【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 名企在線】隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一輪信息技術(shù)革命的應(yīng)用和發(fā)展,在促進(jìn)科技創(chuàng)新的同時(shí),也將智能制造推向了制造業(yè)的風(fēng)口浪尖。越來(lái)越多的企業(yè)開始思考如何利用智能技術(shù)推動(dòng)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日本山崎馬扎克,一家自1998年就提出智能化工廠理念的企業(yè),在經(jīng)歷過(guò)二十多年的發(fā)展之后走在了智能制造的前列,其工廠的智能化和柔性化程度令人嘆為觀止。
2019年8月2日,山崎馬扎克(中國(guó))有限公司在位于寧夏銀川的小巨人機(jī)床有限公司隆重舉辦“MTF2019制造未來(lái)展示會(huì)”。借著這次機(jī)會(huì),我們有幸一睹小巨人工廠的“真面目”,看看日本機(jī)床企業(yè)山崎馬扎克如何打造他們的智能工廠。
馬扎克的智能工廠之道
小巨人工廠坐落于塞上明珠銀川,是馬扎克在中國(guó)建立的座高精度數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)基地。該工廠以馬扎克先進(jìn)的生產(chǎn)裝備和軟件管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立了智能網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)環(huán)境,被譽(yù)為“中國(guó)座智能網(wǎng)絡(luò)制造工廠”,開創(chuàng)了我國(guó)智能網(wǎng)絡(luò)化工廠的先河。
Mazak iSMART Factory是小巨人基礎(chǔ)的智能工廠構(gòu)建理念。Mazak iSMART Factory在IoT信息安全基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,通過(guò)高度數(shù)字化及可視化的生產(chǎn)活動(dòng),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析改進(jìn)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間協(xié)作,以推動(dòng)工廠的不斷自我進(jìn)化。
其中,大數(shù)據(jù)的采集來(lái)源于馬扎克龐大的生產(chǎn)和服務(wù)體系。在此基礎(chǔ)上,馬扎克每天能夠收集一千萬(wàn)條設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)被采集分析,將生產(chǎn)過(guò)程可視化、可感知,以此改善生產(chǎn)。
為了保障這些數(shù)據(jù)的安全,馬扎克與的網(wǎng)絡(luò)解決方案供應(yīng)商思科聯(lián)合開發(fā)了保證機(jī)床安全性的Smart BOX。Smret BOX可以幫助用戶采集各種設(shè)備裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),識(shí)別病毒,阻斷病毒對(duì)機(jī)床的攻擊,只傳輸符合MTConnect協(xié)議(MTConnect協(xié)議是機(jī)床專用的開放式通信協(xié)議,由美國(guó)機(jī)械制造協(xié)會(huì)發(fā)布,保障機(jī)床通信不受設(shè)備生產(chǎn)廠家或型號(hào)新舊的限制)的數(shù)據(jù),具有較高的安全性。
在系統(tǒng)及軟件的層面,馬扎克的智能工廠做得十分完善。但是,智能工廠不僅僅體現(xiàn)在系統(tǒng)和軟件層面。智能工廠是軟件與硬件的結(jié)合,理念與系統(tǒng)的結(jié)合,所以,它需要一個(gè)強(qiáng)有力的支持體系。這個(gè)支持體系正是智能化、無(wú)人化、少人化的柔性化生產(chǎn)系統(tǒng)。而“柔性化”在馬扎克隨處可見。
首先,在機(jī)械加工工廠里,馬扎克裝備了大量高精度、復(fù)合化、柔性化的設(shè)備,這些設(shè)備均以裝配柔性加工系統(tǒng)FMS、機(jī)械手、機(jī)器人等制造單元的形式出現(xiàn)。既有多條面向機(jī)床底座、立柱、滑鞍等大件加工的大型五面體加工單元的FMS;也有面向主軸箱、刀塔箱、尾架體等中型零件加工的臥加柔性精密加工單元的FMS;還有多臺(tái)面向軸類、刀塔、套筒等關(guān)鍵零件加工的超級(jí)復(fù)合車削中心單元。一系列的制造單元為工廠的智能化、少人化、無(wú)人化奠定基礎(chǔ)。
工廠管理則采用了新一代智能化工廠管理系統(tǒng)SPS、自主開發(fā)的CAPP工藝管理系統(tǒng)、DDES智能檢測(cè)執(zhí)行系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)日程安排、編程、刀具管理、監(jiān)控等全過(guò)程的智能化。
