觀察行業(yè)創(chuàng)新變革的窗口——意大利34.BI-MU機(jī)床展觀后感
2024-12-20 來源：機(jī)床協(xié)會(huì) 作者：-
2024年10月9-12日，第34屆意大利機(jī)床及自動(dòng)化系統(tǒng)展覽會(huì)（以下簡稱34.BI-MU）在意大利米蘭國際展覽中心（Fiera Milano）舉行。BI-MU展會(huì)有66年歷史，每兩年舉辦一屆，是意大利最重要的機(jī)床行業(yè)展覽會(huì)。
應(yīng)展會(huì)主辦方意大利機(jī)床機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)制造商協(xié)會(huì)（UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE，簡稱意大利機(jī)床協(xié)會(huì)、UCIMU）邀請(qǐng)，中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)郭長城、王旭副會(huì)長一行6人對(duì)34.BI-MU展覽會(huì)進(jìn)行了參觀考察。在展會(huì)期間，協(xié)會(huì)考察小組與意大利機(jī)床協(xié)會(huì)主席和高級(jí)經(jīng)理等負(fù)責(zé)人舉行會(huì)談，交流行業(yè)運(yùn)行情況、發(fā)展趨勢，以及繼續(xù)加強(qiáng)北京CIMT（中國國際機(jī)床展覽會(huì)）、上海CCMT（中國數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)）的合作等事宜。觀展過程中,與多家歐洲參展企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通、交流，多方面了解近年來歐洲機(jī)床企業(yè)發(fā)展變化、技術(shù)創(chuàng)新趨勢以及行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)?？疾煨〗M擷其中部分內(nèi)容形成觀點(diǎn),供行業(yè)參考。
一、萃取歐洲機(jī)床制造技術(shù)精髓的34.BI-MU展會(huì)
意大利是歐洲機(jī)床制造強(qiáng)國之一，2023年機(jī)床產(chǎn)量世界排名第五，出口和消費(fèi)排名第四，是歐洲僅次于德國的第二大機(jī)床生產(chǎn)國，機(jī)床產(chǎn)品以其創(chuàng)新性、高品質(zhì)、高精度和高效率而聞名。
意大利北部與瑞士、奧地利、法國相鄰，與德國相近，這一地區(qū)是傳統(tǒng)的歐洲先進(jìn)制造業(yè)聚集地，機(jī)床企業(yè)與高校研究所及用戶企業(yè)間交流密切，供應(yīng)鏈配套齊全，產(chǎn)業(yè)鏈整體創(chuàng)新能力強(qiáng)，研發(fā)成果往往率先在本地BI-MU展會(huì)發(fā)布。
34.BI-MU展會(huì)由意大利機(jī)床協(xié)會(huì)（UCIMU）主辦，展會(huì)面積6.5萬平方米，專業(yè)觀眾3.5萬人。參展企業(yè)數(shù)量超過750家，歐洲大部分知名機(jī)床制造企業(yè)參展。其中37%參展企業(yè)來自意大利境外，包括德國、瑞士、西班牙、英國、法國、中國、日本、美國、澳大利亞等18個(gè)國家和地區(qū)。
展會(huì)主題是“全方位創(chuàng)新”。設(shè)有機(jī)器人、增材制造、數(shù)字、計(jì)量、功能部件和工具、熱處理和表面處理、復(fù)合材料、咨詢和認(rèn)證8個(gè)主題展示區(qū)。四天展會(huì)期間舉行了60多場技術(shù)交流會(huì)，1400人次線下參會(huì)，5000人次通過遠(yuǎn)程直播參與。
34.BI-M展會(huì)根據(jù)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的原則進(jìn)行組織和管理，通過了ISO20121認(rèn)證。
二、呈現(xiàn)行業(yè)創(chuàng)新變革趨勢的34.BI-MU展會(huì)
34.BI-MU的展品涵蓋金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)床、增材制造/3D打印、機(jī)器人、表面處理設(shè)備、工量具、夾具、功能部件、附件等。
從展會(huì)可以看到，可持續(xù)發(fā)展、數(shù)字化、自動(dòng)化、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)、新理念已經(jīng)深度融入機(jī)床行業(yè)中，形成了多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)，或?qū)⒊蔀闄C(jī)床行業(yè)未來加速發(fā)展的方向。
1. 工業(yè)5.0成為機(jī)床行業(yè)發(fā)展新機(jī)遇，未來可能成為市場準(zhǔn)入門檻
