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2020 高效加工与先进制造技术发展峰会重回上海

来源:国际金属加工商情 发布时间:2020-10-10 1688
工业金属加工金属加工金属切削机床金属成型机床模具及冲模焊接设备及工具其他金属材料表面处理测量及控制系统电子芯片电子芯片设计/电子设计自动化(EDA)设计/电子设计自动化(IP类软件)
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8月26日,由上海市科学技术协会指导、荣格工业传媒联合上海机械工程学会共同主办的“2020 高效加工与先进制造发展峰会”在上海成功举办,本次会议聚焦“智能化升级与管理”、“高端制造与先进制造”等主题,吸引了近 300 位来自航空、汽车、模具等多个行业的企业用户参会。

8月26日,由上海市科学技术协会指导、荣格工业传媒联合上海机械工程学会共同主办的“2020高效加工与先进制造发展峰会”在上海成功举办,本次会议聚焦“智能化升级与管理”、“高端制造与先进制造”等主题,吸引了近300位来自航空、汽车、模具等多个行业的企业用户参会。会议同期还举办了“2020金属加工行业-荣格技术创新奖”的颁奖典礼。


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“8月23日,以‘科技战疫创新未来’为主题的‘2020年上海科技节’正式拉开帷幕。本次'2020高效加工与先进制造发展峰会作为其中一项重要活动,将助力推动行业的发展,尤其是在当下巨大压力下,制造业面临着空前的挑战,如何将这次挑战转化为机遇是我们每一位从业者需要探索的新道路。”上海市科学技术协会学术部部长潘祺女士在为本次峰会致辞时说道。


上海市机械工程学会副理事长兼秘书长于忠海先生在随后的致辞中表示,“目前,我国机械制造业有了长足的发展,但是,与工业发达国家相比,在设计技术、制造工艺、自动化技术、管理技术等方面还有一定差距。这次会议,针对高效加工和先进制造的一些关键技术问题展开交流研讨。相信能为中国制造的下一步发展带来启发。”


一天的会议交流中,来自机床、3D打印、刀具及夹具、软件、工业机器人、切削液及润滑等领域的供应商,以及包括上海飞机制造有限公司、交通大学、上汽大众、上海航天精密机械研究所等的用户单位分别带来了前沿技术及其应用实例,为高效加工及先进制造技术的未来发展赋能。


全球知名调研机构IDC对2000位跨国企业CEO做过一项调查,结果显示到2019年,全球1000强企业中的67%、中国1000强企业中的50%都将数字化转型作为企业的战略核心。对于传统企业而言,数字化转型已经不再是一道选择题,而是一道生存题。上海联宏创能信息科技有限公司技术总监盛家泊先生在《数字化制造关键能力建设》的报告中表示,企业应该运用诸如创成式设计,数字孪生,智能自动化,云/IoT生态系统,大数据分析,知识生产力和自主/协作机器人等新技术来缩短创新周期,提高灵活性和柔性以及提升资源有效性,最终实现转型升级的目标。他同时呼吁:“信息化平台的建设和数字化能力的建设要同步”。


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到2035年,全球汽车保有量将增加6亿辆,达到18亿辆。除了数量的增加,对车辆的要求也会提高:耗油量、电动机动性、新材料等,汽车制造商和供应商越来越迅速地修正自己的计划,以便应对巨大的市场变化。恒久不变的,是对出色的加工解决方案的渴求。瓦尔特(无锡)有限公司产品团队经理张士广先生在演讲中重点介绍了瓦尔特的两款新型螺纹铣刀:一是M3-M16规格的专门针对硬材料螺纹加工的三合一铣刀,二是中大螺纹M24-M124通用型多排齿刀片式螺纹铣刀。此外,张士广还着重介绍了瓦尔特Accure-tec防振车/铣杆,它能够有效降低振动,提高金属去除率,加工效率最高可提高70%。


作为工业的血液,切削液与润滑对于金属加工而言同样不容忽视。据法国康达特集团中国区总经理王国伟先生介绍,作为一家有着160多年历史的法国老牌企业,康达特非常注重创新,每年在创新研发的投入占其年销售额的20%。在他分享的《环保润滑剂助力高效金属加工》报告中提到,“康达特产品有三个特点,分别是不含甲醛释放类杀菌剂、不含仲胺,以及不含亚硝酸盐——这满足了用户的健康与安全需求,防止皮肤刺激;改善空气质量:减少油雾;控制BaP/PAHs的形成。”


增材制造(3D打印)也是本次会议聚焦的一项重要工艺,来自上海飞机制造有限公司、航空制造技术研究所绿色制造技术研究部副部长易俊兰女士介绍说,目前所有主要的OEM厂商都在研究和开发增材制造,其中超过70%的OEM拥有增材制造经验。值得一提的是,GE的总产能处于行业领先地位,在2020年之前打印制造超过10万个零件;空中客车公司(及其关联公司PremiumAerotec/APWorks)则已为增材制造选择了100种小型钛合金零件(每架机);波音已实现超过7万件零件的增材制造,以非金属为主。


