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OFweek视点:一周工控产业动态要闻汇总_0

2019-06-17 14:09栏目:案例
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  3D打印遇对手微工厂比它更强劲

  所谓微工厂是一种便携的设备,块头比桌面型3D打印机稍大,除了配备有标准的打印设备外,还拥有一些铣削和印刷头,能铣削并蚀刻塑料、硬木以及部分轻金属。制造者是位于美国麻省的新兴企业Mebotics,他们称其为全球首个盒子里的机器工厂。

  该企业的联合创办人之一杰里米弗赖尔-比格斯表示:如果你有悍马汽车所有零件的数据库,你或许可以将这台机器同无线网络热点相连,从目录中下载零件并制造出一辆悍马。而这台机器的互联网连接使人们能远程启动机器并对其工作进展进行监控,还能从互联网下载现成的设计方法直接制造。此外,用户自己也能使用一套标准的软件包设计并制造出零件。

  这种微工厂让用户不仅可使用塑料当打印的材料,也可在只能被机器切削的木头和金属中制造出产品。3D打印公司Econolyst的菲尔里夫斯表示:这套设备的迷人之处在于兼具切削和3D打印功能。

  Mebotics公司目前正通过制造钥匙圈等微小物体来测试这台机器的性能。里夫斯认为,这一设备在现场制造方面大有潜力。他说:它能对钥匙进行切削,然后再制造出其他东西,它的制造能力非常强,这一点令人兴奋。

  3D打印公司iMakr的创始人兼首席执行官西尔万普勒蒙也对这台机器赞誉有加,他认为,消费者可能会爱上这种多任务的机器,而他的网站我的迷你工厂将很快会为微工厂这类的打印机提供文件以供人下载。

  Mebotics公司希望通过著名的众筹平台Kickstarter募集到100万美元的资金,将微工厂推向市场,并坚信会有投资者对这一设备伸出橄榄枝。

  高质量电机产品加快行业发展速度

  电机是正常的工程和生产生活中必不可少的组件。过去的应用中只有加速电机和离速电机广泛应用。作为新产品的减速电机一直受不到重视。虽然减速电机有着可以替代其他电机的效果。但是因为设计比较新。

  减速电机是指减速机和电机(马达)集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机,卧式齿轮减速机通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。第二次世界大战后,军事电子装备的迅速发展促进了美国、苏联等国家微型减速电机,直流减速电机的开发和生产。当前,世界微型减速电机,直流减速电机市场上,德、法、英、美、中、韩等国坚持领先水平。中国微型减速电机,直流减速电机产业创建于20世纪50年代,从为满足武器装备配套需要开始,历经仿制、自行设计、研究开发、规模制造阶段,已形成产品开发、规模化生产、关键零部件、关键资料、专用制造设备、测试仪器等配套完整、国际化水平不时提高的产业体系。

  减速电机目前已经越来越被业内认可,也有越来越多的工程用上了减速电机。但是这并不代表着减速电机就获得了整个电机市场。对于减速电机来说,未来的发展还有很长的一段时间要走。不管是从质量上还是效果上,减速电机都还有再提升的余地。这是一种不需要营销,需要质量的产品,对于电机来说质量才是一切。

  PLC和运动控制器未来将逐步取代继电器

  机床行业在保持了近些年来的高速增长后,开始出现衰退现象,其中普通机床的影响尤为明显,库存开始增加,而数控机床的影响稍微少一些,从而给这个行业重新洗牌。而机床产品数控化高端化的发展带来巨大的plc和运动控制器/卡需求。未来机床的方向是数控化和逐步高端化,这些机床都需要使用大量plc和运动控制器/卡来逐步取代继电器或机械控制,使得机床的整体性能得到提升,因此从长远来看,plc和运动控制器/卡在机床行业的应用还是会很有潜力。

  数控机床是集计算机技术、PLC技术、自动化技术等于一身的机、电一体化产物,作为数控机床核心的控制系统直接关系到设备的正常运行,利用数控机床PLC的强大功能,可以充分发挥数控机床控制系统的作用,还可以为数控机床故障诊断及维修带来极大的方便。笔者为加工中心设计的防止机床发生碰撞的安全控制功能,有效消除了因操作人员的失误导致机床主轴与夹具、工件发生碰撞的隐患,确保了生产的安全性,有良好的经济效益。

