機(jī)床，被譽(yù)為“工業(yè)母機(jī)”。于內(nèi)，它為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供重要手段，是不可或缺的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)；于外，它能改變一個(gè)國(guó)家的軍事裝備和軍事力量，也能改變世界微妙的局勢(shì)。然，尖端方可書寫傳奇。

　　當(dāng)人們都在關(guān)心數(shù)控機(jī)床如何更高端，工控小編卻更關(guān)心這些機(jī)床制造企業(yè)本身的智能工廠建設(shè)及其智能化升級(jí)情況。更先進(jìn)、智能、數(shù)字化的制造環(huán)境，勢(shì)必為生產(chǎn)出來的機(jī)床設(shè)備披上一層霞光。

用戶需求倒逼制造升級(jí)

　　“推動(dòng)我們改變的，是用戶?！鄙驒C(jī)智能系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)有限公司常務(wù)副總黃云鷹坦言。位列“新&老十八羅漢”之一的沈陽機(jī)床集團(tuán)，可以說是一邊發(fā)展，一邊改革。其智能化升級(jí)念頭始于2010年，并形成雛形設(shè)計(jì)方案，2013年著手對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、質(zhì)量追溯、運(yùn)營(yíng)管理、服務(wù)體系等方方面面展開模塊化升級(jí)。

　　龐大而復(fù)雜的信息化升級(jí)任務(wù)由沈機(jī)智能系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)有限公司承擔(dān)。據(jù)黃云鷹介紹，首先是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)節(jié)的信息化與數(shù)字化，構(gòu)建基礎(chǔ)框架，將人員、檔案、質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息藉由iSESOL工業(yè)云平臺(tái)串聯(lián)起來；其次對(duì)管理、服務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)；最后延展到客戶的售后服務(wù)系統(tǒng)。

　　比如，每臺(tái)i5智能機(jī)床都有自己的身份“二維碼”，數(shù)據(jù)可直上云端，通過云平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)管理、設(shè)備信息追蹤、備品備件管理、遠(yuǎn)程診斷維護(hù)等閉環(huán)管控。

　　黃云鷹表示，傳統(tǒng)工廠的智能化升級(jí)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、倉儲(chǔ)物流、市場(chǎng)營(yíng)銷、售后服務(wù)、信息咨詢等各個(gè)環(huán)節(jié)，需要企業(yè)立足于圍繞產(chǎn)品的全生命周期價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和信息技術(shù)在各個(gè)環(huán)節(jié)的融合發(fā)展。

　　解決企業(yè)內(nèi)部運(yùn)行出現(xiàn)的問題，滿足用戶對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量追溯的需求，是大多數(shù)機(jī)床制造商實(shí)施改造的原始動(dòng)力。濟(jì)南二機(jī)床也不例外。

　　據(jù)濟(jì)南二機(jī)床陳磊介紹，濟(jì)南二機(jī)床是國(guó)內(nèi)很早一批探索信息化建設(shè)的企業(yè)之一，不過那時(shí)候不叫信息化，而是計(jì)算機(jī)應(yīng)用。從摸著石頭過河，到導(dǎo)入國(guó)內(nèi)外技術(shù)與軟件產(chǎn)品，濟(jì)南二機(jī)床構(gòu)建了以PLM為管理核心的技術(shù)開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)，以ERP為核心的生產(chǎn)制造管理平臺(tái)系統(tǒng)，以辦公系統(tǒng)為核心的企業(yè)內(nèi)網(wǎng)綜合信息管理平臺(tái)系統(tǒng)，以市場(chǎng)營(yíng)銷信息管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈信息管理系統(tǒng)、外網(wǎng)網(wǎng)站系統(tǒng)為核心，集招標(biāo)、采購(gòu)、營(yíng)銷、服務(wù)、宣傳、對(duì)外技術(shù)合作于一體的企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)。

　　以汽車車身大型智能沖壓生產(chǎn)線為例，濟(jì)南二機(jī)床將傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)大型高速?zèng)_壓自動(dòng)化生產(chǎn)線在線實(shí)時(shí)控制、在線監(jiān)測(cè)、自我診斷、自我修復(fù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)，以滿足汽車制造業(yè)對(duì)沖壓件生產(chǎn)設(shè)備高度自動(dòng)化、人工智能化、成本低廉化的需求趨向。

