盡管2019年金屬加工機床工具行業(yè)運行面臨諸多下行壓力，但總體上仍將保持需求結(jié)構(gòu)持續(xù)升級的態(tài)勢，潛力猶存，在穩(wěn)定國內(nèi)需求和合理擴大有效投資的預期下，為機床工具行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，驅(qū)動行業(yè)朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的方向發(fā)展。

圖12001-2018年中國金屬加工機床消費額（資料來源：中國機床工具工業(yè)協(xié)會信息統(tǒng)計部）

    根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會信息統(tǒng)計部的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2018年金屬加工機床消費額達291.3億美元，同比微降2.8%，其中：金屬切削機床消費額181.1億美元，同比微降1.6%；金屬成形機床消費額110.2億美元，同比降低4.7%（見圖1）。在進出口方面，2018年金屬加工機床進口總額96.7億美元，同比增長10.6%，按金額計算，排在前5位的進口產(chǎn)品是加工中心、磨床、特種加工機床、車床、齒輪加工機床；2018年金屬加工機床出口總額40.0億美元，同比增長21.6%，，按金額計算，排在前5位的出口產(chǎn)品是特種加工機床、車床、成形折彎機、其他成形機床、磨床（見圖2）。

圖2 2018年金屬加工機床進口情況（千美元） 

    數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，能夠邏輯處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置，再經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，來控制機床的動作，按照圖紙要求的形狀和尺寸，自動加工零件。數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，也是機床工具行業(yè)發(fā)展的重要方向。根據(jù)中國海關(guān)方面提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，近一、兩年，國內(nèi)對國外高端數(shù)控機床的采購逐年攀升，2018年1-11月，中國數(shù)控機床進口金額達33.79億美元，同比增長16.2%（圖3）。從數(shù)控機床的下游消費需求來看，汽車產(chǎn)業(yè)是目前主要的下游應用領(lǐng)域；其次還包括國防軍工、石油化工、船舶、機械等行業(yè)（見圖4）。

圖32013年-2018年1-11月中國數(shù)控機床進口金額增長情況（資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫）

圖4數(shù)控機床下游應用概況（資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究）

    2019年將是機床工具行進入轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵一年，對此，中國機床工具工業(yè)協(xié)會常務副理事長毛予鋒近期表示，盡管2019年金屬加工機床工具行業(yè)的運行有諸多下行壓力，但總體上仍將保持需求結(jié)構(gòu)持續(xù)升級的態(tài)勢，潛力猶存，在穩(wěn)定國內(nèi)需求和合理擴大有效投資的預期下，為機床工具行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，驅(qū)動行業(yè)朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的方向發(fā)展，預計今年整體行業(yè)主營業(yè)務的收入將與2018年持平或略有波動，各個細分市場會表現(xiàn)略有不同。

互聯(lián)互通成為大勢所趨

    在近期舉行的中國國際機床展上，“融合共贏智造未來”成為本屆展會的主題。來自中國機床工具工業(yè)協(xié)會、美國制造技術(shù)協(xié)會（AMT）、德國機床制造商協(xié)會（VDW）、日本機床制造商協(xié)會（JMTBA）等多名國際行業(yè)組織和國內(nèi)企業(yè)代表在“2019機床制造業(yè)CEO國際論壇”上發(fā)表了主題演講，著重探討了互聯(lián)互通、智能制造和融合共贏的產(chǎn)業(yè)趨勢。

    從演講嘉賓們的發(fā)言分享中可以清晰地看到，隨著工業(yè)4.0時代的來臨，制造業(yè)正發(fā)生著深刻的變革，具備高柔性、自動化、智能化的制造系統(tǒng)是未來制造業(yè)的一種新型模式，這將促進加工工具行業(yè)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，展望未來，基于互連互通、具有互操作性、支持開放標準的數(shù)控機床裝備也將會得到進一步的普及應用，以協(xié)助制造企業(yè)實現(xiàn)戰(zhàn)略決策、生產(chǎn)制造和客戶服務。

