怎样实现制造业可持续发展

　　软件产品中蕴含的技术，可能会改变用户现有的模式。比如当人们还在用二维图板绘图的时候，其设计模式和现在用PLM管理三维模型是完全不同的模式，这就会影响到用户产品制造的过程。这种模式的改变如果由用户来引导我们认为是不合理的，这是因为由于软件的变革引起了生产模式的变革，所以用户从使用软件中能够领会到这样一种先进的思想。

　　中国的制造业处在一个从规模到技术的转型阶段，之前走的路是跟着国外中低端产品的复制，通过庞大的市场需求以及量的发展实现企业的发展。当市场进入稳定阶段的时候，不可能持续地靠大量的中低端产品生产来获得收益。欧美企业更多的是从产品附加值、独特性、品质等方面来满足市场的需求。现在中国处于转型阶段，高端产品和技术在很多企业中慢慢体现出来。但是当你生产高端产品的时候，如果成本是不可控的，对企业来说，没有任何价值。

　　讲到可持续发展，PLM是现在大家都很重视的软件。对于软件来说，用户是否能够实现可持续发展，一个很大的前提是你的PLM软件是不是可持续的;第二是PLM是不是足够全面的，是不是在现有的平台下有足够多的功能，当引入新的组件的时候，系统在多大程度上能够包容，也就是说，用户既希望系统在一个供应商下面，也希望系统是开放的。

　　比如西门子NX一体化架构和UA架构，从很久以前我们的产品研发就定位为产品是开放的。作为可持续发展，我们在日常应用时不但会遇到新的产品研发，还会遇到大量的现有资源，包括已经成熟的方案，以及被证明很有效的一些知识、各种各样的规则，企业的可持续发展需要这样的知识库，把这些知识体现到后续的应用中，使后续的应用从中受益。这其中会涉及管理、搜索、应用、重用、检索以及知识嵌入，你的PLM是不是能够直接把经验知识贯穿到需求当中，我们认为对于用户的可持续发展在PLM系统里应当具备。如果你的软件不可升级集成，外来的东西很难和你做交互，可能现有的功能满足你的需要，但很难实现可持续发展。

　　西门子的一大优势是我们有编程和仿真，而且还是机床控制器的供应商。现在我们把软件和控制器集成到一起，将控制器作为一个虚拟的数字化的控制器放到软件中，这样在电脑里，虚拟机床除了不能加工出真实的零件，和真实的机床完全一样。这其中包括有效、快速、高质量地编程，然后将代码高效率地转变成驱动程序，这样就可以最大程度地利用编程和控制器两方面的技术特色，使加工仿真更加真实，模拟一个真实的加工现场，如同真正加工的过程。这对于高端机床制造商是一个很好的方向，在西门子国外的客户中已经实现，当他们把机床交付给客户的时候已经包含了这个功能。对于机床用户来说，高端复杂零件在加工之前就可以进行真实的仿真，具有很强的现实意义，也解决了人员培训的问题。

　　西门子希望通过全息的PLM架构，建立一个全数字化的虚拟工厂，可以实时监控工厂的运营情况，查找信息，科学管理生产进度以及能源利用，降低成本。而西门子的MCD(机电一体化概念设计)解决方案和CAM-CNC一体化则可以在用户不改变现有结构的情况下直接带来收益。

　　翟万略

　　英国Delcam(中国)有限公司技术总监

　　中国制造业从业人员正从“人手资源”变为“人力资源”，高技能人才结合高智能化软件、高性能机床和先进刀具技术是综合效率提升的关键。所以从硬性减排的节能环保，到提高效率的节能环保是高新技术的综合体现。