　　據(jù)了解，目前，濟(jì)南二機(jī)床工廠的數(shù)字化升級(jí)與優(yōu)化，主要由公司技術(shù)中心來實(shí)施。

　　民營(yíng)企業(yè)代表大連光洋集團(tuán)投資23億元新建大連智能制造裝備產(chǎn)業(yè)園。其中，位于地下的25萬平方米恒溫恒濕地藏式主體廠房頗受大家關(guān)注。該產(chǎn)業(yè)園采用“大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+人工智能”集成技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化工廠管控的實(shí)施方案。

　　作為目前國(guó)內(nèi)機(jī)床領(lǐng)域投資最大的項(xiàng)目，大連智能制造裝備產(chǎn)業(yè)園的自主配套率也很高。據(jù)大連光洋集團(tuán)王新光介紹，經(jīng)過多年的自主創(chuàng)新，光洋科技集團(tuán)已經(jīng)形成從關(guān)鍵執(zhí)行部件、數(shù)控系統(tǒng)、各類伺服電機(jī)，到五軸復(fù)合數(shù)控加工中心完整的技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，因此才能達(dá)到85%的自主配套率。

　　“一方面，我們?cè)诶瞎S的局部進(jìn)行智能化升級(jí)試點(diǎn)應(yīng)用，不斷積累成功經(jīng)驗(yàn)和適合自己的解決方案；另一方面，分階段、分步驟對(duì)產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行部署實(shí)施?！蓖跣鹿庹f。

升級(jí)路徑，區(qū)域有差異

　　在“中國(guó)制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等綱領(lǐng)性政策引導(dǎo)，供給側(cè)改革帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化的大背景下，機(jī)床行業(yè)結(jié)構(gòu)性變化逐步凸顯，部分產(chǎn)品品類單一、更新速度較慢的機(jī)床制造企業(yè)已相繼倒閉，而機(jī)床產(chǎn)品智能化，商業(yè)模式客戶化，工業(yè)服務(wù)多元化將成為行業(yè)主要發(fā)展方向。

　　國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)也形成了各不相同的智能化升級(jí)風(fēng)格，遭遇到不同的升級(jí)“囧”境。很多老國(guó)企家底深厚，但歷史遺留問題不少，改革步伐邁得艱辛，卻能另辟蹊徑。

　　2018年半年度業(yè)績(jī)報(bào)告顯示，沈陽機(jī)床終于扭虧為盈?？v觀改革之路，沈陽機(jī)床近年來大力推進(jìn)由傳統(tǒng)制造商向“以智能制造為核心的工業(yè)服務(wù)商”轉(zhuǎn)型，不斷優(yōu)化經(jīng)營(yíng)模式。通過建設(shè)智能工廠、5D智造谷等生產(chǎn)力服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)化；通過與國(guó)銀租賃等第三方金融機(jī)構(gòu)合作，依托產(chǎn)業(yè)金融工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品金融化；顯著提升i5智能機(jī)床的市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)總量，驅(qū)動(dòng)公司業(yè)績(jī)不斷向前發(fā)展。

　　值得一提的是，沈陽機(jī)床5D智造谷以i5智能機(jī)床為核心，聯(lián)合地方政府，打造i5智能機(jī)床+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+金融+大數(shù)據(jù)+再制造的智能制造共享平臺(tái)。近年來，沈陽機(jī)床通過核心技術(shù)突破，走出了一條從i5智能機(jī)床產(chǎn)品到智能工廠、從智能工廠到“5D智造谷”、從“5D智造谷”到i5智能制造生態(tài)系統(tǒng)的智能制造新模式。

　　然而，機(jī)床行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)并非都是喜訊。據(jù)業(yè)內(nèi)人士彭齊勇透露，南北方對(duì)于智能工廠建設(shè)、智能化升級(jí)的態(tài)度差異明顯。國(guó)內(nèi)機(jī)床廠主要分布在東北、山東、長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)。北方地區(qū)多為國(guó)企，在推動(dòng)智能升級(jí)上，內(nèi)部流程復(fù)雜，推動(dòng)難度較大；南方多為民營(yíng)企業(yè)，對(duì)于成本的管控力度更高。“比如，我推薦一款智能新產(chǎn)品，北方企業(yè)會(huì)說，‘東西是好東西，但我們這種公司不會(huì)第一個(gè)吃螃蟹’，” 彭齊勇舉例說，南方機(jī)床企業(yè)更加關(guān)注產(chǎn)品是不是更先進(jìn)、更智能，對(duì)新事物的接納程度更高，如果是“別人沒用過的更好”，愿意“當(dāng)?shù)谝粋€(gè)吃螃蟹的人”，智能產(chǎn)品的獨(dú)有性可能會(huì)帶來更多的附加價(jià)值和回報(bào)。再加上南北地區(qū)的用工成本有差異，企業(yè)旱澇保收的情況下，北方企業(yè)的積極性明顯不如南方企業(yè)高。

