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5G時代智能裝備產業機遇有哪些?

——中國直驅·運控產業聯盟年中會議圓滿召開

2019年07月29日 09:54:54 來源:中國傳動網

5G時代下,智能裝備產業的挑戰與機遇

2019年7月26日,由中國傳動網、中國直驅·運動控制產業聯盟、深圳市正隆偉業科技有限公司主辦的“5G時代下,智能裝備產業的挑戰與機遇”主題年中論壇活動在深圳格蘭云天國際酒店盛大召開,來自產業各界的精英人士匯聚一堂,共話產業發展脈搏。

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會議伊始,中國直驅產業聯盟秘書長劉雪瓊表示,2019年上半年,我國宏觀經濟增速放緩,整體保持穩中有進態勢,但中美貿易摩擦的持續升級使經濟下行壓力增大,裝備制造業受到嚴重影響。與此同時,上半年5G牌照的發放,制造業產業鏈升級也將迎來新的機遇。在直驅市場方面,2019年上半年直驅產業整體增長率為4.95%。行業涌現了一些新特征:原直驅企業繼續保持高速增長,一些運控品牌也紛紛涌入該行業,將其作為一個新的增長點。直驅行業出現強強聯合、全產品線布局的發展趨勢,技術發展也逐漸趨向于標準化、方案化、產線化。

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中國直驅產業聯盟秘書長劉雪瓊

與此同時,她著重介紹了中國直驅產業聯盟自成立以來的工作進程以及接下來工作規劃。2019上半年,中國直驅產業聯盟聚集了30多名直驅行業專家及委員會,并走訪調研了60多家業內企業,成功推動了哈工大免費檢測中心的開放,并對初版行業標準發放及意見進行了征集。今年下半年,聯盟將重點加強與終端的交流與合作,走進華東地區進行產業調研,對半導體行業企業進行實地走訪。同時,聯盟計劃在今年年底組織直驅行業年終聯盟論壇,聯合企業代表及專家委員會共同探討推動行業標準的建立。2020年,聯盟將與深圳工業展進行戰略合作,打造直驅產業影響力展覽會,共同推進直驅產業的健康良性發展。

深圳工業展創始人/總經理姚紀廣在談到地區發展時表示,深圳地處亞洲經濟實力最強的珠三角地區,具有非常優越的地理位置,是一個非常具有創新力和競爭力的城市。依托深圳產業優勢最新建成的深圳國際會展中心,將為面臨產業升級改造的技術型、中小型企業提供交流與溝通的機會,打造世界級展館。

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深圳工業展創始人/總經理姚紀廣

2020年3月,深圳工業展將入駐深圳新國際會展中心,該會展涵蓋15大重點行業,借助深圳機械展多年積累的忠實觀眾基礎,將該展會打造為制造業轉型升級技術交流與展示的重要平臺。同時,深圳工業展將與中國傳動網進行密切的戰略合作,雙方合作范圍包括運動控制、直驅電機、傳感器、以太網通訊協等行業領域,為業內企業提供專業、全面、輻射范圍廣的展示平臺。且雙方將從展會合作延伸至促進行業間的線下交流,為產業合作提供良好的溝通平臺。

哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院微特電機與控制研究所副所長尚靜教授在演講中表示,在高功率密度關節模組中核心部件主要為電機、電磁制動器、位置傳感器三部分。在目前條件下,電機要達到航天品質必須保證產品的體積小、重量輕、轉動慣量低、溫升低、可靠性高等技術指標,而電機要達到這些要求則需要在高品質材料、工藝、原理及設計等環節上多下功夫。在高品質設計方面,主要圍繞集成化設計、一體化設計、多種物理場的融合設計(即極限設計)三大方面展開。其中,集成化設計可以對有限空間進行充分利用,為用戶節省應用成本,提高效率,將成為未來機電自動化發展的主要趨勢之一。

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哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院

微特電機與控制研究所副所長 尚靜教授

在極限設計思想上,首先需要考慮材料的溫度耐受情況、高溫下電機性能的失效性,其次在電磁場、應力場多種物理場上進行融合設計以達到航天品質要求。尚靜教授指出,經過了20年的沉淀積累,哈工大形成了系列等單繞組、冗余繞組民用系列以及航天系列永磁伺服電機,產品性能穩定、高效可靠。

南京航空航天大學盧虓宇博士對機器人高精度相關技術及其在航空航天中的具體應用作了詳細介紹。他強調,航空設備結構件對精度、尺寸要求極高,并且加工過程中需在整機狀態下對大型結構件進行組合加工。而機器人原位制造具有柔性化程度高,空間要求低,易于重構等優點,是解決大型結構件高效高質量制造的有效途徑。而江蘇航鼎智能裝備有限公司開發的激光、視覺引導機器人與數控系統結合,多傳感器融合的機器人原位測量等相關應用技術,解決了原位制造模式下機器人在高精度裝配作業中加工絕對定位精度遠低于航空航天高精制造裝配領域定位控制的技術要求,及原位制造創新模式引發的待測范圍廣、工件待測信息種類較多、產品結構復雜、開敞性較差等一系列技術問題,實現了機器人位姿高精度控制和作業狀態在線監測。目前,這些機器人高精度相關技術已在航空航天領域多個項目中得到廣泛應用。

