台湾制造业发声——第26 届台北国际机床展（TIMTOS 2017）

寂静回声

以物联网为核心的跨界创新正颠覆着全球经济、产业格局，这从三月于台北成功举办的第26 届台北国际机床展（TIMTOS 2017）上可以明显地观察到，各家制造商争先展现他们在智能化、自动化以及高效节
能的机械和系统的研发成果。这些企业大刀阔斧的行动力终于在今年的展会上，令人看到了工业4.0概念的雏形。许多国际采购商，以及来自全球的媒体人士纷纷表示，TIMTOS 2017 将台湾地区的机床产业推向了新高度，着实令人振奋。据展会主办方的统计数据显示，本届参观人数共计50,146人，包含了台湾地区当地（42,807人）以及海外买主（7,339人）。
本期中，让我们再次重温展会现场的精彩瞬间，聆听对于未来的那些描绘。
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亮点1：航空航天制造进入冲刺阶段
众所皆知，台湾地区正积极发展航空航天工业，并由当地政府带头，将该产业政策纳入台湾的长期发展重点。本届TIMTOS 展中，台湾的航空航天界、学界与高科技业达成了一项前所未见的协议——汉翔航空工业股份有限公司与西门子股份有限公司签署了“航天智能机械/ 智能制造”合作协议。
这项协议意味着台湾近年来积极推动航天产业又迈向新的里程碑，结合三大巨头在航空航天制造、系统设计、以及技术研发的优势，期望由此提高台湾航空航天产业的实力并且在剧变的产业挑战中乘风破浪。不久的将来，台湾地区或将能够自主制造飞机。
亮点2：高峰论坛 打开想象新“视”界
本届TIMTOS展会期间，首度举办了为期两天、共四个主题（智能机械、智能工厂、汽车制造业变革、航空业关键供应链）的高峰论坛。论坛聚集了诸多国际级专家，他们分享了未来机床产业最适合的“智能化”策略。多年来，敏捷的中小企业与完整的产业链群聚效应为台湾地区的工业奠定了厚实的基础，专家们也提醒台湾业者应多思考如何结合既有的优势加速往工业机联网与数字化迈进。
TIMTOS首届高峰论坛激发了产业界对跨界整合的想象：台湾工业界如何由ICT角色向IOT/IIoT转型？未来的工具与装备在少人化的工厂如何有效运行？自动化、精准化的下一个引爆点会是来自哪个产业？……诸如此类的议题，在本次的高峰论坛中起到了抛砖引玉的作用。
来自台湾西门子公司总经理郑智峰在题为《迈向未来智慧机械》报告中向与会听众展示了未来十年由智能机械带来的变革——轻量化的材料结构带来的高效率、低能耗；同时新材料的开发和混搭也驱使着未来先进的加工手法的出现；在数字化的进程中，MES、PLM，以及闭回路系统开始显露优势；标准化的界面也逐渐成熟，第三方的软、硬件经由应用平台也能被轻松整合；通过IoT（物联网），机联网，生产数据能够系统地被收集和分析；未来的智能机械也能像手机一样易于使用，各种资讯可以随时获取，并在需要的时候进行遥控处理。

而智能机械也是台湾地区正在极力推进的一个重大项目。郑智峰总经理表示，“随着德国工业4.0 风潮的全球化，很多变革在悄然发生。而在工业界变革浪潮之前，个人的智能手机已经开始描绘‘未来’的蓝图。相较个人的数字化，工业界的数字化速度略显缓慢。通讯、便捷无处不在的个人数字化，将会是未来工业界数字化中的一些缩影，逐渐地，工业界也开始感受并融入这些新元素，让曾经冷冰冰的机器开始有了智慧，能够思考。”
郑智峰还提到，通过用户们的反馈，未来机联网、传感器、环保、拥有头脑的机械、自动诊断/ 控制等将成为“智能机械”的标签。
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接着物联网的话题，来自美国的专家也专程赶来，为大家带来了轻松愉快的分享。美国思科机联网及机器人部门资深经理Bryce Barnes 回忆说，在他前不久去到一家卡车制造工厂，他见到了空无一人的卡车发动机引擎自动化生产线，他第一时间想到的是，“此刻，数控加工中心在进行哪一道工序？机床是否有发生振动？是否在做补偿诊断？……他想了解更多目前无法一眼看到的“加工状况”。但这家公司的人员并不能精确的回答出他的这些疑问，是的，他们还未能完整地将加工中的一切进行数据的交互、信息的互通。