    例如，在OPCUA的基礎(chǔ)上，德國機床制造商協(xié)會（VDW）于2017年發(fā)起了機床語言標準化的倡議并啟動了標準化工作。2018年德國和瑞士機床制造商首次展示了9家企業(yè)用5種不同的控制器實現(xiàn)互聯(lián)互通，同時推出了工業(yè)4.0通用機床接口協(xié)議——umati，它的核心在于通過一種基于通信規(guī)范OPC統(tǒng)一架構(gòu)（UA）的信息模型提供一種標準化的語義，可便捷安全地把機床和設備無縫連接到客戶端的IT生態(tài)系統(tǒng)中，與企業(yè)MES、ERP、云平臺等實現(xiàn)融合。

    與此同時，中國版的數(shù)控機床互聯(lián)通訊協(xié)議（NC-Link）也將很快亮相，NC-Link標準的建設目標是：異構(gòu)單元之間的互聯(lián)互通，即實現(xiàn)人與設備之間的聯(lián)接、異構(gòu)設備之間的互聯(lián)、設備之間的互操作、應用軟件與設備之間的聯(lián)接。據(jù)介紹，NC-Link標準具有廣泛兼容性，支持數(shù)控機床、機器人、AGV小車、PLC等數(shù)控裝備。目前開發(fā)的NC-Link數(shù)據(jù)采集適配器可以支持華中數(shù)控、I5、廣州數(shù)控、科德數(shù)控、西門子、發(fā)那科和倍福數(shù)控系統(tǒng)；NC-Link協(xié)議支持單個數(shù)控裝備、智能產(chǎn)線和智能工廠的數(shù)據(jù)交互，還可以支持以NC-Link代理器為基礎(chǔ)的多個云數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)，面向數(shù)控設備用戶、數(shù)控設備/系統(tǒng)廠商打造以數(shù)控系統(tǒng)為中心的智能化、網(wǎng)絡化服務平臺。

全力滿足精密加工需求

    在今年的中國國際機床展上，臺達應精密加工發(fā)展趨勢，以智能制造為主軸，攜帶多種專業(yè)的機床行業(yè)解決方案以及運動控制產(chǎn)品精彩亮相，協(xié)助機床產(chǎn)業(yè)智能化升級。臺達展出伺服液壓機、變頻沖床、立式加工中心等解決方案，并以電視墻展示串連多元監(jiān)控軟件打造的智能制造設備互聯(lián)監(jiān)控平臺。

    臺達-中達電通運動控制產(chǎn)品總監(jiān)李文建表示，臺達積極發(fā)展智能制造，持續(xù)耕耘工業(yè)自動化軟、硬件產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案，在機床行業(yè)更有多年的市場開發(fā)經(jīng)驗。這次展出的機床專業(yè)解決方案和運動控制解決方案符合機床向精密加工發(fā)展的需求，全都是近年來臺達根據(jù)行業(yè)需求自主研發(fā)生產(chǎn)的，結(jié)合精心打造的智能制造設備互聯(lián)監(jiān)控平臺，在協(xié)助機床行業(yè)客戶智能化升級方面具有顯著優(yōu)勢。

    臺達高度關(guān)注數(shù)控機床的發(fā)展，并通過自有技術(shù)，向機床行業(yè)用戶提供從控制器、主軸驅(qū)動到進給伺服的整合解決方案：控制器方面，臺達NC300、NC200等系列的數(shù)控系統(tǒng)可靠度高，采用DMCNET總線控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高速通訊傳輸能力；進給方面，臺達伺服驅(qū)動系統(tǒng)ASDA-A3系列速度響應頻率3.1kHz，內(nèi)建進階自動增益調(diào)適與系統(tǒng)分析接口，提供高響應、精準定位、細致平穩(wěn)、靈活精巧的特性，可提升精密機械的精度以及整體性能。

    此次展會上，臺達為機床行業(yè)打造的多種專業(yè)解決方案一一呈現(xiàn)，包括：立式加工中心解決方案采用臺達CNC數(shù)控系統(tǒng)NC311系列和高響應高分辨率進給電機，配線簡易，顯著縮短工廠配電時間，可在不回零點狀態(tài)下直接開始加工，保證加工效率及精度，可以實現(xiàn)4000rpm高速剛性攻牙；伺服液壓機綜合解決方案采用油電伺服驅(qū)動器VFD-VJ系列，可滿足具有液壓機廣泛需求的多路I/O和多種總線兼容特性，雙閉環(huán)控制，協(xié)助客戶將管理延伸到車間；變頻沖壓機床綜合解決方案可實現(xiàn)沖床操控、高效控制滑塊運動形式及調(diào)整模具等，沖壓動作精細，還可實現(xiàn)抑制能量回升和高過載情況。