　　对于制造业持续发展，现在正是非常关键的转型阶段。但制造业持续发展需要秉承精益化制造、信息化技术融合，逐步实现全面数字化制造。近3年内，Delcam服务的部分客户例如与国外合作引进的高铁制造技术，一定程度上属于“生吞活剥”，整套工艺技术合作或引进，首先形成生产能力，然后再消化吸收。无疑也反映出制造业的先进制造技术，从制造体系的角度考虑，需要不断改进和创新。对从事制造业产业链中的信息化产品的公司赋予了良好的发展机会，两化融合、制造业价值链升级，制造服务产业转型会让制造型企业做精自己专长，从服务分工中获得高效益，是持续发展的理想模式。

　　Delcam作为CADCAM软件领域的服务型公司，将面对的是改变以过去销售为主到服务为导向，综合使用跨领域、跨学科的先进技术，融合企业现代制造体系，从本质上提高制造型企业的生产力水平。

　　对CADCAM软件公司来说，低碳制造行之有效的是帮助客户增效，提高制造的智能化水平、加工效率以及企业高效制造的知识库积累。Delcam系列CAM产品正是致力于软件智能及高速、高效研究，例如Delcam PowerMILL高速、高效、五轴策略最大限度地发挥机床、刀具的潜能，优化的路径减少切削力和刀具磨损，而且能够节约机床加工时间。

　　宋放之

　　全国数控技能大赛命题专家和裁判长、北京航空航天大学机械学院教师

　　人才的培养对于机床制造业的发展，以及制造业的可持续发展都是必不可少的。全国数控技能大赛确实为装备制造业的可持续发展，为人才的培养做出了贡献。人才培养是事业发展的基础，我们应该为此而做出不懈的努力。

　　数控机床发展与数控技能人才是紧密结合的，根据不同时期经济发展的需求，中国每年操作数控机床的高技能人才短缺30万人左右，这是制约中国数控机床发展的重要瓶颈。另外，随着数控机床的发展，中国适应这种技术发展的复合型人才需求量也在不断加大。由于数控机床操作人才的短缺，很多工厂在购买机床的时候首先考虑的是有没有人操作，有没有人来维修，这些机床日常检测怎么办。

　　要想摆脱数控技能人才短缺的困境，要想使我国的机床生产乃至装备制造业可持续发展，从国家这个层面上就要制订一个长短结合的规划。从长远的角度考虑，要在大学本科院校开设有关装备制造、数控技术的专业课程，增加本科生、研究生这方面的实践环节。例如北京航空航天大学就培养“卓越工程师”计划提出自己的理念和方案，并且加大了实践教学的力度，目的就是为我国的航空制造业不断地提供高质量的人才资源。在高职、中职、技校等不同层次的学校中也要开设基于工作过程的理论与实践紧密结合的专业课，培养装备制造业的高技能人才。另外，还要建立一个短期培训体制，对有一定基础的企业在岗工人进行培训，提高他们的操作水平。

　　从2004年以来人力资源和社会保障部等六部委连续成功地举办了四届全国数控技能大赛。以2010年12月在广东佛山举办的第四届全国数控技能大赛为例，就能很好地说明人才培养对于机床制造业的重要作用。在该届大赛中第一次引入沈阳机床集团生产的VMC0656E型五轴加工中心，该机床采用摇篮式工作台，5轴联动，主轴最高转速为8000r/min。

　　竞赛的题目包含了3轴联动加工曲面(图1)、5轴定向加工孔系(图2)、5轴联动加工叶轮叶片(图3)等要素。赛题充分利用了5轴加工中心的作用，同时与企业实际加工状态高度相似，紧密地把理论与实践相结合起来。从旁观者来看，俨然就是实际加工场景的再现。这些优秀学生一旦进入企业，在极短的时间内就能适应企业的需求，成为制造业中的骨干力量。

　　本届大赛的5轴机床采用油雾冷却系统，这种冷却方式一是适合高速加工的需要，二是符合绿色加工的理念。在竞赛时很多选手很不适应这种冷却方式，未能正确地选择切削用量，导致加工出现错误。这就是技术发展中出现的新理念、新问题。在技术点评会上专家们就这一问题专门做了油雾冷却、微量润滑、干式切削技术等先进制造技术中绿色制造的专题报告，学生、教师和职工选手们结合自己的参赛过程，体会尤为强烈，绿色制造的概念已经在他们的心里打下深刻的烙印。