  PLC为可编程控制器.在数控机床上所使用的PLC也称作PMC。它有以下优点:响应快。控制精度高,可靠性好,控制程序可随应用场合的不同而改变,与计算机的接口及维修方便。通常,数控机床上所使用的PLC程序包括系统程序和用户程序。其中系统程序包括监控程序、编译程序及诊断程序等,由PLC生产厂家提供,并固化在EPROM中,用户不能直接存取,也不需要用户干预。丽用户程序是用户根据现场控制的需要,用PLC程序语言编制的应用程序,用以实现各种控制要求。常用的PLC程序设计语言主要有梯形囝、语句表、功能块图等。

  由于数控机床很多执行机构的动作都是通过PLC的控制指令来实现的,可以利用PLC对数控机床进行故障的快速检测和维修,或者是通过修改、编写PLC程序为数控机床增添某个可执行动作或功能。

  机床行业中的PLC的应用以小型PLC为主,日系PLC在小型PLC领域占有很大优势,因此在机床行业中日系PLC占据大部分市场份额,而三菱PLC、西门子PLC和ge-fanuc由于其数控系统在机床行业中占有优势,因此在机床行业中占有一席之地。机床行业中PLC品牌集中度比较高,主要集中于日系品牌(三菱、欧姆龙PLC)和西门子,台湾品牌台达PLC在其中也占有一定的市场份额,而其他的品牌主要有富士、倍福、ls、施耐德、光洋、abb和横河等。

  工业传感器在机器视觉领域发展迅速

  视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器,或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。并且已成功运用于国内外多家生产线,不仅满足用户的现有行业需求,而且还为用户预留很多功能和升级空间,为用户解决问题,减少很多人工成本,节省了巨大费用。

  在可用的检验备选方案中,视觉传感器因其精确性、易用性、丰富功能及合理成本而成为最佳选择。视觉传感器的应用,也将助力企业发展,成为必然趋势。

  大多数的机器视觉系统的用户认识到相机是系统的关键要素,经常把它当作视觉系统的芯片。相机本身是一个复杂的系统:包括镜头、信号处理器、通讯接口,以及最核心的部分把光子转换成电子的器件:图像传感器。镜头和其它的部件共同配合来支持相机的功能,传感器最终决定相机的最高性能。

  实际上,视觉传感器原理是从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。在捕获图像之后,视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较,以做出分析。例如,若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件,则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件,或者螺栓未对准的部件。此外,无论该机器部件位于视场中的哪个位置,无论该部件是否在360度范围内旋转,视觉传感器都能做出判断。

  当前,工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量,可以说,没有众多质优价廉的工业传感器,就没有现代化工业生产体系。工业传感器增长最快的领域是视觉传感器。

  对于检测物位置不确定,检测物特性较复杂的检测,就需要使用到视觉传感器。在生产现场,通过采用视觉传感器检测零部件,可避免次品外流。视觉传感器主要由捕捉检查对象物体(拍摄)用的摄像头以及处理图像的控制器组成。通过摄像头捕捉图像信息,检测拍摄对象的数量、位置关系、形状等特点,用于判断产品是否合格或将检验数据传送给机器人等其它生产设备。例如,在检查电视或手机用微小电子零部件的电极污迹方面,每分钟可检测数以千计的零部件。还可用于检测手机操作部分的伤痕、污迹以及印刷效果等。

  视觉传感器能够检验大得多的面积,并实现了更佳的目标位置和方向灵活性。这使视觉传感器在某些只有依靠光电传感器才能解决的应用中受到广泛欢迎。

  工业零器件旧换新 大力发展再制造产业

  近日,发展改革委、财政部、工业和信息化部、商务部、质检总局发布《关于印发再制造产业以旧换再试点实施方案的通知》(下称《通知》),正式启动再制造产品以旧换再试点工作。

  据介绍,再制造是指将旧汽车零部件、工程机械、机床等进行专业化修复的批量化生产过程,再制造产品达到与原有新品相同的质量和性能。与制造新品相比,再制造可大幅节约能源、原材料和生产成本,降低污染物排放,有利于实现充分利用资源、保护生态环境的目的。十二五规划和《循环经济发展战略及近期行动计划》明确提出要大力发展再制造产业。

  以旧换再是指境内再制造产品购买者交回旧件并以置换价购买再制造产品的行为。对符合以旧换再推广条件的再制造产品,中央财政按照其推广置换价格(再制造产品价格与旧件回收价格的差价)的一定比例,通过试点企业对以旧换再再制造产品购买者给予一次性补贴,并设补贴上限。补贴种类由国家发展改革委、财政部会同工业和信息化部、商务部、质检总局确定,具体企业和产品型号采取公开征集方式确定。