据她介绍,随着自身技术储备的不断增强,民机制造领域的应用需求不断拓展,当前中国商飞增材制造发展正面临难得的发展机遇。在如结构优化设计、粉末材料鉴定与研究、SLM成形设备计量校准、关键工艺参数开发优化、后处理研究、无损检测技术研究、SLM工艺鉴定、适航研究等领域,中国本土的技术积累对标行业最佳实践仍存在较大差距,增材制造的关键核心技术亟待突破。


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近年来,不少机加工企业都在进行深轮廓和深腔铣削时遇到阻碍:因为铁屑不能被冲走而造成堵塞,带来的是刀具损坏进而影响加工质量、表面光洁度和工件精度。但很多时候是因为忽视了刀柄的重要性——上海川奇机电设备有限公司作为Diebold公司的官方合作伙伴,在这方面就积累了丰富的经验。上海川奇机电设备有限公司中国区负责人徐敏悦女士在演讲中分享了一个有代表意义的案例——Diebold为客户JomaPolytec提供的高精密切削方案解决了客户在加工中铁屑无法顺利清除,产品表面光洁度无法达到要求,刀具损耗等一系列问题。“JetSleeve™2.0刀柄具备持续良好的冷却,只需要商业MQL系统使用的10%的油量,热缩只需要3至5秒,大大减少了模具加工中的侵蚀——一步到位的切削就是这么简单。”


作为一家典型的德国家族企业,通快在激光行业几乎做到了全覆盖——从低功率到万瓦级的激光器。在通快(中国)有限公司激光焊接团队技术经理刘源先生的《激光焊接与表面处理在主流工业中的最新应用》的分享中提到,"通快的目标就是如何去减少激光焊接过程当中,影响加工质量的飞溅产生。”他在现场着重分享了针对铜等金属材料的一些激光焊接应用实例。


智能化升级与管理会场


在本次峰会下午以“智能化升级与管理”为主题的会场中,来自院校、企业的嘉宾们也分别抛砖引玉,分享了各自在这一领域中的独到见解及最新进展。


来自上汽大众汽车有限公司教授级高级工程师张书桥先生就与大家分享了全球汽车行业产销情况的数据。受新冠疫情影响,2020年1-7月,中国乘用车产销分别完成948.3万辆和953.3万辆,同比分别下降17.8%和18.4%;ACEA预计2020年欧盟地区汽车销量将下降25%,较2019年的1,280万辆降至960万辆。市场分析机构IHSMarkit则预计今年整个欧洲地区的销量将下降25%,至1,550万辆。


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而作为汇集工业顶尖技术的行业,汽车制造车间运用的智能制造技术有哪些?“协作机器人、MES(制造执行系统)、视觉测量技术等都已经被不同程度用于汽车的智能制造中。此外,3D打印、AGV,以及5G技术等都已经在汽车智造中发挥潜力。”张书桥介绍道。他尤其提到,协作机器人和视觉定位系统。后者能够通过摄像头对定位孔拍照,计算出零件在空间的实际位置,并指示机器人按照零件的实际位置取件,能确保零件的装配精度控制在±0.05mm以内。这对于汽车的装配工艺带来了极大的助力。


市场需求的变化引起了生产方式的变化。传统的大规模、标准化生产,朝着“柔性化”的方向前进。对于企业来说,需要更快地将产品推向市场,对于制造周期的要求就越来越苛刻。一方面他们需要提高设备使用率,降低劳动力成本,另一方面要有更精准的营销,实现客户定制化。生产条件和模式的改变,这创造了人机协作机器人的需求。相比传统工业机器人,人机协作机器人结构更加紧凑、重量更轻,能够与人“亲密合作”,确保工人的安全,而且操作者能够简单学会编程、轻松上手,机器与人协作比起单一的人工生产或机器生产生产效率提升85%。来自优傲机器人中国区业务发展经理王鑫先生也在随后与我们分享了机加工行业中的协作机器人应用案例。


上海交通大学机械制造学科助理研究员陈晓波教授则为我们介绍了典型三维视觉技术,包括:飞行时间法(TOF)、激光三角测量(点激光、线激光)、编码条纹投影结构光、随机散斑投影结构光、基于标志点(Mark)的立体视觉。这些技术被广泛用于车身制造、无人驾驶、人脸识别、牙科及医疗辅具制造等领域。