2021年4月，歐盟發(fā)布了《工業(yè)5.0：邁向可持續(xù)、以人為本和富有彈性的歐洲工業(yè)》白皮書。工業(yè)4.0 著重于人工智能、機(jī)器人技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)中的核心作用。工業(yè)5.0則強(qiáng)調(diào)社會(huì)和生態(tài)價(jià)值，要求工業(yè)生產(chǎn)必須尊重和保護(hù)地球生態(tài)，將員工的利益置于生產(chǎn)過程的中心位置，使歐洲工業(yè)實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。按照“工業(yè)5.0”的發(fā)展理念，達(dá)到能源高效、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化和脫碳將成為企業(yè)未來戰(zhàn)略的基本要求。
為推進(jìn)從工業(yè)4.0到5.0的過渡，意大利政府批準(zhǔn)“實(shí)施國家復(fù)蘇和復(fù)原力計(jì)劃的進(jìn)一步緊急規(guī)定”法令，2024年8月開放了在線稅收抵免預(yù)訂系統(tǒng)。政府為轉(zhuǎn)型5.0計(jì)劃總撥款63億歐元，面向生態(tài)轉(zhuǎn)型和能源效率，針對(duì)在意大利進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)施新投資的公司，作為降低能源消耗創(chuàng)新項(xiàng)目的一部分。歐洲機(jī)床制造企業(yè)期待工業(yè)5.0帶來訂單增長，并形成新的商業(yè)模式。
根據(jù)對(duì)34.BI-MU展會(huì)考察和在當(dāng)?shù)匦袠I(yè)企業(yè)走訪調(diào)研了解的情況，歐洲企業(yè)對(duì)“工業(yè)5.0”有了普遍的認(rèn)知，部分企業(yè)已經(jīng)開始行動(dòng)。意大利ROSA公司認(rèn)為，技術(shù)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的和諧相處，減少碳足跡，促進(jìn)安全和包容的工作環(huán)境，并介紹了滿足工業(yè)5.0要求的重點(diǎn)展示機(jī)床。
意大利RETUNER公司、TEAMSYSTEM公司等企業(yè)為用戶提供實(shí)施工業(yè)5.0的解決方案和途徑。
中國作為全球產(chǎn)業(yè)鏈重要組成部分，需要密切關(guān)注歐洲工業(yè)5.0進(jìn)程，這或許成為市場準(zhǔn)入的新規(guī)則，從而影響中國制造企業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈布局、定位和產(chǎn)品策略等。要未雨綢繆，提前研究，做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備；另一方面，應(yīng)該認(rèn)真研究其核心內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)路徑和目標(biāo)宗旨，跟蹤、評(píng)估其操作過程和實(shí)施效果，從而適時(shí)調(diào)整適合我國國情的工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
2. 可持續(xù)發(fā)展理念體現(xiàn)在機(jī)床制造、使用全過程
參展機(jī)床凸顯了保護(hù)資源、實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的理念和成果，是本次34.BI-MU機(jī)床展的鮮明亮點(diǎn)。
瑞士FEHLMANN公司在規(guī)劃建造廠房時(shí)注重節(jié)約能源，采取良好的隔熱措施、合理的窗戶朝向、多樓層的廠房布局，確保高效經(jīng)濟(jì)地使用能源、土地等資源；在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化各種能耗參數(shù)，如工件裝夾、更換刀具的時(shí)間和能耗、機(jī)床能源回收系統(tǒng)、機(jī)床運(yùn)行完成NC程序后自動(dòng)進(jìn)入睡眠模式等。
德國HEIDENHAIN公司的LC系列直線光柵尺和RCN系列角度編碼器可以在含有冷卻液和冷凝水污染的環(huán)境中使用，無需壓縮空氣，碳排放可降低達(dá)99%。TNC7數(shù)控系統(tǒng)、“狀態(tài)監(jiān)控”軟件、TD110刀具破損檢測器可以提高生產(chǎn)率和可靠性，降低車間碳排放。HEIDENHAIN公司為用戶提供了專用碳排放量在線計(jì)算工具，可以計(jì)算出使用該公司產(chǎn)品后的減排效果。
德國KUKA公司推出KR QUANTEC系列機(jī)器人，比其2010年以前生產(chǎn)的2000系列節(jié)省能源高達(dá)60%。同時(shí)回收二手機(jī)器人，提高產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展能力。
3. 數(shù)字化加速滲入到機(jī)床行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域，重組式創(chuàng)新的時(shí)代已然到來
數(shù)字化的內(nèi)涵是用更少的物理資源創(chuàng)造更多價(jià)值。在展會(huì)上可以看到，工廠數(shù)字化解決方案，包括數(shù)字孿生、遠(yuǎn)程協(xié)助系統(tǒng)和預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)等已體現(xiàn)在機(jī)床行業(yè)的各個(gè)層面。
