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JIMTOF2010考察报告 |
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| http://cn.newmaker.com
12/12/2010 8:47:00 PM
中国机床工具工业协会 屠景先
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中国机床工具工业协会共八人于2010年10月27日赴日参加第25届日本国际机床展览会(JIMTOF2010)。在展会期间，举办了“中国机床工具工业协会新闻发布会”，向业内人士和新闻界朋友介绍了中国经济和机床工具行业当前形势，中国机床工具市场需求，以及CIMT2011筹备情况，参加新闻发布会的业内人士和新闻界朋友共有近60人。协会领导还与日本、美国、俄罗斯、韩国、印度、澳大利亚等机床行业组织进行了交流，就后金融危机时期所面临的经济挑战、自主创新和产业结构调整等重大问题广泛地交换了意见，并接受了两家日本著名媒体的采访。展会后，协会人员对尼桑横浜发动机工厂、村田机械(MURATEC)、大隈(OKUMA)的大口工厂和可儿工厂、新日本工机(SNK)进行了走访和考察。
一、JIMTOF2010概况
1.JIMTOF简史
JIMTOF是世界四大机床工具展之一，至今已有50年历史。JIMTOF每两年举办一次，首届展会在日本大阪港会场举办，展会总面积为47525平米，以后分别在大阪港会场和京东晴海会场举办，直至2000年在举办第二十届JIMTOF时才移师东京Big Sight(Tokyo International Exhibition Center)，展会总面积首次突破八万平方米，至今数届展会都固定在东京Big Sight举办。
2.本届展会状况
2010年是第25届JIMTOF，展会总面积为82660平米，占用了东京Big Sight的全部展览场所。今年净展览面积为44690平米，较上届减少2389平米，展位4966个，比上届减少265个展位；共有22个国家和地区参加展览，较上届增加5个，参展商达到814家(其中境外参展企业达到173家)，比上届减少77家；虽然金融危机的影响还远未消除，展会主办方在组织观众方面取得了不俗的成绩。据主办方公布，本届展会共有114558人，137963人次光临展会，比上届分别降低19.56%和18.55%；国际人士参展人数为7628人和13137人次，分别比去年同期减少8.82%和6.16%。
JIMTOF2010的主题定为“Mono-Zukuri Innovation”，据介绍Mono是产品，Zukuri的意思是创造，中文释义为“制造业创造未来，成就梦想”。
3.JIMTOF2010的特点
技术水平普遍较高。在本届展会中，展出的产品普遍技术水平较高。新技术的集成应用，直驱技术的广泛采用，应用软件的深度开发等方面都有明显突破，代表了当今日本机床工具行业的最高水平和产品发展趋势。无论是主机产品，如精密加工机床、多轴联动机床、复合加工机床，还是数控系统、机床附件、仪器仪表、工具刃具都有当今世界顶级产品，在产品智能化方面有新的突破，在节能减排、低碳环保等方面也都有新的发展和亮点。
国际化程度较低。与中国CIMT、欧洲的EMO、美国IMTS三大国际机床工具展相比，JIMTOF的国际化程度一直是最低的，2010年参展商中只有近21%为国际参展企业，即使这样，也比上一届多，其主要原因一是日本本身就是世界机床制造强国，对国内需求的满足度较高；二是目前还处于后金融危机时期，总体需求还没有完全恢复；三是日本企业更愿意购买本国商品，国际企业在日本市场相对较小。