在他分享的一则数据中可以看到，目前全球有6,400万台机器在运行用于制造一切我们所需的商品，其中，有92%的设备还无法实现互相通讯与交互。有意思的是，在2016年一季度的资料显示中，网络连接中的新业务有一半来自机联网及汽车，可以发现，物联网的进程正在加速。
而这些通讯、交互，对我们意味着什么？对制造业又将带来点什么？——我们不能再重复20 年前就已经开始的单机自动化老路了。Bryce Barnes强调，“我们需要了解改变背后的重要性，并明白罗马并非一日建成的道理，循序渐进地进行这些改变。”大趋势很明确——数字世界与机械世界的相融，他在《物联网如何翻转全球机械业》的报告中提到，机床厂商转型智能机械制造过程中，通过利用IoT 能带来资产利用率、精准控制及优化成本、减少不必要的损失等。
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“机械，特别是在机床领域，面临着不断的创新变化。在工业化的开始，机械化是从手工制品到机器支持生产的第一步。这一步骤确保了以更低的成本应对社会对更大量货物的日益增长的需求，随着变化更快地生产以及更好地有利于新的生产方法。”德国西克产业集群机械建置部门主管Manfred Koch表示，“今天，社会可以凭借新的IT 功能，实现无纸化，灵活的订单配置，甚至允许在智能手机上跟踪货物。因此，趋势从具有‘少量变体’的大批量产品（例如汽车）改变为具有‘大批量’的日益呈现个性化需求的产品，特别是在消费产品，如运动鞋。”

这些主流趋势迫使机器制造商迎接挑战，如灵活自动化- 质量- 跟踪和追踪和安全。新的要求也需要传感技术的全面介入。创新的传感器使用ASIC技术，能够更快地处理信号，降低对环境影响的敏感度和更准确的能力。此外，它们具有预处理已经在传感器内的信息的能力。
而接下来的创新步骤将受到自动化技术的影响，通过电子传感器和机器控制器的介入，生产过程将更为精确、可靠和灵活的机器过程，例如运动，定位和安全。
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再来，智能工厂，多智能？在库卡机器人（KUKA）机床市场经理Andreas Schuhbauer的一个视频分享中，大家感受到了“智能”的力量。Andreas Schuhbauer提到，“智能两字，在几年前我们多是在谈概念，但现在开始这些概念正陆续落地，进入工厂中了。在这里，我希望大家能够走出一个误区，很多以为智能工厂一定是‘黑暗’一片——只需要机器，连灯都不用开。但我要很明确地纠正这个错误的认知，未来仍然需要依靠‘人’，让人类进行一些他们更擅长的工作。”

然后再来谈智能工厂，Andreas Schuhbauer分享了一些库卡在这方面的努力和成果。他提到了生产中的监测、数据获取及分析、机器人的角色转变，工厂中的物流等。“在未来，一家汽车制造厂再也不用担忧不断更新的新车型带来的产线、设备方面的挑战。只需要做简单的切换，同时生产20款甚至更多款的新车型都不在话下。”
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“未来，客户需要更多样、更个性化的产品，生产需要适应变幻莫测的市场。”来自台湾博世力士乐工厂自动化协理陈俊隆通过一段影片揭开了未来的汽车制造业。影片中解读了工业4.0的真正意义，以
及对于制造业带来的变革——随着IoT（物联网）迈入制造业，在工厂里，生产将会互联。人会是第四次工业革命的掌控者，工业4.0的特征之一是贯穿工厂的价值链的全球互联，例如汽车的配置和个性化定制将会在未来达到新高度，人们可以在汽车信息显示屏上自主选择汽车大小和车型、而不会再有两辆完全相同的汽车。他们将被单独订制以满足消费者的需求。汽车生产商通过三维模型生成生产数据，并将这些资料发送给不同的供货商，在那里这些数据形成了最终的虚拟设计，并进行测试。

