從美國(guó)芝加哥國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)(IMTS2016)透露出，IMTS2016的展品主要涉及金屬切削機(jī)床，切削刀具和夾具系統(tǒng)，激光加工和增材制造，以及其它先進(jìn)制造裝備和零部件等。在技術(shù)展示上主要突出最新制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面的研究成果和探索方向;在展品方面則以美國(guó)及周邊市場(chǎng)的實(shí)際制造需求為主，兼顧全球新興制造需求。

為讓讀者快速全面了解IMTS2016展的主要特點(diǎn)，本文將從展商展品、市場(chǎng)形勢(shì)和技術(shù)趨勢(shì)上詳細(xì)介紹美國(guó)機(jī)床工具制造商在展會(huì)上的展示情況。

產(chǎn)品更智能更高效

當(dāng)今世界機(jī)床制造領(lǐng)域中，DMGMORI公司、MAZAK公司、OKUMA公司和MAKINO公司無(wú)疑在加工中心和復(fù)合加工機(jī)床產(chǎn)品種類(lèi)上最豐富，其產(chǎn)品在車(chē)銑類(lèi)先進(jìn)切削加工技術(shù)領(lǐng)域也處于領(lǐng)先地位，具有相當(dāng)?shù)拇硇浴?

上述主流公司在本屆展覽會(huì)期間展示的產(chǎn)品反映出一些共同的發(fā)展趨勢(shì)，即使用智能化和產(chǎn)出高效化。從DMGMORI公司整個(gè)展品和近期技術(shù)研發(fā)成果看，復(fù)合技術(shù)和五軸加工技術(shù)已經(jīng)很成熟，形成公司產(chǎn)品和技術(shù)圖譜中一個(gè)完整的單元模塊。在此模塊化的發(fā)展思路下，幾乎所有產(chǎn)品線(xiàn)都可以實(shí)現(xiàn)“高低簡(jiǎn)繁”的靈活機(jī)床配置。比如，該公司最新推出的MTG功能，即可在DMC80FDSduoBLOCK臥式五軸加工中心上一次裝夾實(shí)現(xiàn)銑小削、車(chē)削和磨削加工，提高了加工精度和設(shè)備的集成度。

本屆展覽會(huì)上，MAZAK公司在數(shù)字化制造解決方案的最新研究成果方面又有進(jìn)一步的展示，人們耳熟能詳?shù)墓I(yè)物聯(lián)網(wǎng)在本展區(qū)內(nèi)就以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)”的方案得到展示。并且還根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際情況提供了不同水平的解決方案，從單機(jī)到工廠(chǎng)級(jí)的互聯(lián)，這使得用戶(hù)可以選擇適合的方案來(lái)更好地使用機(jī)床設(shè)備。

MAZAK公司也在不同制造工藝復(fù)合方面有前瞻性的研究和實(shí)踐。繼Integrexi-400am之后，該公司新推出VC-500AM銑削與增材制造技術(shù)復(fù)合機(jī)床。該復(fù)合機(jī)床結(jié)合了五軸加工和激光熔覆技術(shù)，提高了加工零件的設(shè)計(jì)自由度，縮短制造周期，降低研發(fā)成本。

Okuma公司主要是面向美國(guó)市場(chǎng)需求準(zhǔn)備的相關(guān)展品。在本屆展覽會(huì)上，該公司共展示十幾臺(tái)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床及最新的制造技術(shù)。其中，全球首發(fā)的機(jī)床有兩臺(tái)，分別是GENOSL3000-M帶銑削功能的入門(mén)級(jí)數(shù)控臥車(chē)和V920EX回轉(zhuǎn)直徑為36″的數(shù)控立式車(chē)床。新產(chǎn)品的機(jī)床兩臺(tái)，分別是MU-4000V五軸立式加工中心和GA26W數(shù)控外圓磨床。另外，還有7臺(tái)在性能上有所改進(jìn)的機(jī)床產(chǎn)品。

以MU-4000V五軸立式加工中心為例，該加工中心是面向多品種小規(guī)格零件的制造需求。通過(guò)一個(gè)多功能夾具可以實(shí)現(xiàn)面銑削和車(chē)削的高精度加工，柔性?shī)A持功能可以提供更寬的加工適用面和更小的占地面積。