人气较旺。日本装备制造业人士对JIMTOF有着深厚的兴趣。JIMTOF开幕当天，正值东京阴雨绵绵，但前来参观的人员络绎不绝。展会第三天是社会双休日，且风雨交加，但参展人员多于开幕当天，说明很多观众是牺牲假日特来参观，而且值得关注的是，在日本参观的人群中，青年人占了一定的比重，看着大批青年人在十分认真地参观，感到日本机床制造业的未来绝对不可小觑。
二、参展企业产品特点介绍
展会上有很多看点，如捷太格特(JTEKT)的曲轴加工机床，OKK的叶片加工，牧野、沙迪克的慢走丝电加工机床，三井的叶轮加工中心，冈本的平面加工；产品以精磨为主的NSK导轨，模块更为紧凑的三菱数控系统；以及各种机床部件、附件和各种工具、刃具等，都值得介绍和学习，但由于篇幅关系不再一一介绍，仅就最具典型性和有特点的企业做简单介绍。
1.马扎克(MAZAK)
该公司在本次展会上共展出20台机床，有数控车床、车削中心、立式加工中心、卧式加工中心、复合机床、复合五轴机床、激光加工机床等，其中11种为新产品。品种之多、范围之广在展会中名列前茅，有高速机床、高刚性机床和应对难加工材料的机床。
该公司在展会上提出了公司的五大理念，分别为：
新的马扎克设计(NEW MAZAK STYLE)：在整个系列的机器里全面采用了象征马扎克独特的机器设计和方便操作员可以简单使用的人机工程学设计手法。推动了综合性的设计开发。
领先的技术(ADVANCED TECHNOLOGY)：除了领先的复合技术以外，还引进了可以应对小批量加工到高效率加工的多样性和灵活性的自动化技术，以及直接驱动马达、线性滚动导轨、对话式CNC系统等最新技术。
智能化功能(INTELLIGENT MACHINES)：机器本身可代替高级技术人员的经验技术或感观感觉对加工过程进行支持。可以自动地根据环境变化进行应对等等，可以减轻操作员的负担，甚至可以代替操作员操作机器。
节约能源、环境保护(ENVIRONMENTAL CONSIDERATIONS)：马扎克的机床是保护地球节省能源的机器。机器上采用了很多节能技术，能够实现高效率加工。在制造工序里也专心致力于节约能源、节省资源。
综合支持(SUPPORT)：是最有效的设备投资产品，能够提供综合解决方案。不管是在全世界的哪个地方都能够享受到同等的、满意的支持服务。
该公司还展示了七项智能化功能，分别为：
动态的振动控制；
智能化热屏蔽；
智能化安全屏蔽；
智能化主轴；
马扎克语音指南；
智能化维修支持；
智能化平衡支持。
上述七项智能化功能根据机床的需要和不同的组合，大幅度提高了机床的智能化水平。
2.森精机(MORI SEIKI)
该公司是和DMG联合展出，故是本次展会中展出产品最多的企业，共展出各类机床28台。有数控车、立卧加工中心、五轴加工中心、全功能数控车削中心、激光机床、超声波机床等，还有一条由数控车+卧式加工中心+机器人组成的生产线；有高精度机床，也有高效、高刚度机床，品种之多为全展会金切机床之冠。但该公司新产品与马扎克相比相对较少，只展出9台新产品。
该公司认为其有四项核心技术，保证了其产品性能和质量的领先地位：
DCG(Driven at the Center of Gravity)重心驱动：
重心驱动结构获得了以下效果：
高质量的加工表面；
优良的加速性能；
高品质圆度加工；
延长工具寿命。
DDM(Direct Drive Motor)直驱电机：
直驱电机结构带来如下效果：
高速回转：回转速度比原来机构提高约9倍，由17r/min提高到150r/min；
高精度的分度；
长的寿命比；
结构紧凑。
BMT(Built-in Motor Turret)内置电机的转塔刀架：
内置电机的刀架结构带来如下效果：
提高切削能力㈩
提高加工精度：由原来的3.05μm提高到目前的0.96μm。
降低温度，控制振动。温度可降低到原来的1/10以下，控制振幅在原来的1/3以下。
ORC(Octagonal Ram Construction)八角形结构：
