呈现出丰富的技术特点，给我们许多有益的启示。
一、数控系统主要展品-国外
（一）西门子（德国）
1. SINUMERIK ONE
数字原生的数控平台。提供数字孪生，进行了硬件创新，不仅仅具备强大的五轴联动、RTCP刀尖跟随功能，还具有虚拟调试等数字化、智能功能，是西门子下一步大力推广的主要产品。适配更多机械加工场景。将虚拟时间和现实世界无缝对接。
2. SINUMERIK MC
“智控”生产设备，包括Windows 10, WinCC, Run MyHMI / 3GL, 2x IRT PROFINET interface等组件，可以快速搭建一个包含控制器（CNC、HMI）的完整数控产品。
3. SINUMERIK 828D
紧凑型数控系统的引擎，满足价格敏感市场。
4. MyVirtual Machine
数字孪生，虚拟加工。建立机床的数字模型，在虚拟世界进行仿真、调试。
5. Weiss Spindle
Weiss电主轴。电主轴采用了主轴和电机融合的技术。紧凑易用，降低机床系统的复杂度。
6. Siemens Industrial Edge
边缘计算。采集加工数据，保存到外置存储设备中，可以在线或者离线分析。
7. ACM Suite和AMWT
ACMI Suite是自适应加工。实时采集加工数据，动态调整加工参数。
AMWT实时刀路分析、显示、优化
8. Digital Enterprise Service
数字化企业服务。提供企业级的支持和保障，主轴数字化管理系统（SDMS），生产信息系统（PIS），数字工厂管理系统（iFMS）
9. CNC4you
高效的一站式学习交流平台。
10. Control Cabinet Manufacturing System
控制电柜制造系统
11. SINAMICS & SIMOTICS
驱动机床的伺服和电机
（二）发那科（日本）
1. Smart link iCare
生产车间数字化管理解决方案，包括：智能看板，机器人监控，机器人维护，机器人备份，信息报表，设备注册，异常中心等功能
2. QSSR
机器人快速简单启动单元。包括QSSR Connect，QSSR Onsite，QSSR G-code，可以在较短的时间内，实现机器人、机床配合的自动化生产。
3. AI
包括：
AICC，高速高精度功能。
AI Servo Tuning，AI伺服调整支持3种伺服基本功能的自动调整
4. 数字孪生
基于CNC GUIDE 2，SERVO VIEWER以及CNCRS等数字化工具，结合伺服数据等数据，仿真呈现CNC调试、运行和加工等状态，实现从CNC系统开发调试、加工直至维护的全流程数字化仿真和交互，有效支持MTB和EU实现智能制造，提升生产绩效。
5. High Performance
高性能，高速高精度低损耗，包括：
智能伺服控制，智能重叠控制，智能反向间隙补偿，智能机床前端点控制，智能进给轴加减速，智能主轴加减速，智能主轴负载控制，智能负载表，智能刚性攻丝，智能温度控制，智能拐角控制，高效加工技术，表面精细处理技术，快速铃型加减速，快移重叠，最优加减速定位，平滑TCP，车削功能的升级，偏心车削
6. IoT Special Features
包括：
IoT Remote Diagnosis，快速响应，远程处理问题
IoT Maintenance Knowledge base，发那科维修知识库
IoT Broken tool detection，智能断刀检测
IoT Increased processing efficiency，提高加工效率
7. Ease of Use
高易用性，iHMI双显示。
（三）海德汉（德国）
海德汉重点展示了新款TNC7数控系统，为机床用户和机床制造商提供全新编程方法和机床操作方法。TNC7 数控系统直观显示整个生产环境，包括夹具、工件和加工区，有效提升过程可靠性。编程期间，可用这些数据生成逼真的加工过程 3D 仿真图形，无需切换操作模式。针对五轴联动加工，TNC7推出新一代动态碰撞监测(DCM)功能，DCM不仅可避免机床部件与刀具间的碰撞，还能避免刀具与夹具间碰撞，另外提供智能磨损检测、智能反向间隙补偿、智能机床前端点控制、智能图形化编程、智能函数等功能。
二、数控系统主要展品-国内
（一）维宏股份
此次展会，维宏股份携金属切削、激光加工、3C制造等系列数控系统及前沿伺服产品亮相，助力机床设备厂商及广大用户自动化升级。重点展示NK530M高端五轴数控系统，突破复杂曲线曲面插补技术、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，支持智能测量、RTCP、HPPS、倾斜面加工、3D刀补，保障高速加工和五轴联动加工，使刀具路径和轴的运动控制精准，平顺，全面提升加工精度、效率、稳定性等。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，零件加工品质媲美世界领先水平。
（二）华中数控
本次展会华中数控，重点展出了HNC-848D高端五轴数控系统，HNC-9智能数控系统，华中8型V2.4主战型数控系统与inc_Cloud远程运维网络化系统，HNC-9智能数控系统的智能化功能：实现了质量提升、工艺优化、健康保障和生产管理等智能化功能，使得数控加工“更高、更快、更智能”。系统配置AI芯片，可以实现毫秒级实时预测与推理；集成了数十个智能应用App，构建了定制化人工智能运行与开发的开放平台；具备动态响应仿真功能：动力学建模，大数据复现关联，实现机床数字双胞胎。
（三）科德数控
科德数控重点展出了安装GNC62数控系统的五轴立式车铣复合加工中心以及五轴卧式铣车复合加工中心等，以及科德数控的传感器、伺服电机系列产品。
（四）广州数控
广州数控重点展出了应用于数控车、铣床的GSK 980系列，应用于齿轮或五轴加工中心的GSK 25i系列以及应用于高端车铣复合的GSK 27i系列等数控系统。GSK 27i数控系统智能化功能：支持智能总线诊断、智能防碰撞检测、智能主轴负载自适应、智能路径重叠等。
（五）北京精雕
北京精雕展出的产品主要包括高效型五轴加工中心（JDMRET400DZ）、五轴高速磨削中心（JDGRMG300）以及机加自动化系统（JDGR400T），使用的数控系统为JD50，其主要智能化功能包括：与自研CAM软件SurfMill融合，支持DT实时编程，碰撞检测。提供JMS中央控制系统和JDSoft IFactory对生产数据进行采集、统计、分析，支持订单管理、任务管理、生产监控、生产统计、设备管理和设备调度等。
三、数控系统技术发展趋势
未来