设计者接下来决定制造所需的工作模块，特定化的机器将很难再有用武之处，设计和改进周期将会显著缩短，工厂内部的供货和成品流程也会最终得到优化，生产流程则从虚拟的“视界”开始。互联系统将虚拟的世界和实际生产车间相结合，协作人员将各个模块放入正确的位置，或模块自动在生产线就位，自动运料小车确保了高效的车间物流。技术中心里是一番完全不同的景象，专家们已经开始为相同的工作模块布置任务，使其获得生产参数，这些模块立刻进入待命状态，并从一开始就做到零错误，不良品成为了过去。面板知道他需要哪一个工作模块，根据给予和需求自动调配。一条生产在线也能生产出丰富且多样的产品。完整的产品将被包装后运往汽车制造厂，传感器检测包装时的产品状态和位置，并将这些信息链接到博世物联网云平台，实现实时持续监控整个供应链的产品质量。制造业能带给我们的将超乎想象。
作为第一个获得德国工业4.0大奖的公司，博世位于德国洪堡的液压阀生产线通过改造后，原有6条生产线整变成1条生产线，能生产11种不同系列的产品，降低了30%的在线库存，产出提高了10%，节省了2,000万台币/年。同时，博世也积极为机械制造企业进行工厂改造，譬如成功为中国大陆的知名工具机制造厂商奏川机床进行了一系列的改造，为其生产齿轮的生产线带来了产能提升10% 的效果，据介绍，防错、纠错是这条产线的一大亮点。
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无独有偶，对于未来的趋势，来自台湾奔驰公司总裁迈尔肯也畅谈了一番，他透露了奔驰集团的ARENA 2036计划——“ARENA” 是英语“Active Research Environment for the Next Generation of
Automobiles”的缩写，意为“为新一代汽车构建积极的研究环境”。“2036”则是剑指奔驰集团诞辰150周年时的2036年，德国汽车工业能够实现具有转换能力的个性生产与多功能融合的节能制造。

该计划主要包括三方面的战略目标。一是“产品2036”，即实现材料轻质化与多功能融合。通过提高功能性，运用新材料将汽车的轻量化设计更上一层楼。二是“生产2036”，即实现高效与个性化的生产，在“可变性的工厂”中实现生产的可持续性。这里“可变性的工厂”属于未来工厂的一种类型，即根据不同的生产需要进行模块化的调整，通常有适应能力强、兼容性强、生产方式灵活等特点。三是“研究2036”，即提出新的研究模式，以支持创新设计和技术变革，目的是在汽车轻量化制造和生产技术创新领域建立研究与开发的桥梁。
而要实现“2036”的目标，不能再单打独斗，而要将高校、校外科研机构和企业绑定在一个创新体系中。迈尔肯表示，“我们认为工业4.0的愿景，必需要涉足整个价值链的各个环节，所以需要跨界。以数字化为例，如果只是在某个领域或环节实现了数字化，那互联仍会是个大问题。”他还强调未来需要更快、更高效，同时也需要更多的加入诸如人体工学等的人性化考虑，“至少在戴姆勒公司，未来的高科技固然令人欣喜，但‘人’同样重要”。
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在航空业越发蓬勃前行的今天，不少制造商们面临最大的挑战来自于如何以最短的时间制造出更多架的飞机，且要尽量轻量化、快速又低耗。这对制造流程的优化和升级提出了前所未有的挑战，新技术、新工艺也在不断渗透。“这个市场未来的蛋糕很大，但怎么才能吃到一口？本来已经领先的欧美巨头还在不断精进自身的技术。台湾如何打赢这场胜仗？”论坛上，汉翔公司副总经理杜旭纯以《台湾航空产业之机会与挑战》为题进行了阐述，“在以前，航空产业多集中于美、欧洲等地，而近年来，考虑到人工、成本等因素，正不断往新南亚等新兴国家转移，同时这些国家也相继出台相关政策积极抢攻航空产业。这对于台湾而言并非好消息。”

