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控制系统

机床特辑终篇 | 破局:中国机床的自主数控之路

  2020年07月27日  

  经过40年的改革开放,中国机床制造业水平得到大幅提高,几乎生产了占全球数量一半的机床,是世界上发展最好、门类最齐全的市场。

  然而,中国人口少子化、老龄化的加剧,以及单机效率的提高,导致汽车、白色家电、基建、手机等机床生产下游的大众消费市场下滑和需求数量的减少。当前中国机床行业面临着总体需求下降的挑战。同时,国内高端数控机床方面仍然与欧美同行差距尚远,几乎全部依靠进口。作为高端数控机床的核心,国内厂家的产品在功能性、稳定性上还不能与国外厂家直接竞争。

  那么,中国的数控系统面临着哪些挑战?如何破局?无疑是决定中国机床行业能否涅槃重生的关键。

  在倍福金属加工行业经理钟秀斌看来,目前国内机床制造商在数控系统上严重依赖少数几家国际数控系统厂家提供的封闭式数控系统,所有的数控功能完全仰仗数控系统厂家,自身不能作二次开发,不能开发具有自主知识产权的特殊功能。他认为:“这样严重影响了国内自身创新和市场需求的发展。”

  同时,国内有一部分厂商试图研发专用式、高端数控系统,现在也陷入研发的“二元一次方程 aX + bY = 1” 困局。

  由于在半导体硬件(X)、软件方面 (Y) 受到国外的限制,导致国内厂家面临的现状是:既没有开发出理想的系统、又伤了客户和口碑,最后靠政府补贴过日子,有的公司甚至不得不申请破产保护,这也严重打击了国内数控系统厂商的积极性。

  而倍福公司已经跨越“二元一次方程陷阱”,成功地从 aX + bY = 1 方程式,解算成为 A + bY=1 的一元一次方程式。倍福公司真诚希望和所有认可基于 “A” 框架技术路线的公司,一起推动控制技术进步。这里的“A”代表基于 PC + 总线的控制技术路线,即硬件是工业计算机,软件是具有基本 CNC 功能的开放式数控系统,同时使用 EtherCAT 总线通讯,整体降低了开发自主知识产权数控系统的门坎,快速满足市场的需求。

  “倍福公司给国内的数控机床厂家真正提供了有别于传统数控系统厂家的另一种发展思路!”钟秀斌认为。

  倍福基于 PC + EtherCAT 总线 + 软 CNC 的开放式数控架构是独一无二的。其中,软 CNC 是开放的、可二次开发的、最终知识产权属于机床厂家自己的高端数控系统开发平台,PC 可以不受厂家限制。EtherCAT 总线是全双工 100MHz 的实时总线,实际有效使用率可超过 90%,是目前全球工业以太网中效率最高的,它还可实现一网到底的故障诊断查询,在大大减少设计、施工工作量的同时,让售后维护变得超级简单,具体系统架构图如下:

  因此,机床制造商可以使用倍福开放式 CNC 快速做出属于机床制造商自己的、独一无二的个性数控机床,而无需增加成本或者还可以降低成本。

  比如在三维五轴 CNC 切割、切管机、激光平面切割机床、等离子切割机、自动落料机、金属 3D 打印机、金属粉末整形机、汽车全自动冲压机、转塔冲床、三面冲孔机、伺服压机、各类磨床(包含磨齿机、刀具磨床、轧辊磨床、绗磨机等)、旋压机、弯管机、折弯机、电火花成型机、快慢走丝机、各类焊接机(包含搅拌摩擦焊接机、机器人焊接机等)、金属表面打磨/抛磨机……,等等。

  在通用的车床、铣床、加工中心等数控机床上,随着技术的革新,这些数控机床对开放式的总线数控系统需求也必将逐渐增加。

  “目前倍福已经成功在机床行业主要细分机床领域有:快速成型、金属 3D 打印、激光加工、冲压、焊接、弯管、磨床、多工位组合机床、电加工机床、齿轮类加工、各类生产线等机床应用。其实,倍福的开放式 CNC 在功能上适合所有的数控机床应用。”钟秀斌说道。

  随着倍福数控系统在一个又一个机型上的成功应用,现在已经有越来越多的机床制造厂商喜欢使用倍福的控制系统。尤其对于有新工艺、技术有新的升级需要的机床,使用传统的数控系统往往不能完全满足要求,如果让传统的数控系统厂家开发新功能价格会很高、时间又很长。使用倍福数控系统,可以确保这些创新的工艺控制的知识产权完全属于机床制造厂商自己,同时无须向倍福支付额外费用。

  虽然面临着诸多挑战,但中国机床制造行业总体在曲折中发展,自身创新能力也在逐渐增强,对开放式控制系统的需求也会逐渐增多。

  倍福希望能成为国内机床制造厂商的长期合作伙伴,与国内企业一起成长,努力推动中国机床制造厂商数控系统的自主化、个性化、高端化、智能化发展,为中国制造 2025 和中国的工业 4.0 发展之路做出自己的贡献。

标签:倍福我要反馈
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