Makino公司，在本屆展會(huì)上以全新的加工中心展品和工程解決方案展示向參觀(guān)者詮釋如何構(gòu)建自適應(yīng)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)以及適應(yīng)不同的用戶(hù)需求，如汽車(chē)、模具、航空航天和通用設(shè)備制造等。由于北美市場(chǎng)對(duì)降低制造成本的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，對(duì)機(jī)床自動(dòng)化和高效加工能力的要求也日益高漲。

a51nx、a61lnx、a71nx臥式加工中心是本屆展會(huì)上該公司展出的具有新技術(shù)應(yīng)用的展品。a51nx和a61lnx臥式加工中心的新版本通過(guò)增加新的制造功能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展設(shè)備加工能力，包括視覺(jué)刀具破損檢測(cè)，慣性主動(dòng)控制和幾何智能技術(shù)等。

重型機(jī)床表現(xiàn)低迷

受全球性的經(jīng)濟(jì)衰退影響，能源和交通運(yùn)輸業(yè)的需求下降明顯，這也直接導(dǎo)致重型和超重型機(jī)床的市場(chǎng)形勢(shì)表現(xiàn)低迷。本屆展會(huì)上，相關(guān)展商和展品數(shù)量和質(zhì)量已大不如以往展會(huì)，不少知名展商沒(méi)有參展，參展的展商也大多沒(méi)有實(shí)物展品呈現(xiàn)。

但從應(yīng)用需求細(xì)分情況看，重型和超重型機(jī)床所代表的極限制造能力，特別是在航空航天、國(guó)防工業(yè)和能源裝備等高端應(yīng)用領(lǐng)域的極限制造能力依然是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的“鎮(zhèn)宅之寶”和工業(yè)重器。因?yàn)闆](méi)有這些制造裝備就造不出核心零件，就要受制于人，這也就體現(xiàn)出這些技術(shù)和產(chǎn)品的不可替代性。

由于本次展會(huì)上，重型機(jī)床展品不多，大多數(shù)展商是以圖片展板、關(guān)鍵功能部件和典型加工零件作為展示宣傳主要方式。其中，PAMA公司，展品上就沒(méi)有實(shí)物機(jī)床，僅展示了中高速船用柴油機(jī)缸體零件。從該公司提供的資料上看，產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要為：用于能源行業(yè)的重型落地鏜銑床，這一部分大約占到總產(chǎn)出的80%左右，主要代表機(jī)型是Speedram4000。用于通用制造領(lǐng)域的鏜銑加工中心，可用于精密空系的加工領(lǐng)域，如注塑機(jī)機(jī)體加工，代表機(jī)型Speedmat。用于高效金屬切削領(lǐng)域的MCR加工中心，該技術(shù)方案是將兩臺(tái)機(jī)床布置在工件工作臺(tái)的兩邊，實(shí)現(xiàn)由兩臺(tái)機(jī)床組成一個(gè)制造單元，不僅提高效率，也大大提高了精度。

PIETROCARNAGHI公司的展位上引人注目的是其為羅爾斯羅伊斯公司提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片機(jī)匣組件，該組件上采用的是Ti6A14V和碳纖維材料，機(jī)匣零件是采用該公司大型立式車(chē)削中心進(jìn)行復(fù)核加工完成的。雖然沒(méi)有機(jī)床實(shí)物展示，但來(lái)自高端用戶(hù)領(lǐng)域的精密復(fù)雜零件很好的說(shuō)明公司的技術(shù)能力、產(chǎn)品水平、展示效果也不比那些落了一座小山似的重型機(jī)床展品的差。

由此可以看出，重型機(jī)床產(chǎn)品的進(jìn)一步提升如果不能和典型用戶(hù)的高端需求相結(jié)合，就很難實(shí)現(xiàn)從提供機(jī)床向提供制造能力的蛻變，也就不可能實(shí)現(xiàn)從追求生產(chǎn)能力向追求技術(shù)提供能力的提升。

融合與創(chuàng)新

展會(huì)的另一大特點(diǎn)是工業(yè)機(jī)器人與先進(jìn)制造系統(tǒng)深度融合。隨著“工業(yè)4.0”的到來(lái)，先進(jìn)制造系統(tǒng)在自動(dòng)化、柔性化和智能化等方面的特征不斷凸現(xiàn)，少人化和無(wú)人化制造需求不斷增加，以替代人工勞動(dòng)而誕生的工業(yè)機(jī)器人自然在先進(jìn)制造系統(tǒng)中的應(yīng)用更加普遍和深入，形式也更加豐富。工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化制造領(lǐng)域替代普通操作者已經(jīng)不是一個(gè)話(huà)題，而是一個(gè)毋庸置疑的事實(shí)。