但是，转机并非没有。在波音（BOEING）100周年庆之际就曾传出，为了缩短与空客（AIRBUS）的距离，他们提出了希望在新的一百年中，供应商能和波音达成共识——勇于创新、不断优化生产、降低成本。目前在波音为自己打出的评分中，在满分为10分的价格竞争力中，他只给了自己2分。这也将是波音未来将着力提升的一大方向，亦是台湾航空产业可以看到的趋势。
杜旭纯还提到了A-Team 4.0 联盟，“这个在去年6 月于台湾成立的航空产业链联盟，目前有来自航空制造商、智能机械、原物料、物流、金融业、工具商、学研、及其他领域共294 家企业抱团联盟。这一联盟设有三大目标，分别为短期目标——号如国内航空厂商加精实体系、提升竞争力；中期目标——建立志同道合共同努力的团队，提升供应链的整体竞争力；长期目标——进入国际航空市场，成为全球重要供应链。通过产学研的多方合力，做大做强台湾航空产业，并使其极具竞争力。
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2016年美国联邦航空管理局（FAA）一份关于美国航空业未来20年的预测报告中提到，今后20年间，美国航企客运量每年将平均成长2.1%，略高于2015 年的预测值。报告提到了三大观点，美国航空行业整合已结束，因为已无进一步整合空间；2024年之后，支线航企将会有大的增长；除非再次出现全球金融崩溃，否则国际旅行将会迅猛增长。