　　“下游行業(yè)的不同，也是造成南北機(jī)床企業(yè)對(duì)智能化升級(jí)所持積極性不同的原因?！蓖跣鹿庹f，南方地區(qū)對(duì)于智能化的需求、升級(jí)改造的市場(chǎng)規(guī)模比北方大很多。從下游行業(yè)來看，北方側(cè)重于重工業(yè)，南方多為3C行業(yè)，各自生產(chǎn)產(chǎn)品定位不同。而3C行業(yè)產(chǎn)品迭代速度很快，需要上游企業(yè)也保持快速更新。

全世界還沒有真正意義的機(jī)床智能工廠

　　“國(guó)機(jī)床工具行業(yè)智能工廠建設(shè)方面基本為零，” 智能制造管理顧問金昕煒直言不諱地說，“即便是號(hào)稱中國(guó)第一座世界一流的智能網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床制造工廠——日本山崎馬扎克株式會(huì)社投資的寧夏小巨人機(jī)床有限公司，離真正意義上的智能工廠也有距離?！?/p>

　　小巨人的機(jī)械加工車間實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線聯(lián)網(wǎng)和柔性生產(chǎn)，可以實(shí)時(shí)采集每臺(tái)設(shè)備的加工數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)及健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，也可通過智能生產(chǎn)中心向設(shè)備發(fā)送生產(chǎn)指令和程序。這些特征和智能制造的硬件架構(gòu)相吻合，可以初步判定小巨人的機(jī)械加工車間為智能車間。然而，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的價(jià)值能不能被充分發(fā)掘，尚未得知。

　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否價(jià)值化，才是智能工廠真正意義上的判斷標(biāo)準(zhǔn)。金昕煒認(rèn)為，至于國(guó)內(nèi)主要機(jī)床廠商的智能工廠建設(shè)，和小巨人相比，還有很長(zhǎng)的一段路要走。

　　中國(guó)機(jī)床工具行業(yè)智能工廠建設(shè)需要分兩步走。”金昕煒指出：

　　第一步是功能部件的智能生產(chǎn)。小型化功能部件的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，智能制造的實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，大型零部件的生產(chǎn)布局分散，智能制造的實(shí)現(xiàn)難度較高。

　　他所指的“容易”也只是相對(duì)容易，功能部件的智能生產(chǎn)需要量化管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、TOC管理、線平衡管理、SMED技術(shù)、TPM管理、機(jī)床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、在線數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)等管理體系和技術(shù)的支撐。

　　第二步是智能裝配。機(jī)床床身重量和體積的特殊性，導(dǎo)致機(jī)床的智能裝配變成了世界級(jí)難題。

　　“可以這么說，世界上還沒有一家真正意義上的機(jī)床智能工廠。”金昕煒總結(jié)道。

自動(dòng)化廠商能否分杯羹？

　　從中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)最新公布數(shù)據(jù)來看，2018年1-11月，全行業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入和利潤(rùn)總額仍處于增長(zhǎng)區(qū)間，但增幅延續(xù)下半年以來逐月縮小趨勢(shì)。其中，1-11月主營(yíng)業(yè)務(wù)收入同比增長(zhǎng)已降低到2.0%，與1-4月份的21.5%相比已經(jīng)有很大落差。

　　Gongkong研究顯示，2018年前三季度，機(jī)床工具行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)一直保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，智能智造項(xiàng)目、新能源汽車、汽車及汽車零部件行業(yè)、三航兩機(jī)、軍民融合等領(lǐng)域項(xiàng)目陸續(xù)釋放，帶動(dòng)高端數(shù)控機(jī)床需求上升，基礎(chǔ)制造裝備行業(yè)技術(shù)不斷提升。去年上半年，機(jī)床工具行業(yè)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的采購(gòu)需求皆處于上升階段；進(jìn)入第三季度，市場(chǎng)需求小幅增長(zhǎng)，與2017年同期相比增速明顯放緩；預(yù)計(jì)全年實(shí)現(xiàn)5-6%的增長(zhǎng)。