　　刀具应用技术是机械制造中去除加工的关键技术。举例而言，在2004年举办的第一届全国数控技能大赛上很多选手根本不会使用先进刀具，对于硬质合金刀具的切削参数知之甚少。在他们的知识范围内只有高速钢刀具的切削参数或自制的焊接刀具常识，低转速、大切深、慢进给是他们的常用方法。但是当他们遇到新型刀具和新型刀片材料就不知所措了。当时有很多人仍然采用原有的切削方法，选择原有的切削参数，结果导致切削效率低下、机床振动剧烈、刀具磨损增加、切削质量极差。

　　经过专家们的指导和教师学生们的努力钻研，从第二届全国数控技能大赛开始选手们已经逐渐掌握了先进刀具的性能和使用方法。以至于到目前为止诸如机夹刀具、热装刀柄、硬质合金涂层刀片、立方氮化硼刀具、CAPTO模块化刀柄、阻尼抗振刀杆、HSK高速加工刀柄等一系列刀具应用知识已经不再神秘。各个学校的教师已经结合他们的教学和生产实际，正在深入研究先进刀具的使用方法，切削参数的正确选择。另一方面，刀具生产厂家也扩大了其技术领域和产品市场，从而推动了他们的发展。

　　CAD/CAM软件编程是数控加工技术不可分割的一部分。数控技能大赛从手工编程到软件自动编程走过了短短两三年的过程。技能大赛在不断提高竞赛水平，仅凭简单的二维手工编程和三维编程已经不能完成竞赛题目了。实际上生产需求的不断提高与软件功能的不断提升是一个互动的过程。CAD/CAM编程软件几年来不断推出技术含量更高的产品，从二轴车削加工到五轴铣削加工，从二维工程制图到三维零件设计，从生成刀具轨迹和数控代码到程序的上传下载，全部都体现在竞赛之中。学生和职工在此过程中获益匪浅。

　　王丁

　　平湖国科精工精密机械有限公司销售工程师

　　我认为中国需要在高端加工发面比发达国家下更多的功夫，去领先市场。在优化生产配送服务网络、增加一次性装夹加工检测、产品通用性等方面做到更有效率，去占领市场。在提高装配手段，丰富使用技巧，加大日常维护等方面去稳固市场。我想从这三个方面入手是符合目前中国国力和国情的做法。

　　我想对于中国庞大的市场来说，我们可以分别通过高端、中端和低端市场做出不同的策略来发展。对于高端市场，比如军工、汽车、模具等产业需要领先和摆脱对国外高端制造业的依赖;对于中端市场的通用加工机床，我们可以提高国产零部件的使用水平，从而提高国际竞争力;对于低端市场需要慎重地发展，淘汰产能低、高耗材、高耗能的机床。

　　中国人力资源的丰富代表市场的庞大和活跃，需要为这个市场提供更多通用设备和更多个性化的产品。资源相对匮乏需要我们从生产到使用的各个环节运用先进的设计、加工和装配工艺提高设备的使用效率。

　　对于ABBA的现状来说，我们希望能为中国的客户提供快速交货、高互换性、易于安装的产品，并且作为我们的优势。在新能源、新材料、航空航天、高速铁路、轨道交通、医疗器械等领域加大更新换代的速度，把更合适的产品更快地提供给用户。

　　基于ABBA交货快、通用性强、易于安装的优势，我们并没有盲目地扩大产能，而且一直致力于提高产品的质量(材质、热处理、表面加工、精度控制、互换性、噪音等)，加快产品更新换代的速度，提供更好的技术服务，把全新的ABBA产品带给中国市场。

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