在陈晓波教授看来,工业三维视觉按不同分类呈现以下的发展趋势:机器人视觉方面:多视角、多位置的快速柔性自动化测量;视觉与焊接、打磨、抓取、加工等作业集成,实现一体化的检测和引导;支持机器人的离线、在线编程,减少或者免除人工示教等。嵌入式视觉系统方面:视觉测量、图像处理、点云计算、通讯传输、控制等功能向芯片集聚;减少了长距离、多线缆传输;简化多传感分布式组网和应用端集成。多传感融合方面:冗余优化高精度,全场快速检测;运动跟踪定位与视觉测量融合的绝对精度测量(测量传感器与夺目视觉、激光跟踪、激光干涉测距、IMU等)。三维视觉智能方面:人工智能、深度学习应用于三维视觉;让视觉看得懂,决策机器该如何做(货物、零件分拣,缺陷识别)。


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除此外,来自上海交通大学柳伟副教授还分享了《模具智能设计与制造中的数字化及信息技术的运用》、恺奔科技(上海)有限公司(Carbon)亚洲区副总裁李焱女士则带来了《Carbon3D打印加速产品创新》的报告。其中,Carbon公司在今年首度亮相TCTAsia,向外界传递了“3D打印实现量产不再是传说”的声音。据悉,2019年Carbon获得了E轮的投资,规模高达2.6亿美元(约18亿元人民币),其估值则达到了24亿美元(165亿元人民币),是目前全球估值最高的3D打印独角兽企业。


高端制造与先进技术应用会场


在下午另一场以“高端制造与先进技术应用”为主题的会场中,来自用户端及供应商端的嘉宾们详尽分享了在转型未来制造中所遇到的挑战及解决方案。


上海航天精密机械研究所主任研究师倪加明先生在下午的会场中分享了《激光技术在航空航天领域的应用及前景》的报告。据他介绍,飞行器的构件多、形状复杂,研发困难较大。比如在研发中整体薄壁及复杂面众多,需要高精度设备进行加工;再比如动力装置中小孔众多,而其中形状、尺寸及表面精度要求较高,必须采用激光或电子束等特殊技术才能加工。此外,材料的性能越来越高,可加工性却越来越差。目前航空航天领域采用的材料特点是强度、刚性高而质量轻,且要求具备良好的抗高温和低温性,有良好的抗氧化性和耐腐性能。因此采用了大量的高温合金或者钛合金,这些材料的加工性能差,需要采用特殊设备和特殊加工工艺。倪加明进一步举例——NASA马歇尔航天飞行中心的研究人员于2012年就将激光选区熔化成形(SLM)技术应用于多个型号航天发动机复杂金属零件样件的制造,这种制造工艺可以直接实现计算机辅助设计三维复杂结构件的高性能高精度的整体制造,同时大大降低了零件制造时间与加工成本。


在智能制造、数字化浪潮带来的多种机遇与挑战下,中国制造2025、拓展5G应用、智能工厂成为制造业高质量发展的新契机,由此推动了国内高端机床需求。在牧野机床(中国)有限公司应用技术部高级主管蔡廷锷先生带来的《牧野高效加工助力航天航空制造》的分享中,他介绍道,牧野(MAKINO)提供的MAG系列(适用于高效率铝合金结构件加工)、T系列(适用于钛合金/高温合金/铝合金等各种类型加工),以及MAKINO应用团队的技术支持可见一斑。此外,他还介绍牧野在“IoT+智能制造”方面的一些践行,如牧野FFCAMcloud云服务等,这些都进一步推动了模具自动化生产线的发展。


随着各项强化高端制造业国家战略规划的出台,金属加工液产业发展在支撑高端制造业日益进步和发展的同时,也将承担着构建绿色制造体系,提升中国制造综合实力的重任。马思特液体解决方案中国研发总监沈恺悦先生以高端汽车和航空制造为例,重点介绍了马思特金属加工液是如何帮助客户解决加工难点。


在生产过程中,企业经常需要在产品零件或者模具零件上,加工斜面上的面、孔、槽、凸台等。这种场景下,普通的三轴数控机床就很难满足加工需求,很多企业会选择五轴数控机床搭配一款CAM软件来完成加工任务。这时,CAM系统的效率会极大影响企业增效降本的效果。来自3DSystems软件事业部高级工程师陈艺邦先生就如何正确选择CAM系统展开了精彩的分享。


在他看来,CAM系统应功能强大、反应迅速、易用且灵活。能够帮助企业降低成本并增加利润。但企业在选择CAM系统时应遵循几大原则:首先,确定CAM系统是否适合工厂的人员、零件以及机床,是否高效;其次,CAM系统必须具有可扩展性、适用性;同时,需要具有逼真的可视化模拟及可选择的、灵活的后置处理器;最后,通过长期软件支持测试。


8月27日,部分来自机床、刀具、软件及控制系统、自动化等领域的企业代表还走进中国商飞总装制造中心位于上海浦东的基地,近距离参观了解了国产飞机ARJ21和C919总装车间。为本次活动划上了圆满的句号。如果您错过了这些精彩,请扫描右侧二维码,重温会议现场精彩。


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