德國SIEMENS公司展示了SIEMENS NX集成式制造系統(tǒng)軟件，可以對(duì)機(jī)械、電氣等部件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)行工藝編程、仿真、生產(chǎn)規(guī)劃、車間數(shù)據(jù)聯(lián)通和流程管理，應(yīng)用于數(shù)控加工、機(jī)器人、3D 打印和質(zhì)量檢測工序。
隨著數(shù)字化應(yīng)用不斷深化，未來每臺(tái)機(jī)床都有一個(gè)數(shù)字孿生，車間中的所有機(jī)床都將相互連接，可以交換數(shù)據(jù)和指令，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字服務(wù)。數(shù)字孿生作為機(jī)床實(shí)體的數(shù)字化復(fù)制品，包括機(jī)床組件、功能、運(yùn)動(dòng)等多個(gè)因素，可幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前、中、后，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行仿真調(diào)試、測試，以調(diào)整優(yōu)化整個(gè)流程，最終實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命持續(xù)深化。數(shù)字孿生、人工智能與其它前沿技術(shù)的深度融合，激發(fā)無數(shù)重組式創(chuàng)新的時(shí)代已然到來。
4. 機(jī)器人成為機(jī)床重要的組成部分
據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）統(tǒng)計(jì)，2020年全球約有300萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行，2022年為400萬臺(tái)，2023年460萬臺(tái)。2024年預(yù)計(jì)為520萬臺(tái)。
近幾年，工業(yè)機(jī)器人高速發(fā)展，既可獨(dú)立應(yīng)用于各種使用場景，也可與機(jī)床深度融合，成為機(jī)床的功能部件之一，或成為機(jī)床主機(jī)的一部分。
瑞士STUDER公司S31磨床與FANUC機(jī)器人組合成一體，實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)上下料，機(jī)器人成為機(jī)床的可選部件，機(jī)床防護(hù)罩也進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)制造。
意大利COMAU公司在本屆展會(huì)推出全球首發(fā)Smart-Reach高速加工中心，機(jī)床采用一個(gè)直線軸和多個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)軸，以半圓柱形包絡(luò)面圍繞工件移動(dòng)，具有五軸聯(lián)動(dòng)加工功能，工件一次裝夾可實(shí)現(xiàn)六面加工。機(jī)床重復(fù)定位精度±0.003mm，X/Y/Z軸的快移速度為80/90/90m/min，加速度0.8g。適用于大型輕量化結(jié)構(gòu)件的高效靈活加工，如大型鑄件底座、電池托盤、航空結(jié)構(gòu)件等。
意大利GHIDINI公司則是采用6軸FANUC機(jī)器人夾持各種復(fù)雜形狀工件，進(jìn)行倒角、拋光加工，為用戶提供一體化粗糙度良好的拋光加工解決方案。
5. 增材制造的材料品種不斷豐富，中大批量生產(chǎn)能力逐步形成
歐洲專利局（EPO）研究表明，增材制造解決方案的專利申請(qǐng)數(shù)在過去10年中以平均每年約30%的速度增長，申請(qǐng)總數(shù)是其他高科技行業(yè)的6倍。英國牛津經(jīng)濟(jì)研究院統(tǒng)計(jì)，增材制造的全球營業(yè)額在2016年至2022年期間增長了兩倍，從60億美元增加到180億美元。
增材制造技術(shù)日趨成熟，表現(xiàn)在增材制造的材料品種越來越豐富，如金屬、聚合物、復(fù)合材料、貴金屬、蠟和鑄造土、陶瓷和水泥等材料，材料形式有粉材、絲材和線材等。同時(shí)，3D打印設(shè)備融入多種新技術(shù)，使增材制造生產(chǎn)效率大幅提高，改變了增材制造是單件定制產(chǎn)品的概念，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量中大批量生產(chǎn)成為可能。
6. 創(chuàng)新賦能機(jī)床，有力支撐產(chǎn)品更新?lián)Q代
歐洲及日本的機(jī)床企業(yè)適應(yīng)市場變化，對(duì)產(chǎn)品不斷進(jìn)行小微創(chuàng)新，或?qū)⒍鄠€(gè)創(chuàng)新疊加，孕育出新一代產(chǎn)品。
瑞士STUDER公司展示了S31內(nèi)外圓磨床采用激光測量儀測量工件加工前、后的外圓尺寸。根據(jù)加工要求不同，選擇傳統(tǒng)的在線測量和在機(jī)激光測量。
意大利PORTACENTER公司展示了多工位組合機(jī)床，將三臺(tái)臥式加工中心復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上，生產(chǎn)效率比普通加工中心提高了3倍以上，同時(shí)比專用機(jī)床更靈活，可以在15min內(nèi)更換零件，滿足多品種中小批量加工的需求。
