由中國(guó)機(jī)床總公司主辦的第十二屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床工具展覽會(huì)（CIMES 2014）即將舉行沉南。2014年4月11日屯断，CIMES 2014新聞發(fā)布會(huì)在北京國(guó)際飯店會(huì)議中心隆重召開(kāi)昨稼。北京機(jī)床研究所劉炳業(yè)作為嘉賓出席了本次發(fā)布會(huì)步咪，會(huì)上他對(duì)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的趨勢(shì)進(jìn)行了分析论皆，他提到，機(jī)床制造技術(shù)經(jīng)過(guò)近十多年的發(fā)展猾漫，產(chǎn)生了很多不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床点晴，但從發(fā)展趨勢(shì)看，主要表現(xiàn)為兩大方面：一是機(jī)床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展悯周，二是機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用向滿足智能制造要求發(fā)展粒督。--編者按

一、 機(jī)床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的加工精度始終是衡量機(jī)床技術(shù)發(fā)展水平的重要指標(biāo)禽翼。體現(xiàn)加工精度的效果如今已經(jīng)不局限于尺寸精度屠橄、形狀精度以及表面粗糙度等方面，更體現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面硫忆。一方面筷资，局部加工的形狀尺度特征向精微方向發(fā)展，另一方面加工的整體形狀向大尺寸方向發(fā)展袭丛。

劉炳業(yè)在CIMES 2014新聞發(fā)布會(huì)上

在科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下胃宰，大量帶有微結(jié)構(gòu)的零件加工是當(dāng)前精密機(jī)床發(fā)展面臨的重要任務(wù)。微結(jié)構(gòu)零件的應(yīng)用非常廣泛饲骂，比如太陽(yáng)能發(fā)電元件垦适、手機(jī)導(dǎo)光板、液晶顯示器增亮膜赛琢、高速公路顯示板字瘫、復(fù)眼透鏡、衍射光柵悴碳、傳感器元件借街、二元光學(xué)元件、微型透鏡等灾囊。微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使機(jī)床的加工進(jìn)入新的領(lǐng)域听想。

微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)機(jī)床加工提出了新挑戰(zhàn)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)的平滑性汉买、阻尼特性都有新的要求衔峰，此外加工工藝、機(jī)床刀具蛙粘、機(jī)床附件也都要發(fā)生新的變化垫卤。新的光學(xué)加工技術(shù)，如快刀伺服（FTS）出牧、刨削加工穴肘、鑿削加工、確定性磨削等在微加工技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生舔痕。用于加工大型圓柱面评抚、圓端面、平面的微結(jié)構(gòu)機(jī)床成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品伯复。納米壓印復(fù)制工藝技術(shù)相應(yīng)也得到發(fā)展應(yīng)用慨代。

微結(jié)構(gòu)尺寸的變化從幾百微米到幾微米不同，但微結(jié)構(gòu)的加工表面的質(zhì)量都在納米級(jí)啸如。帶有微結(jié)構(gòu)的整體零件的尺寸從毫米級(jí)到數(shù)米不同品昭。

在微結(jié)構(gòu)的制造設(shè)備領(lǐng)域，日本影菩、德國(guó)馍上、美國(guó)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了很多新機(jī)床產(chǎn)品蛹柔。典型的公司包括：東芝機(jī)械、發(fā)那科签梭、不二越电尖、庫(kù)格勒、Precitech稻悴、Nanotechnology等勺帜。

值得一提的是微孔精密切削加工在此期間也得到了快速的發(fā)展，德國(guó)科恩公司的金字塔超精密機(jī)床赫裂，可以用同一把刀具在半導(dǎo)體陶瓷材料上加工上萬(wàn)個(gè)直徑不超過(guò)0晤哩。1mm的微孔。

