机床的尖端技术如何帮助日本传承“工匠技艺”？
【机床商务网栏目 科技动态】日媒表示，日本的“工匠技艺”如今正在由机器来承担。由于日本的出生率下降和人口老龄化等问题日益严重，制造业熟练技能人员也在严重减少，于是机床行业加快了提高机械自动化技术的开发。为了实现机床的高附加值加工，诸多企业开发了在机测量和人工智能(AI)等先进技术。在继承工匠技艺这一“无形资产”的同时，在维持和提高日本产业竞争力的方面，机床制造商所发挥的作用比以往更大。
(本文由机床商务网原创提供，刊用本网站稿件，需经书面授权。)
“人人都能轻松”实现高精度加工
在加工现场，为了稳定地维持高精度，需要大量依赖熟练技工的经验和直觉。在熟练工人不断减少的情况下，代替熟练技能的先进制造技术是业界的重要课题。Okuma在冲压模具的龙门加工中心“MCR-S”中追求高加工精度，重复精度差为0.5微米或更小，它消除了过去通过手工对模具进行手工抛光的需要。
此外，该加工中心还开发了不依赖熟练技能人员，能够维持高精度的新技术，包括“精度稳定诊断功能”和“3D校准”。前者是机器自身对加工空间的精度进行自我评价，并指示应该进行校准的时间，后者是任何人都可以在短45分钟内轻松校准的“3D校准”。这两种技术以前都是作为选项提供的，但在2020年11月推出的新龙门型加工中心“MCR-BV(Befive)”中，这两种技术都是标准配置。“今后也将加强谁都能简单做到的智能化技术”(家城淳社长)饭城淳四郎表示。
DMG Mori Seiki利用业务合作伙伴尼康的激光扫描仪开发了一种非接触在机测量系统，同年12月商品化。该系统可以在机床上完成测量，不需要转移到测量专用机器上。通过激光照射以微米为单位测量点群，大型齿轮和涡轮叶片等大型、复杂形状的加工工件也能在短时间内测量。
无需人工设置
在处理诸如陶瓷之类的脆性材料时，测量自动化也在不断发展。牧野铣削有限公司在11月发布的用于加工脆性材料的机床“ e-grinder BG500”上安装了刀具形状的测量功能。在脆性材料的常规处理中，测量磨石工具和控制磨损的过程是由工匠手动执行的，这是自动化的课题之一。因此，该公司开发了一种电沉积砂轮测量功能，可以自动测量砂轮的形状，确定形状的合格度，并使这些过程自动化。通过“不依赖于人类技能的工具测量”，可以提高加工效率以及砂轮工具的寿命和精度。
即使在要求微米级精度的精细加工领域中，为了获得更高的精度和效率，在机测量的重要性也在不断提高。Gosangyo(东京都港区)开发了一个系统，该系统处理从机械加工到三维测量，修正程序制作以及后续加工的所有内容。在加工后测量尺寸时，不需要拆卸工作和重新设置的步骤。
在精细加工中，即使机床精确地运动，也会受到切削工具磨损的影响，可能无法根据图纸进行加工。以前，为了修正误差会取下工作台，用三维测量机测量精度后再进行精确加工，在测量后重新设置时，磁芯未对准并出现误差，就出现了诸如“因为人是手动操作的，所以没有再现性”之类的问题。
预测并纠正错误
通过利用人工智能，机床执行熟练技术的工作在未来可能会扩大。Yamazaki Mazak的计算机数控(CNC)设备“ Mazatrol Smooth Ai”配备了AI，可以将加工程序的创建时间从原来的30分钟减少到2分钟，从而将其大大减少。加工产品的测量数据历史的深度学习(深度学习)可以识别加工错误的模式，校正加工数据并抑制主轴的颤动。
Smooth Ai还扩展了目标机型，例如2020年11月发布的5轴加工机“ Variaxis i-800 NEO”。从12月的销售开始，三年免费提供IoT(物联网)上的远程支持服务“ Mazak Eye Connect”的使用。
Jetect计划将增强制造能力的基础技术命名为“ TAKTICA”。作为其中的一部分，AI代替熟练技能的技术也将大量实用化。“边缘检查器”是一种判断刀具寿命并将其使用到极限的技术。“工艺标志”通过综合考虑机器，工具和工件的特性来显示加工条件。“负载检查器器”检测通常由熟练工人通过声音等判断的加工负荷，并自动校正加工条件。
数据/订单继续逐步恢复
日媒认为，2021年的机床市场虽然恢复缓慢，但仍将有所回升，并有可能超过2020年的订单水平。截止到2020年11月为止的单月订单额中，5月的512亿日元达到触底，之后呈现持续改善倾向，9月以后一直维持800亿日元以上。日本机床工业会(日工会)的饭村幸生会长(芝浦机械会长)表示，从2020年4-5月的低点开始，订单额水平有所上升，我们正在考虑延长线上的订单水平。
Nikkokai对成员公司执行的2009年1月至3月期间的机器订单预测DI(通过将回答为“减少”的公司的比率减去回答为“减少”的公司的比率所获得的值)为从2008年10月至12月，该指数提高了24.3点，达到9.5以上，这是10个季度以来的首次上升。随着电子技术的发展，劳动力短缺和脱碳，需求预计将增长。对处理过程的自动化和熟练技能的机械化的需求可能会增加。
日工会以会员企业为对象实施的21年1-3月期机床订货预测(回答“增加”的企业比例减去回答“减少”的企业比例的值)，从20年10-12月期开始以24.3个百分点的改善为9.5，时隔10个季度转为正数。随着电子技术的发展，劳动力不足以及减少碳排放的需求将会扩大。对于加工工序的自动化和熟练技能机械化的需求也将进一步加强。
关键字“在机测量”
一种工作是在诸如机床的加工机器上测量工件的精度，并且测量工件在加工前的位置和对准(定位)，加工后的尺寸和形状，表面粗糙度等。由于测量过程需要大量的工作时间，因此操作员的负担很重，如果每个人都不具备准确测量技术的能力，则会导致生产率下降。此外，预计将来对简便，高精度车载测量技术的需求将进一步增加，以促进加工现场的节省劳动力和实现自动化。
由于是在机床等加工机上测量工件精度的作业，加工前的工件的位置、定位(定位)、加工后的尺寸、形状、表面粗糙度等将成为测量的对象。对所有的生产人员来说，这是一个很大的负担，因为如果每个人都不具备准确测量的技术，会导致生产率的下降。此外，为了推进加工现场的人力节省和自动化，预计今后对简单、高精度的在机测量技术的需求将进一步提高。
- 全年征稿 / 资讯合作联系邮箱： 2056841617@qq.com在线投稿：
- 凡本网注明“来源：机床商务网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-机床商务网合法拥有版权或有权使用的作品。刊用本网站稿件，需经书面授权。未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：机床商务网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- 本网转载并注明自其它来源（非机床商务网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起30日内与本网联系，并提供真实、有效的书面证明。我们将在核实后做出妥善处理。
我要评论
所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关。