　　在與機(jī)床工具企業(yè)的互動(dòng)中，自動(dòng)化廠商市場(chǎng)活動(dòng)主要以技術(shù)交流和新產(chǎn)品推廣為主。當(dāng)然，據(jù)工控小編的了解，自動(dòng)化供應(yīng)商也非常愿意將先進(jìn)的數(shù)字化解決方案導(dǎo)入到機(jī)床工具企業(yè)，幫助他們進(jìn)行智能化升級(jí)改造。

　　“邁向‘工業(yè)4.0’，西門子擁有非常豐富的產(chǎn)品線，旨在幫助客戶提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力?！蔽鏖T子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)運(yùn)動(dòng)控制部機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)總經(jīng)理?xiàng)畲鬂h說，“我們的機(jī)床數(shù)字化制造總體策略主要體現(xiàn)在兩個(gè)維度：一是幫助機(jī)床制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；二是幫助我們的終端用戶走向數(shù)字化道路?！?/p>

　　諸如，以“數(shù)字化雙胞胎”為核心的數(shù)字化企業(yè)解決方案可以幫助客戶降低成本、減少研發(fā)時(shí)間。據(jù)楊大漢介紹，采用西門子數(shù)控技術(shù)的機(jī)床，其虛擬機(jī)床的控制系統(tǒng)與西門子的Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)使用相同的控制軟件。借助虛擬NC內(nèi)核，可仿真和試運(yùn)轉(zhuǎn)“數(shù)字化雙胞胎”中的虛擬機(jī)床，從而提前對(duì)程序和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行仿真測(cè)試和驗(yàn)證，以提高實(shí)體機(jī)床后續(xù)實(shí)際加工的精確度和可靠性，最大限度縮短產(chǎn)品的調(diào)整時(shí)間。這些優(yōu)勢(shì)在小批次、定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)中更為明顯。

　　據(jù)工控小編了解，目前國(guó)內(nèi)個(gè)別機(jī)床廠商正在開發(fā)數(shù)字孿生技術(shù)。在智能工廠建設(shè)和升級(jí)上， 機(jī)床大廠大多選擇“自力更生”，升級(jí)改造皆為“公司內(nèi)部行為”，就項(xiàng)目整體而言，較少求助外力。究其原因，一方面是習(xí)慣了自己干，且有能力自己干，另一方面，企業(yè)自身對(duì)所處行業(yè)的行業(yè)Know-How知之頗深，“鞋合不合腳，自己知道”。

　　中小機(jī)床廠商則更愿意借助外力進(jìn)行智能化升級(jí)改造。特別是隨著機(jī)床工具行業(yè)分工越來越細(xì)，中小廠商更側(cè)重于對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)、用戶加工工藝的實(shí)現(xiàn)，“按需購(gòu)買”“買來好用”則是他們關(guān)注的重點(diǎn)。

　　對(duì)于機(jī)床工具企業(yè)如何更好地實(shí)施智能制造，金昕煒建議，老老實(shí)實(shí)打好管理基礎(chǔ)，不要盲目上智能制造。在北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院博士生導(dǎo)師劉強(qiáng)教授提出的“智能制造三要三不要原則”上，金昕煒提供了簡(jiǎn)化版的“智能制造三不原則”：工藝優(yōu)化之前，不要做自動(dòng)化；管理流程梳理之前，不要做信息化；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)全面化之前，不要做智能化。

　　“信息化是智能制造的基礎(chǔ)之一，而信息化的基礎(chǔ)是量化管理、項(xiàng)目管理、流程管理，等等。其中，數(shù)據(jù)的采集不但需要實(shí)時(shí)，而且需要全面覆蓋，而這建立在量化管理、信息化、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集技術(shù)等之上?！?金昕煒強(qiáng)調(diào)說，“管理基礎(chǔ)不牢靠，只會(huì)引發(fā)信息失真，從而導(dǎo)致決策錯(cuò)誤。請(qǐng)機(jī)床企業(yè)們重視管理，導(dǎo)入精益管理進(jìn)行持續(xù)改善，企業(yè)管理之路沒有捷徑。”