二今燃、 機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用向滿足智能制造要求發(fā)展

當(dāng)前侈净，智能制造已經(jīng)成為國(guó)際制造領(lǐng)域一種新的趨勢(shì)。德國(guó)在2011年漢諾威博覽會(huì)提出“第四次工業(yè)革命”(Industrie 4僧凤。0)以來(lái)畜侦，如今已經(jīng)進(jìn)入實(shí)施階段。“第四次工業(yè)革命”的目標(biāo)是工廠智能化Intelligente Fabrik(Smart Factory)旋膳。2013年美國(guó)以制造業(yè)回流為主題澎语，開(kāi)啟智能時(shí)代的再工業(yè)化。日本在柔性制造的基礎(chǔ)上验懊，形成了當(dāng)今比較成熟的智能化制造技術(shù)擅羞。中國(guó)目前制造業(yè)勞動(dòng)力成本的不斷上升，一些地區(qū)出現(xiàn)的“用工荒”也迫使制造企業(yè)向智能化方面轉(zhuǎn)型义图。

智能化制造技術(shù)的大趨勢(shì)减俏，要求機(jī)床必須適應(yīng)其使用要求。從國(guó)際上智能制造技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看歌溉，最典型的應(yīng)用特征是要求各種配置的高可靠性垄懂，作為智能制造最基本的組成部分，機(jī)床設(shè)備的可靠性成為最主要的考核指標(biāo)痛垛。

在智能制造技術(shù)可以看作是在前兩代柔性制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)秋衡。第一代柔性制造系統(tǒng)產(chǎn)生于八十年代，它的可靠性衡量特征是可連續(xù)24小時(shí)運(yùn)行晚簇，第二代產(chǎn)生于九十年代挑卫，可連續(xù)72小時(shí)運(yùn)行。當(dāng)今的智能制造系統(tǒng)食召，它要求可以連續(xù)720小時(shí)運(yùn)行贩普。因此，能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷高可靠性運(yùn)行的機(jī)床設(shè)備成為另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)付杰。

                    智能制造的發(fā)展歷程

智能制造三代發(fā)展中研脸，人力成本不斷下降，智能化制造中人的參與很少蚓橡，但機(jī)器人的復(fù)雜程度明顯提升或怜。第二代發(fā)展中，機(jī)器人只能從事固定路徑的搬運(yùn)抠佩，但第三代機(jī)器人不僅可以通過(guò)視覺(jué)傳感器感知無(wú)序擺放的工件归衫，通過(guò)判斷做出不同路徑的抓取動(dòng)作，還可以感知裝配過(guò)程的零件對(duì)中狀態(tài)肺然，并配合智能夾具代替過(guò)去只能由人才能完成的工作蔫缸。

智能制造同樣對(duì)機(jī)床適應(yīng)性的其它方面提出了要求，比如：能夠配合帶傳感器及感知對(duì)位裝配的機(jī)器人協(xié)同工作际起、能夠遠(yuǎn)程通訊等拾碌。

他還提到，機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)還有很多街望，比如多功能復(fù)合化趨勢(shì)倦沧、可重構(gòu)趨勢(shì)唇撬、低能耗環(huán)保趨勢(shì)等，不再這里介紹展融。

上述兩大趨勢(shì)呈現(xiàn)了不同技術(shù)特色窖认，第一大趨勢(shì)主要的突出特色是技術(shù)的前沿性和創(chuàng)新性，重點(diǎn)體現(xiàn)技術(shù)的高精尖告希；第二大趨勢(shì)主要特色是技術(shù)的成熟性扑浸、體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的基礎(chǔ)。這兩大特色能夠比較充分反映國(guó)家制造業(yè)的強(qiáng)大程度燕偶。

兩大主要趨勢(shì)帶給我們的挑戰(zhàn)：

劉炳業(yè)提到喝噪，我們首先要從層次分析的角度看待兩大趨勢(shì)，第一大趨勢(shì)考驗(yàn)和衡量的是一個(gè)國(guó)家技術(shù)高低和有無(wú)的問(wèn)題摆螟，如果缺乏第一大趨勢(shì)所涉及的技術(shù)期第，一個(gè)國(guó)家就會(huì)面臨壟斷的威脅；第二大趨勢(shì)考驗(yàn)和衡量的是一個(gè)國(guó)家制造基礎(chǔ)強(qiáng)弱和好壞的問(wèn)題蒜恶，涉及的技術(shù)層面范圍更廣舌必。

