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AI方興未艾,國內數控系統能否借力開啟逆襲之路?

相關數據顯示,2023年,中國金屬加工機床生產總額達273.9億美元,消費總額達257.1億美元,進出口總額達138.8億美元。中國仍是全球第一大機床生產國、全球第一大機床進口國和全球最大的機床消費市場。中國機床工具市場需求基本盤依然穩固,未來仍擁有較大的市場容量和需求空間。

 

風光的數據背后,機床產業“大而不強”的局面一直困擾著國內機床工具及其產業鏈上下游企業。作為數控機床的“中樞神經”,決定著數控機床功能、精度和可靠性的數控系統也面臨著受制于人,中高端市場被外資品牌占據的困境。近些年來,隨著人工智能、大數據等新興技術的融合發展,機床行業迎來新的生機,在國內機床廠商的奮勇直追下,國產品牌與外資品牌的差距正在逐漸縮小。

 

尤其是AI大模型的全面爆發,AI與機床行業的融合趨勢愈發明顯。AI技術的應用為機床工具行業帶來了革命性的變革,提升了生產效率、產品質量和生產靈活性,同時也為企業節約成本、提高競爭力提供了有力支持。在當前的發展現狀下,AI驅動的數字化技術已經深入到機床工具行業的各個環節,從設計、制造,到檢測和服務等各個方面。

 

首先,AI可用于數控機床的智能控制,通過機器學習和深度學習技術,AI可以識別和分析數控機床運行狀態和加工過程,并根據加工任務和工件特性自動調整機床的參數和運行模式,減少人為操作失誤,提高產品質量和生產效率;

 

其次,AI還可用于數控機床的故障預測和預防。通過對數控機床運行數據的分析和處理,AI可識別出可能引發故障的異常情況,提前預警,減少設備維護時間和成本。

 

此外,AI還可用于數控機床的優化和改進。通過對加工過程的數據分析和模擬,AI可找出最優的加工參數和操作流程,提高加工效率和質量,并根據市場和客戶需求,優化產品設計與服務,為制造企業帶來更多競爭優勢。

 

在近期落幕的CCMT 2024(第十三屆中國數控機床展覽會)上,記者在與客戶的交談中感受到中國機床工具行業欣欣向榮的發展態勢,展商們在“數字、互聯、智造”等方面下足功夫,紛紛推出更高階的數控機床-智能機床產品,深度融合AI、數字孿生等技術,充分展現了機床行業加速向數字化、網絡化、智能化轉型升級的時代特征。

 

例如,華中數控的華中9型智能數控系統,具有自主學習、自主優化補償能力,集成了AI芯片、融合AI算法,匯聚了大數據、大模型等技術,構建了智能化數控系統平臺。此外,華中數控還推出iNC-Cloud工業互聯網一體化解決方案,針對多類工業設備接入、多源工業數據融合、海量工業數據管理、多種工業應用集成等需求提供全方位解決方案。以及面向智能產線工藝流程設計、運動仿真、虛擬調試、數字孿生的完全自主可控的工業軟件平臺-intePlant。

 

秦川機床積極推進產品服務向數字化、網絡化和智能化轉型,應用AI人工智能算法,通過理論建模和優化,對機床加工進行雙碼聯控,有效提高機床加工精度和效率,提高設備安全性,實現了系列智能機床的迭代升級,包括YK3126智能滾齒機、BM8i智能加工中心、BL5i智能車床、SK7020智能螺桿轉子磨床、MK1620智能外圓磨床等。

 

中科數控推出的GJ610系列總線式全數字高檔數控系統,以及數字化車間管控平臺,包括異構多源設備互聯互通平臺、數字孿生虛擬可視化管控平臺、大數據平臺、能耗監控平臺、智能視頻監控平臺等,能夠實現車間多種異構多源設備的聯網與實時數據采集,構建數字孿生等多種功能。

 

科德數控GNC62數控系統支持數字孿生,可根據實時速度、負載率、溫度等物理變量的變化而對三維工件模型渲染著色。并支持在線監控和信息集成,實時采集加工過程大數據及加工狀態數據、機床設備數據等信息,實現互聯互通。

廣州數控 GSK 27i系列高端多通道數控系統

 

同樣,廣州數控推出的GSK 27i系列高端多通道數控系統,具有4個通道控制功能。支持智能總線診斷、智能防碰撞檢測、智能主軸負載自適應、智能路徑重疊等智能化功能。

 

從展品上觀察,國內數控系統在智能化技術層面取得了顯著提升,其發展方向與國外保持一致,主要集中在數字孿生、數據高速采集存儲、建模、數據分析與驅動等關鍵技術上。并且國產數控系統在3C加工、木工、激光等多個細分行業實現進口替代。

 

除了智能化技術融合層面,長期被國外數控機床企業壟斷的五軸聯動數控技術正在加快突破,并在模具、汽車零部件、激光加工等多個領域取得廣泛應用。此次,華中數控、廣州數控、中科數控等國內龍頭企業均有五軸系統產品呈現。

 

雖然國內數控系統在智能化技術方面取得了進展,但是,我們也清楚地認識到在高端精密加工領域,以及在市場認同度和占有率方面,國外高端數控機床企業更勝一籌。國外高端數控機床在智能化技術的應用和集成上更加成熟,具有更高的智能化水平和先進的技術積累,這反映在產品性能、穩定性和智能化程度上的優勢。

 

海德漢全新推出的TNT7 basic數控系統

 

例如西門子SINUMERIK ONE數字原生數控系統,能夠實現智能動態控制、智能負載控制等功能,在不同負責和不同動態下保持精度。針對曲面加工,包含精優曲面、臻優曲面、Top Speed等功能,能夠實現曲面高精度加工,同時還提供機床數字孿生等仿真技術。發那科數控系統具備切削負責監控、AI輪廓控制等功能,海德漢系統提供高級動態預測功能,均能實現曲面的高精度加工。

 

當前,中國數控機床產業正處于智能化轉型的關鍵階段,AI技術被認為是實現產業升級的重要突破口。與國外先進水平相比,國內機床行業在智能化趨勢中雖然已經涉足數據采集、可視化、維護保養及預測管理等領域,但要實現真正的智能化生產,仍需深入探討AI技術在工藝控制層面的應用,實現自適應加工、智能優化和精準控制等方面的突破,從而幫助企業提高生產效率和產品質量,全面實現生產過程的自動化和智能化管理,提升整體競爭力,贏得更廣闊的市場份額,實現在國際機床市場中的更加積極的角逐。


來源: 報道:于小通
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