八角形结构结构带来以下效果：
优良的振动控制；
有效地抑制热变形；
为机床的高精度、高速度提供了可能。
四项核心技术在不同机床的全面应用或组合应用，使得森精机的产品一直处于日本机床行业领先梯队内。
3.发那科(FANUC)
在展会上，远远就能看到发那科打出的新标志。这个标志首先表示了该公司展品的分布；其次表明了该公司产品的发展方向。该标志显示了，发那科公司不再是只以数控系统为公司的主要产品，将要实施新的三箭齐发发展战略。据了解，该公司要将钻削中心产量提高到每月2500台；更重要的是，它代表了机床行业的发展方向。FA代表的是工厂自动化，而装备数控化是工厂自动化的前提；RO代表的是机器人，是工厂自动化的支撑；RM就是智能化的机床，是自动化的更高阶段。这三箭不正是体现了本次展会的主题“制造创造未来”吗？
该公司将其展区共分工厂自动化(FA)展区、机器人展区(RO)和智能机械展区(RM)。
FA展区：主要展出了可靠性、性价比卓越的0i/0i-D型系列数控系统，实现高速、高品质加工的A１的纳米级30i/31i/32i-B型系列数控系统，适用于最先进的组合机床的35i-B型数控系统，还有与以上数控系统相匹配的纳米控制伺服、大型主轴电机和包括大型伺服电机、能量积蓄单元、高精度直线电机等电力和运动控制系统。
RO展区：主要展出的是发那科拳头机器人、大机器人和智能机器人。展出的机器人可运转720小时，最大抓取量可达1350kg。
RM展区：智能机械展区展出的主要产品是发那科制造的机床产品和机械产品。由于种种原因，发那科不能生产过多的机床品种，为此，该公司选中了竞争性不强的钻削中心，并在该种产品上试用自己开发的各种数控系统，在该展区，除了展出该公司的电加工机床和注塑机外，其余都是各种配置的钻削中心，包括：加工小型涡轮浆叶片的5轴加工、加工汽车用叶轮的4轴联动、安装了两台直线电机的高效部件加工、工序集中式加工、超精密5轴纳米加工等。
4.THK公司
作为直线运动(LM)导轨的先驱，THK公司仍然保持了在滚动部件行业的领先地位，其产品仍在不断创新，在本次展会中，展出了大量的各类滚动部件，其中不乏首次亮相的新产品。该公司的精密直线导轨精度可达到23nm/m，在特定情况下还可达到17nm/m；大型直线导轨静载荷可达1170kg，载荷速度达到92m/min；其展出的中空直线导轨重量较普通导轨轻约0.6kg，且中空部可用于布线，或用于导轨冷却；展出的滚柱导轨副，最大环形导轨外径达到2300mm，最长的直线导轨长达7m，为用户减少导轨接缝提供了可能性。
三、展会综合评述
根据世界市场对机床需求的变化，本届机床展的重点放在了精密加工、复合制造和智能化控制等有较大发展的方面，形成了本次展览的特点。
1.精密加工是本次展会的基本特点
本次展会突出了机床的精密加工。例如：牧野的BH50卧式加工中心重复定位精度在±2μm以内，此类机床精度几乎比比皆是；牧野的线切割机床在加工长度达400mm、φ15mm的圆孔时，一端测量为0μm，一端为+1μm ，中间段最大误差也仅为-11μm；YASDA的五轴机床的螺旋齿轮加工精度可达JIS N1级，在加工φ67mm的齿轮上，同轴度达到0.002mm，圆度为2.26μm；THK的导轨精度可实现23nm/m，根据特殊要求还可实现15nm/m。
2.复合机床是本次展会的热点
日本著名的机床企业，马扎克(MAZAK)、森精机(MORI SEIKI)、大隈(OKUMA)等都有复合机床展出，其他企业如：报国机械(HORKOS CORP)、松浦机械(MATSUURA)、宫野(MIYANO)等也都有复合机床展出。在展出的复合机床中，既有车铣复合，也铣车复合，既有立式复合，也有卧式复合机床。据不完全统计，大约有30～40台复合机床参展。马扎克、WFL公司都有大型复合机床加工零件的展示，零件上均体现了车、铣、钻、镗等多道工序和直齿、斜齿、螺旋齿轮加工的功能，显示了复合机床的复合程度和发展方向。