遠程維護不再只是夢想

    數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化代表著當今機床工具行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主旋律，借助先進的IT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這一傳統(tǒng)行業(yè)正煥發(fā)出勃勃生機。上海維宏電子科技股份有限公司近年來積極探索工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)與應用，2017年維宏推出“維宏云”工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，工廠、設備商和其他技術(shù)供應商連接起來，為工廠提供了專屬的生產(chǎn)監(jiān)控室和設備維護平臺，為設備商提供了專屬的遠程售后服務平臺?；跈C床聯(lián)網(wǎng)所形成的遠程監(jiān)控能力，“維宏云”工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，制造與管理平臺能隨時隨地在線遠程掌握機床生產(chǎn)情況和設備健康度，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)平臺的互聯(lián)互通。

圖5 數(shù)控機床下游應用概況（資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究）

    此外，維宏數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品集成“維宏云-遠程協(xié)助”功能，在機床連接互聯(lián)網(wǎng)的前提下，只要啟用“遠程協(xié)助”功能，遠程的用戶即可直接登錄數(shù)控系統(tǒng)界面，不僅可以實時查看全真的操作界面，還可以進行遠程操作，現(xiàn)場和遠程人員通過手機上的視頻通話工具（微信視頻通話、iPhoneFacetime等）溝通和了解現(xiàn)場情況。

    據(jù)介紹，“維宏云”的遠程協(xié)助功能可滿足機床行業(yè)以下應用場景：遠程教學和演示、遠程指導和診斷、遠程教學和演示等。遠程教學和演示：機床廠技術(shù)支持人員允許客戶遠程登錄到自己作為示范演示的機床上，然后做出各種演示動作或者讓用戶體驗操作，同時還可以利用視頻通話來講解和演示機床機械部分的工作。

圖6 NcCloud維宏云：智慧互聯(lián)，協(xié)同發(fā)展

    遠程指導和診斷：機床用戶允許機床廠技術(shù)支持人員遠程登錄到自己的機床上，然后雙方利用手機視頻通話進行人員之間的交流。用戶可以闡述自己的問題，技術(shù)支持可以隨時在遠端登錄后直接查看和操作機床，甚至更換軟件和參數(shù)配置。如果需要查看現(xiàn)場機床的運動情況、工件加工情況，也可以請求用戶配合利用手機視頻通信傳送機床和工件的現(xiàn)場圖像過來。

    而在遠程教學和演示的場景下，也可以邀請客戶通過網(wǎng)絡遠程操作，直接體驗一下操作界面和流程。更便利的是，因為“維宏云-遠程協(xié)助”配套的“向日葵”遠程控制軟件有支持Android和蘋果iOS的手機版，技術(shù)支持方還可以利用手機隨時隨地提供服務。另外，利用維宏數(shù)控內(nèi)置的“維宏云-遠程協(xié)助”功能，配合當前流行的網(wǎng)絡教育直播系統(tǒng)，技工培訓院校還可以開設遠程操作實驗課程。

    根據(jù)英國經(jīng)濟研究機構(gòu)牛津經(jīng)濟研究所的預測，全球經(jīng)濟將在2019年增長2.7%左右，投資將增加約3.1%，工業(yè)生產(chǎn)增長約2.9%，機床消費量將顯著增加，增長率約為3.6%，東歐、亞洲和美洲地區(qū)是重要的增長引擎，中國機床消費量將保持溫和增長的水平，并在未來幾年內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮較強的影響力。高速化、高精度化、高可靠性、復合化、智能化、柔性化、集成化和開放性是數(shù)控機床行業(yè)的主要發(fā)展方向；此外，直驅(qū)、直聯(lián)技術(shù)在機床主軸驅(qū)動和進給驅(qū)動的應用也值得密切關(guān)注，其進一步提升了機床傳動的精度、剛度、工作平穩(wěn)性及動態(tài)特性，因此近年來這一技術(shù)在機床行業(yè)得到了越來越廣泛的普及運用。機床作為“工業(yè)母機”，已站在智能制造的開端！