面對(duì)第一大趨勢(shì)對(duì)我們的挑戰(zhàn)，我們必須發(fā)展以精度與尺度為特征的技術(shù)车崔，研究開(kāi)發(fā)尖端設(shè)備與工藝巫紧。歐盟委員會(huì)宣布的“地平線2020”（Horizon 2020）科研和創(chuàng)新計(jì)劃中，其中三個(gè)主要目標(biāo)之一“做產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)袖”述尊，其中重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域是“納米技術(shù)”痹对，也正體現(xiàn)了這一發(fā)展的要求。在精密制造機(jī)床設(shè)備領(lǐng)域中漠哲，持之以恒地重視工作母機(jī)弦密、超精密機(jī)床的發(fā)展，才能在國(guó)家的高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地罪谢。

面對(duì)第二大趨勢(shì)對(duì)我們的挑戰(zhàn)园担，我們必須配套地解決制造領(lǐng)域的高可靠性等涉及產(chǎn)品質(zhì)量性能的問(wèn)題。智能化制造最大的特色是講求集成枯夜，如果智能化制造的生產(chǎn)線元器件、部件的質(zhì)量有問(wèn)題艰山，集成度越高湖雹，問(wèn)題就越大。

在可靠性的前提下曙搬，發(fā)展與制造設(shè)備一系列的配套單元技術(shù)產(chǎn)品才是出路摔吏。多種單元技術(shù)包括：機(jī)床技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)纵装、傳感器技術(shù)征讲、信息技術(shù)据某、物流技術(shù)等。

智能化技術(shù)所需要的并行單元配套技術(shù)內(nèi)涵結(jié)構(gòu)如下：

         智能化高可靠性單元配套技術(shù)構(gòu)成

面臨兩大趨勢(shì)的挑戰(zhàn)诗箍，我們首先應(yīng)該重視國(guó)內(nèi)已有的基礎(chǔ)：

應(yīng)該看到國(guó)內(nèi)在應(yīng)對(duì)這兩個(gè)趨勢(shì)的挑戰(zhàn)方面都有一定的基礎(chǔ)癣籽，例如：在機(jī)床技術(shù)與設(shè)備研發(fā)方面，北京機(jī)床研究所經(jīng)過(guò)了將近60年的發(fā)展滤祖，在不同的時(shí)期筷狼，都產(chǎn)生過(guò)相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品。在80年代就產(chǎn)生了國(guó)際領(lǐng)先的超精密加工技術(shù)及機(jī)床走木，也產(chǎn)生了國(guó)內(nèi)第一條柔性示范線蛛惜，充分體現(xiàn)了中國(guó)人的開(kāi)發(fā)能力。如今中國(guó)制造業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)已經(jīng)形成荡减，不放棄基礎(chǔ)才能更快取得成功赞钧。

“我們要做制造業(yè)的強(qiáng)國(guó)，只強(qiáng)調(diào)一種趨勢(shì)是不夠的搂素，必須既抓住制造業(yè)尖端凌蝎，同時(shí)又重視基礎(chǔ)，發(fā)展方向才能正確肝庸。只有看清趨勢(shì)锡跺，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，不僅做趨勢(shì)的跟隨者吓死，更要做趨勢(shì)的領(lǐng)跑者渴甜，我們國(guó)家的設(shè)備制造業(yè)才能真正做大做強(qiáng)”劉炳業(yè)語(yǔ)重心長(zhǎng)的說(shuō)道。

最后普晌，北京機(jī)床研究所正在努力對(duì)這兩大發(fā)展趨勢(shì)中的關(guān)鍵共性技術(shù)進(jìn)行研討顶猜，劉炳業(yè)所長(zhǎng)真誠(chéng)地邀請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、同仁到機(jī)床所參觀痘括、訪問(wèn)长窄、指導(dǎo)工作。

更多內(nèi)容詳看：國(guó)際金屬加工網(wǎng)回顧2014 展望2015新年特刊

（串愛(ài)國(guó)）

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