3.智能化控制是本届展会比较突出的亮点
机床的智能化，用以替代操作人员的经验和技能，可以自动地根据环境变化采取应对措施，从而降低对操作人员的依赖程度，甚至解决操作人员不可能解决的问题，使机床能够按照人的预定设想加工更复杂的零件，已是机床制造发展的重要趋势。发那科、三菱等各类高档数控系统的完备功能为机床智能化提供了可能性，马扎克在自己的系统上开发了AVC(动态的振动控制)、ITS(智能化热屏蔽)等七种智能化功能，大隈公司也开发了热补偿、防碰撞等四种智能化功能。
4.直线、直驱电机的广泛应用
直线电机的日臻完善，其卓越的性能越来越被用户所认可，生产企业也正逐步用其取代丝杠等驱动方式；目前直线电机快速进给可达180m/min，载荷可达90m/min。直驱电机则已广泛用于产品，展会上电主轴随处可见，展示的主轴同步电机可达到200kW/3000Nm。以最为典型的马扎克展出的“HYPER VARIAXIS 630”立式5轴加工中心为例,同时采用了直线电机和直驱电机，在X、Y、Z、轴上均采用直线电机，将快速进给提高到了80m/min，较使用滚珠丝杠和通常电机的快速进给提高了1倍。采用直驱电机驱动摇篮状摇架(马扎克称之为斜型工作台)旋转的A轴和令摇架支撑的工作台旋转的C轴。A轴的直驱电机最大扭矩为4300Nm，转速为50r/min。C轴的扭矩与转速分别为1300Nm、120r/min。直驱电机的直接驱动减少了传动环节，提高了精度和速度，且由于系统特性高没有反冲，减少了传动误差，加工精度得到进一步保证。发那科认为，直线电机和直驱电机在机床上的统一应用，将是最佳组合，将在保证高速的前提下，得到更加精密的加工效果和节能效果。但是，直线电机由于成本较高的问题，还很难为大多数企业所接受。
5.日本机床向大型化方向发展
与以往JIMTOF不同的是，本次展出了更多的日本大型机床。新日本工机展出了一台4m的龙门五面加工机床，一台3.5m的五轴龙门铣床，一台直径3m的双柱立式车铣复合机床；本间公司(HOMMA)展出一台2m的双柱立式车铣复合机床；大隈公司也推出去年刚开发的3.5m双柱立式车铣复合机床。大型机床的展出，说明日本制造业对大型机床的需求在增加，同时也说明，日本机床企业已经开始瞄准我国的重型机床市场。
6.对绿色制造的普遍重视
在JIMTOF期间，召开了IMEC(国际机床工程师大会)，会议主题就是节能与环保。在展会我们可以看到很多企业都打出了绿色制造的大旗，普遍围绕“降低功率，节约能源消耗；降低材料使用，节约资源消耗；降低排放量，促进环境保护”等方面进行宣传。三菱电机提出在其全集团范围内，首先要在2020年实现无效能耗(即目前机器停止切削和间歇切削时消耗的能耗)降低90%以上，CO2排放量降低30%以上，并以此技术推向市场。
7.科研院所、大学院校的大量展示
在展会上主办方单独开辟了一块场所，日本各科研院所、大学院校纷纷在此亮相，以图片的形式展示自己的科研成果和研究方向，以便和机床工具制造企业取得更为广泛和深入的合作，取得更大的社会效益和经济效益。这也为我们如何更好地进行“产学研”相结合，提供了可借鉴的参考。
8.企业重组现象明显
如同在芝加哥展会上一样，DMG和MORI SEIKI的标识紧紧靠在一起，产品也是混合摆放，标志着机床界的两家豪门企业无论在产权上，还是产品销售上已经融为一体。三井精机(MITSUI SEIKI)、捷太格特(JTEKT)、光洋机械(KOYO)、CNK四家企业也在丰田工机的大旗下，形成了新的战略联盟。冈本机械(OKAMOTO)则根本没展出使其闻名于世的成形机床，展出的全部是新近购并的鸠野机床的金切机床产品。这说明在金融危机中，企业重组，也是机床发展的一种趋势。
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