如此大好的发展情势，那将为全球航空业带来哪些机遇和挑战？来自GIE 媒体总经理、发行人Mike DiFrance 分享了《美国航空业供应链》。“最新的预测可以看到，2017 年美国商用客机的收入将增长2.3%，国防方面的投入将增长3% 以上，维护类业务（MRO）的营收有望上扬3%。
而目前，波音、空客无法提高军用飞机或窄体机的利润，这对供应商极具压力。这两家公司希望通过增加供应商的数量，迫使这些供应商能绞尽脑汁追上生产。“OEM需要更多生产线、组装线才能实现这些大厂商要求的订单量，零不良率、低成本。这些听起来都很熟悉。”Mike DiFrance提到，美国航空业供应链能力可以从数字化（工业4.0，IIoT）、可视化、合作、优化几方面来进行变革。他强调，供应链需要加入更多技术，虚拟实境（AR）、增材制造（是一种应用工具，快速建模及直接制造）、流程优化、不破坏的测试方式（三维扫描）等。其中，增材制造可能会是降成本低的推手，但需要做到零件加工后需要和原型一致，并非易事。
亮点3：展商展现科技之魅
成立于香港的科汇工业机械有限公司，多年来引进了诸多顶尖的机械设备服务大中华地区的业者。除了代理欧美顶尖品牌的机械产品，科汇另一个事业部还专门提供涂层服务。考虑到中小企业对于单独购买涂层机械设备成本负担较大，科汇以专业的技术，在深圳、北京、常州、温岭、东莞、佛山、台北、以及昆山等主要城市设立了涂层中心与销售服务中心，服务五湖四海的客户。本次是科汇首度参加TIMTOS，距科汇来台湾已有十年，科汇工业机械有限公司董事长郭光宇认为此次的展出意义非凡，寓意着在台十年深耕，通过与台湾地区的高素质人才合作发展涂层科技，达到了一个里程碑阶段。
展会上，科汇展出了瑞士PVD涂层机swiss-Prof 1501，以及瑞士Magnetfinish抛光机。“科汇提供以瑞士合作伙伴的技术为源头，并结合中国大陆、台湾地区与香港各地人才聚集的能量的解决方案，将涂层技术与服务推向尖峰。” 郭光宇说道。
对于刀具涂层的优势，郭光宇表示涂层可以提升刀具寿命5-10倍，并减少10次修磨表面的需求，一共提升了近50倍的刀具效能。此外，本次展会推广的PVD涂层解决方案是《十二 ● 五规划》的新材料重点项目，未来潜力可期。涂层的整体优势包含：涂层分布均匀、表面光洁度优良，刀具加工时阻力小，保持良好的刃口锋利度。
谈及未来，郭光宇透露科汇正积极引进钻石涂层技术。“这项创新的涂层技术主要应用在难加工材料，例如陶瓷加工、夹持工具、以及飞航产业的碳纤维材质工件。”2017年，科汇还会加强不锈钢加工与模具加工的刀具涂层技术。
在新技术不断在材质与外观探索的趋势下，刀具的运用显得更关键，例如，iPhone8的制造。未来在用于高速铣削、螺纹车削、不锈钢加工等的精准涂层技术，科汇也将提供为车铣削等加工的理想涂层。“台湾拥有规模及数量庞大的高科技、电子产业，此次的首展期望能助力科汇设备深入台湾多元的制造业与科技业。
网址：www.techmart.com.hk/Coating_Services/intro.php
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普森精密引领智慧主轴旋风
普森此次展出了EMS马达内藏式高速机主轴、新规格分度盘、以及最前沿的超声波平面研磨主轴。超声波平面研磨主轴应用于平面磨床上，是加工高科技产品的背后英雄，例如iPhone 8、以及相关的科技产品。基于超声波平面研磨主轴在技术面的突破，它适合辅助特殊材质、硬脆材料（如玻璃）的加工，为将来工业与科技界广为采用的产品。
EMS马达内藏式高速机主轴，则是针对高速雕铣机所开发的EMS 系列主轴具备高转速、高精度、高功率马达（7.5Kw）及高扭力输出，拥有自动换刀系统及夹刀、松刀检测信号，并提供具备刚性攻牙的选项。主轴轴承采油脂润滑方式，可降低环境污染并降低客户润滑设备的成本。
采访中，彭森荣提到，“虽然2016年整体机械产业业绩下滑, 但由于普森的零组件市场分布在全球，对于2017年的市场拓展我们仍持乐观态度。”
此外，2016年是普森的“智能化主轴”开启的纪元年，公司的主轴均全面采用智能化组件。搭配了最新进口的传感组件，并设有温控以及噪音检测、远程检测等等的功能。圆满落幕的TIMTOS展会预计为普森的新产品销售成绩带来了15% 以上的增长。 2017-2018年也将持续的在原有市场、新兴市场稳健发展。他期待与读者们在全球的展会中见面。
网址：www.posa-spindle.com/en
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星视野：传承龙门工艺精髓的明日之星
在TIMTOS展会首日，星视野公司的展位上就被络绎不绝的人潮密密围住，星视野精密机械股份有限公司总经理陈庆癸向本刊记者分享了此次的参展重点。本次展会星视野展出了DH系列的龙门型加工中心，该加工中心有一体成型的横梁与立柱设计，可保障加工的稳定性。此外，DH 系列的主轴配置了10,000rpm/BT-50直结式高速主轴，增加了效率，并降低了功率的耗损。陈庆癸强调：“此机最大的新亮点是智能化的机台操作接口StarTouch，新开发的操作界面在机台加入了监控功能，用以获取数据。并且能够针对数据进行分析，强化设备的功效。”
交互式科技正在不断融入制造工业，这在星视野公司的展出中便可见一斑。在TIMTOS展会中吸引了大批国内外采购商驻足询问的很大一部分要归功于——他们成功的将交互式科技融入机台设备、以及现场导览的功能。展会中，星视野还启用了VR、AR体验，以及云端展场供现场来宾与未能来到展会现场的采购商在线参与盛会。
同时，通过APP让观众在线以360度视野看清结构件。此外，星视野也将操作手册数字化，让操作员遭遇加工问题时可以手机实时扫描机台，取得详细的故障排除信息，可说是将交互式科技全然融入于机床里，实现工业4.0的精髓。据介绍，星视野公司目前的研发团队占了员工总数的20%，代表星视野专注质量与技术的核心价值。 陈庆癸期望公司能继续一步一脚印，持续地推出令人骄傲的龙门技术。
网址：www.starvision-tech.com