而鈑金工廠則由720小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的激光機(jī)FMS柔性加工系統(tǒng)組成。從高精度的激光切割、焊接、粉體自動(dòng)噴涂,到的鈑金單元化組裝,各工序快速流轉(zhuǎn),打造高品質(zhì)的成套機(jī)床防護(hù)鈑金。
在鈑金件上,馬扎克還采用激光打印二維碼的追溯管理。這些二維碼包含零件的加工工藝以及工件的身份識(shí)別,便于追溯。鈑金加工時(shí)通過(guò)二維碼識(shí)別加工信息,可以獲取每一道工序的加工參數(shù)、圖紙等數(shù)據(jù),工人可以根據(jù)二維碼在平板電腦上調(diào)出工藝,了解加工方法,通過(guò)此手段,減少了查找圖紙和工件的時(shí)間,使生產(chǎn)效率提升了30%。
在裝配工廠,所有的裝配過(guò)程都被透明化。的單元化生產(chǎn)模式保證了各個(gè)單元并行生產(chǎn),大幅提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)方法,嚴(yán)格控制每個(gè)工序流程。制造全過(guò)程記錄數(shù)字化和使用先進(jìn)的檢測(cè)儀器,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析作業(yè)質(zhì)量,有效地保證了精密部件單元的可靠性。通過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),保證機(jī)床的整體品質(zhì)。
可以說(shuō),更加智能的工廠加上更加柔性的制造系統(tǒng),使得馬扎克的工廠利用率更高、可以減少在制時(shí)間、減少在庫(kù)庫(kù)存、降低成本,從而適應(yīng)管理和勞動(dòng)力的需求。目前,小巨人工廠已經(jīng)擁有3100多家客戶,在以自動(dòng)化、制造單元形式提供給客戶的機(jī)床銷量正在逐年增加。
恒溫的精密車間
中國(guó)條五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心FMS
永不漏水的折彎件樣品
馬扎克的機(jī)床產(chǎn)品
工廠參觀之外,本屆展示會(huì)上展示了眾多新的馬扎克機(jī)床產(chǎn)品。這些豐富多樣的產(chǎn)品為用戶提供了更多選擇空間,而高精度、高速度、智能化的特征也十分符合現(xiàn)代制造的需求。
首先是來(lái)自五軸聯(lián)動(dòng)銑車復(fù)合加工中心INTEGREX系列的兩款機(jī)型——INTEGREX i-200S AG和INTEGREX i-500。INTEGREX系列曾榮獲過(guò)日刊工業(yè)新聞社的2018年“新產(chǎn)品獎(jiǎng)”,技術(shù)含量十足。
混合式復(fù)合加工機(jī)INTEGREX i-200S AG將齒輪加工和車銑復(fù)合加工進(jìn)行了有效融合,原本齒輪加工需要使用多臺(tái)齒輪專用加工機(jī)床進(jìn)行分序加工,現(xiàn)在只需要一臺(tái)INTEGREX i-200S AG就可完成包括齒輪加工、齒輪測(cè)量等所有工序,大幅縮短生產(chǎn)的前期準(zhǔn)備時(shí)間,并實(shí)現(xiàn)高精度的加工。
INTEGREX i-500則搭載了人工智能技術(shù)的產(chǎn)品,能通過(guò)AI技術(shù)的應(yīng)用,將機(jī)床的高精度和加工的高性能綜合運(yùn)用,提高整體的加工質(zhì)量和效率,具有利用率高、生產(chǎn)能力穩(wěn)定、運(yùn)行靈活、產(chǎn)品應(yīng)變能力大等特點(diǎn)。
此外,為了應(yīng)對(duì)用戶日益豐富多樣的需求,馬扎克利用多年來(lái)積累的專業(yè)技術(shù)和強(qiáng)大的交鑰匙能力,開發(fā)出了多種的自動(dòng)化和柔性化產(chǎn)品。臥式加工中心HCN6800 L+PMC(6PC)柔性制造系統(tǒng)可靈活應(yīng)對(duì)中批量、大批量、多品種少量、變品種變量的生產(chǎn)模式;MT400 L&VCN430A L+RF-700L,通過(guò)關(guān)節(jié)機(jī)械手組成目前流行實(shí)用的車床+立加+自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)加工單元;FF5000/40 L*2+RS-1500L,在馬扎克高速、窄型臥式加工中心基礎(chǔ)上配備天軌關(guān)節(jié)機(jī)器人,可滿足市場(chǎng)省空間、量產(chǎn)零部件的高速加工需求。
百年傳奇山崎馬扎克
在世界范圍內(nèi),能存活百年的企業(yè)并不多見,而能在百年間成為行業(yè)的企業(yè)更是,但是山崎馬扎克做到了。自1919年成立至今,日本山崎馬扎克已經(jīng)走過(guò)了整整一百年。
從初的榻榻米機(jī)械制造商開始,山崎馬扎克不斷進(jìn)化、不斷突破,如同一個(gè)擁有工匠精神的日本匠人,專注于機(jī)械加工領(lǐng)域,堅(jiān)持于技術(shù)變革和創(chuàng)新,終于成為一家屹立百年的傳奇企業(yè)。
百年傳承,智造未來(lái)。在目睹馬扎克百年來(lái)的發(fā)展歷史以及技術(shù)創(chuàng)新之后,我們有理由期待馬扎克的下一個(gè)百年,期待馬扎克為全世界帶來(lái)的改變。
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