英國RENISHAW公司首次展出了2023年底完成的一項(xiàng)新技術(shù)TEMPUS掃描算法，使該公司制造的增材制造機(jī)床生產(chǎn)效率加快了一倍。
瑞士IBAG公司主軸可配備多種傳感器。長度傳感器可確定軸承在啟動(dòng)過程中產(chǎn)生的離心力引起的長度變化，測量值可以自動(dòng)傳輸?shù)絅C控制器進(jìn)行校正；振動(dòng)傳感器通過控制液壓對(duì)軸承的預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)減振；高靈敏噪聲檢測器能夠在幾微米內(nèi)識(shí)別出零件和砂輪之間的接觸，可以節(jié)省更多的時(shí)間和砂輪材料。
日本TSUDAKOMA公司的數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)，采用BallDriveNC轉(zhuǎn)臺(tái)®技術(shù)，通過齒輪和鋼球進(jìn)行動(dòng)力傳輸，具有預(yù)加載荷、超高精度、無反向間隙的特點(diǎn)。輕載荷下不需要定位制動(dòng)，比該公司普通轉(zhuǎn)臺(tái)定位時(shí)間縮短1/2，已被許多汽車制造廠采用，并給予了高度評(píng)價(jià)。數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)在全球銷售量排名前列。
德國ROHM公司的“iJaw”智能卡盤卡爪，是機(jī)床行業(yè)第一款配備傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目ūP卡爪，在加工過程中實(shí)時(shí)測量夾緊力，并可優(yōu)化反饋調(diào)整。對(duì)于薄壁部件或敏感表面，防止夾緊力過大導(dǎo)致工件變形，顯著減少廢品，提高零件質(zhì)量。通過云服務(wù)可以遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)并評(píng)估加工參數(shù)，或顯示警告信息。
德國蔡司公司ZEISS CONTURA三坐標(biāo)測量機(jī)是新一代配備了多應(yīng)用傳感器系統(tǒng)（ZEISS mass）技術(shù)，最多可配備9個(gè)傳感器，采用通用接口，方便更換。還可選用光學(xué)傳感器LINESCAN，用激光三角測量傳感器測量232960個(gè)點(diǎn)/秒，其精度為20µm，可完整、高效地測量自由曲面，精確對(duì)比標(biāo)稱幾何形狀和實(shí)際幾何形狀差異。
7. 吸引機(jī)床行業(yè)未來人才
意大利乃至歐洲機(jī)床行業(yè)企業(yè)都存在著不同程度的人才結(jié)構(gòu)和老齡化問題，需要吸引受過職業(yè)培訓(xùn)、積極進(jìn)取的年輕人，傳承和發(fā)展機(jī)床行業(yè)。展會(huì)設(shè)立了“教育與就業(yè)”特別項(xiàng)目，組織4000多位學(xué)生參觀展會(huì)，讓學(xué)生了解行業(yè)企業(yè)的工作內(nèi)容、社會(huì)價(jià)值和發(fā)展機(jī)會(huì)。參展企業(yè)也安排資深專業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容講解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)床的興趣。展會(huì)中舉行了機(jī)器人大賽，培養(yǎng)年輕人的創(chuàng)新精神，以推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。歐洲機(jī)床企業(yè)具有重視后繼人才培養(yǎng)的傳統(tǒng)，這可能是歐洲機(jī)床制造業(yè)能夠在全球保持競爭力的重要原因之一。
8. 中國機(jī)床企業(yè)揚(yáng)帆出海，積極拓展歐洲市場
本次展會(huì)有多家中國企業(yè)參展，展品有激光加工機(jī)床、機(jī)器人、工具等。濟(jì)南邦德激光公司、山東金威刻公司、山東歐銳激光公司、安徽埃夫特公司意大利子公司EFORT Robotics、山東征宇機(jī)械有限公司等前去參展。這些企業(yè)根據(jù)歐洲市場需求，提供了適合不同行業(yè)需要的定制化解決方案，展現(xiàn)了產(chǎn)品適應(yīng)性和技術(shù)靈活性。
歐洲是全球機(jī)床三大消費(fèi)市場之一，也是準(zhǔn)入門檻要求較高的市場。國內(nèi)企業(yè)進(jìn)入歐洲市場，不僅需要了解當(dāng)?shù)赜脩魧?duì)機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)性能和服務(wù)需求等方面的事宜，也需要了解當(dāng)?shù)氐姆煞ㄒ?guī)要求，了解歐洲市場特點(diǎn)和當(dāng)?shù)匚幕粩嘣诹私庵腥谌?，在融入中發(fā)展，在發(fā)展中共贏。
通過參觀考察我們感受到，歐洲機(jī)床企業(yè)在市場激烈競爭、技術(shù)創(chuàng)新變革、供應(yīng)鏈波動(dòng)中，揚(yáng)長避短、優(yōu)勢互補(bǔ)，努力保持其行業(yè)的競爭力。他們的理念和做法值得我們持續(xù)關(guān)注。
來源：協(xié)會(huì)“意大利機(jī)床展”考察小組 （執(zhí)筆吳曉?。?nbsp; 責(zé)編：張芳麗
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