在本屆展會(huì)上，多用途工業(yè)機(jī)器人的主要展品是關(guān)節(jié)式機(jī)械手，由于其具有多自由度和適用面廣泛的特點(diǎn)，通過(guò)安裝不同的功能頭可實(shí)現(xiàn)夾持、搬運(yùn)、焊接、噴涂、制造等多種功能，因此多用途工業(yè)機(jī)器人是其他特定用途功能型機(jī)器人的核心載體，根據(jù)實(shí)際使用需要演化出多種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。

搬運(yùn)機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)域是應(yīng)用最大、起步最早的，由于人力成本的不斷上升和人口老齡化，未來(lái)搬運(yùn)機(jī)器人的使用場(chǎng)合也將持續(xù)增加。特別是在與人協(xié)作方面的需求也在增加，本次展會(huì)上FANUC公司推出了新一代協(xié)作機(jī)器人CR-35iA，最大承重：35kg。還有KUKA公司的LBRiiwa創(chuàng)新型協(xié)作機(jī)器人敏感度高，確保高度安全性，學(xué)習(xí)速度快，因此更容易操作。在人機(jī)合作方面開(kāi)辟全新應(yīng)用領(lǐng)域，突破機(jī)器人以住無(wú)法跨越的界限。這些工業(yè)機(jī)器人將把人類(lèi)從低端的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，應(yīng)對(duì)社會(huì)變化帶來(lái)的新要求。高速搬運(yùn)、分揀機(jī)器人也是展示和應(yīng)用比較廣的產(chǎn)品，如YASKAWA的高速搬運(yùn)機(jī)器人，F(xiàn)ANUC的M-1ia高速分揀機(jī)器人(0.3秒內(nèi)完成25-200-25mm往返的搬送動(dòng)作)。

焊接機(jī)器人是在汽車(chē)車(chē)身自動(dòng)化焊接線(xiàn)上應(yīng)用最多的工業(yè)機(jī)器人，也是在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域中最具有代表性的產(chǎn)品。由于汽車(chē)車(chē)身焊接對(duì)系統(tǒng)效率、精度、焊接質(zhì)量、開(kāi)動(dòng)率和環(huán)境兼容性要求都十分高，所以焊接機(jī)器人也是驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人制造商技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品水平的“試金石”。因此，國(guó)際主流工業(yè)機(jī)器人制造商都有焊接機(jī)器人產(chǎn)品和系統(tǒng)集成能力。

功能型工業(yè)機(jī)器人(系統(tǒng))是近年來(lái)隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，集成工業(yè)機(jī)器人、傳感器、特種加工、模式識(shí)別等前沿技術(shù)成果形成的為高端制造領(lǐng)域提供服務(wù)的工業(yè)機(jī)器人單機(jī)或系統(tǒng)。由于工業(yè)機(jī)器人本身特有的靈活性、通用性和仿生學(xué)特征，通過(guò)嫁接新興技術(shù)成果就可以很快構(gòu)建驗(yàn)證平臺(tái)或柔性化制造系統(tǒng)，所以功能型工業(yè)機(jī)器人(系統(tǒng))在原型技術(shù)實(shí)驗(yàn)、小批量試制等領(lǐng)域的應(yīng)用需求快速增長(zhǎng)。

可以說(shuō)，作為經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，制造業(yè)不可荒廢;作為制造業(yè)的核心，機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)更需要加強(qiáng)。從本次展會(huì)上可以看出，展商和展品表現(xiàn)出的模塊化技術(shù)可重構(gòu)能力、新材料交叉應(yīng)用、協(xié)同制造和協(xié)同創(chuàng)新、全面解決方案提供能力都體現(xiàn)了國(guó)際先進(jìn)機(jī)床工具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)已向著未知領(lǐng)域新需求方向發(fā)展。正是有了上述基礎(chǔ)和能力，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家才可以推動(dòng)“工業(yè)4.0”革命和制造業(yè)回流。反思我們，如果經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域公平與效率的深層次問(wèn)題得不到徹底解決，包括機(jī)床工具制造業(yè)在內(nèi)的實(shí)體經(jīng)濟(jì)企業(yè)發(fā)展將會(huì)步履維艱。