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南京航空航天大學 盧虓宇博士

高創傳動科技開發(深圳)有限公司產品中心總監嚴彩忠發言表示,2019上半年,除光伏與鋰電市場相對平穩之外,自動化設備市場受3C手機產線萎縮影響陷入疲軟狀態,行業已做好進入“寒冬期”的準備,這對高創的直驅產品市場也產生了一定的影響。預計下半年直驅市場比去年同期增長15~20%。

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高創傳動科技開發(深圳)有限公司產品中心總監 嚴彩忠

2019年8、9兩個月,高創將隆重推出BDHD2系列單軸旋轉伺服驅動器和CDHD2STD高端伺服驅動兩款新品,以適應更多應用市場的需要。通過BDHD2將進一步拓展高創旋轉伺服市場,通過CDHD2將進一步提升高創在直驅市場的品牌影響力。值得一提的是,高創針對直驅伺服領域創新性研發的LMS技術,相較于傳統直線電機,它的創新點在于能夠同時運行多個不同的動子,通過將線圈固定的方式,確保動子沒有移動電纜直接在空氣中運行;該技術還采用了非接觸式位置傳感器,可在故障情況下不丟失載體位置;具有低維護成本特點。LMS具有非常強的柔性,可做環型、線型以及組合式的產線應用。

廣州市昊志機電股份有限公司產品總監鐘添明介紹道,目前昊志機電產品主要集中在數控機床核心功能部件、機器人事業部兩大部分,通過持續的技術研發投入,昊志機電在國內電主軸市場份額中占比較高。由于5G技術具有高速、低時延、泛在網、低功耗等應用優勢,以基站建設為代表的相關產業也迎來了新一輪的發展契機。5G時代下,終端應用需求也發生了新的變化,如傳輸數據大幅增加、射頻要求更高等。傳統的基站產品解決方案是采用伺服絲杠傳動+外驅主軸的形式,存在著表面質量差、效率低、主軸啟停慢等不足,而以永磁同步高速電主軸+直線電機的解決方案有效解決了以上應用問題,且使得機臺綜合效率至少提升了30%。在PCB鉆孔解決方案上,昊志機電25萬轉高速氣浮主軸+直線電機的解決方案在加工速度、精度、噪音方面都有了較大的提升,使得整體加工效率提升了25%。

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廣州市昊志機電股份有限公司產品總監 鐘添明

美國自動精密工程公司中國總經理宋宏宇在演講中表示,API產品和解決方案涵蓋了制造業機械加工中的各個領域,縱觀整個產品線設計方案,API激光跟蹤儀可檢測機械加工領域遇到的瓶頸問題。通過激光跟蹤儀,可以實現自動檢測和加工,以達到高精度測量。在機器人應用中,實現高精度加工尚有難度;同時大型CNC機床也存在運動不靈活,中間區域很難實現精密加工,但結合API設備,可以在大范圍內實現高精度加工。

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美國自動精密工程公司中國總經理 宋宏宇

機床在運用一段時間之后,會出現誤差,運用API的機床誤差檢測補償系統可以自動修改補償方式,檢測運動控制誤差,進行實時記錄與反饋。通過機床誤差檢測方案,使機床重新恢復記錄素材,提高了機床的精度和性能。除此之外,API也涉及了6D激光干涉儀系統、機器人計量解決方案、機器人系統集成器、智能工廠測量系統等領域。API通過持續的技術創新和改進,為用戶提供了最優化高效的計量解決方案和服務。

主題討論

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  • 目前,中國的部分直線電機品牌在產品設計與功能上與國外品牌不相上下,但在制造工藝與材料上與國外有較大差距。未來,如何落實電機制造工藝和克服材料短板,是國內廠商需要重點關注的問題。

  • 工業機器人作為智能裝備產業之一,是國家大力支持的重點行業。目前,一些國內優秀廠商在工業機器人核心部件伺服電機、控制器等產品上實現了突破。機器人驅控一體化也將成為未來主要發展趨勢之一。且部分國產工業機器人品牌已進入華為、vivo、小米等3C制造業產線應用中,發展前景可期。

  • 未來,隨著自動化設備的軸數不斷增多,對總線技術的需求大增,而國內總線技術皆依賴進口產品,沒有建立自己的總線標準。這是國內企業需要大力突破的方向。

  • 任何行業的發展都離不開相關的測試標準,直驅行業近幾年入局者眾多,亟需建立相關技術與測量標準來推動行業的健康良性發展。

  • 我國對科技的研究,已經有近百年的歷史,而真正用到民用制造的時間不長。中國制造業有著巨大的潛力和進步空間,正所謂“中國造,正當潮”,我國制造業一定會迎頭趕上,躋身于世界第一梯隊。

后記

5G商用牌照的發放,為一輪電子設備升級注入了新動力,由此激發了下游裝備制造產業的新需求,催生了智能裝備產業新一輪的革新。5G時代現出黎明前的曙光,有望為“2019寒冬之年”帶來新一輪的發展機遇。

由于5G技術并未特別考慮工業應用中的信息傳輸需求,包括實時性、可靠性和安全性等,5G在制造業中的大規模應用尚需時日。但5G的“三超”(超高速、超大連接、超低時延)的關鍵能力,不僅改變了傳統意義上的下載速度,也改變了制造業設備之間的依存關系和連接模式,將成為支撐智能制造發展的關鍵技術之一。誰把握了發展趨勢即占盡了先機,在技術革新的大浪潮下,企業需不斷調整自身的步伐,才能在智能化變革的征程中走來更遠。


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