  据悉,试点工作先从少数试点企业及个别再制造产品开展,并视实施情况逐步扩大试点范围。2013年,暂以汽车发动机、变速箱等再制造产品为对象。该项工作力争通过建立严格的再制造质量保证体系,规范再制造企业行为,提高社会对再制造产品的认知度,鼓励消费者直接参与并推动再制造产业化发展,培育健康良好的再制造市场。

  《通知》指出,对于推广产品的质量性能指标不符合原型新品质量标准要求或存在质量违法行为、发生质量安全事故的,推广产品实际置换价格高于承诺推广价格的,未按要求使用标识或伪造、冒用标识,利用标识做虚假宣传,误导消费者的,以及其他公开征集公告规定的违法违规行为,国家发展改革委、财政部会同有关部门将视情节给予通报批评、扣减补助资金等处罚,情节严重的,将公告取消企业再制造以旧换再推广资格。

  工业机器人进入黄金时期 零部件制造迎来大发展

  工业机器人的主要目的是代替人力进行生产劳动,是实现工业自动化的主要生产技术装备,早在西方发达国家的此前工业化进程中已经历一轮较为繁荣的发展,但当目前以中国为首主要制造业发展国家的工业自动化转型,再次带来了工业机器人产业迅速发展。

  国家物联网协会会长王志良此前在2013国际智能物联和机器人产业高峰论坛上也表示,物联网技术将会引起现有产业的大洗牌,而智能机器人正是在新一轮发展中极具前景的产业,未来一定是机器人的时代。

  面对如此巨大的市场,亚洲制造业冠军联盟总干事罗百辉指出,中国机器人生产企业危机并存,在产业政策扶持和市场需求强劲的大背景下,如果能在发展中解决存在的问题,中国制造的机器人将走得更快、更远。

  减速器国产化潜力巨大

  工业机器人的核心部件包括机器人本体、减速器、伺服系统、控制系统四部分,从成本构成来看,四部分分别占35%、30%、25%和10%左右。当前国内机器人研究亟须提升的技术包括电机、减速器、控制器、传感器等。这些关键部件的研发与制作既包含硬件加工方面的技术提升,又包含软件方面的升级创新,这些缺陷也是未来市场的增长点之一。

  伺服系统的需求量将不断提高

  自动化控制系统中,把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统,亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称为随动系统。

  近几年来,随着国际制造业自动化发展潮流的来临,国内工业制造业正在加速转型,在这个过程中,不可避免的工业机器人的市场需求正在强劲上涨。同时,机器人作为现代电子与软件技术的尖端集合体,对于相关行业的发展促进作用也非常明显。

  控制系统集成将迎大发展

  对于国内自动化工程厂商来说,系统集成能力是发展的基础和前提。而在工业机器人行业价值链中,单元产品制造及工程后续服务的附加值更高,系统集成的附加值较低。系统集成企业需要向上游延伸,提高设备自给化率增强盈利水平。

  中国传感器产业正处于转型的关键阶段

  随着工业自动化程度的提高,对传感器的要求也不断提高,研究灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。

  高可靠性、宽温度范围的传感器的可靠性直接影响到通讯设备的可靠性,研究高可靠性、宽温度范围的传感器将是永久的方向。许多新兴材料(如陶瓷、纳米材料)将很有前途。

  向微型化发展各种控制设备的功能越来越强,要求各个部件的体积越小越好,这就要求发展新的材料和加工技术。传感器微型化可以使得其功能更加强大,控制更加集中,而且可以减少能源消耗。许多新材料的开发和新工艺的采用可以使这个趋势更加明显。

  向微功耗和无源化发展传感器一般都实现非电量向电量转化,工作时离不开电源。在野外场地或者离开电网的地方,往往就是电池供电或者太阳能供电。开发微功率传感器和无源传感器是必然的方向。这样既可以节省能源又可以提高系统寿命。目前低功率的芯片发展很快,许多厂商研发的新型芯片功耗是普通传感器的大约五分之一到十分之一。

  向智能化、数字化发展随着现代化的发展,传感器的功能已经突破传统,其输出已经不再是单一的模拟信号,而是经过处理之后的数字信号,有的甚至带有控制功能,这就是所说的数字传感器。

  向网络化发展网络化发展是传感器发展的一个重要方向,网络的作用和优势正在逐步凸现出来。网络传感器势必将促进电子科技的发展。

  新型传感器是一种很有发展前途的传感器,克服了传统传感器精度差、可靠性不高、智能度不高、集成度低、功耗大等许多问题,可以满足现代工业、军事、医疗等各方面的需求。然而由于制造机理、价格因素、制造工艺等一系列条件的影响,新型传感器的开发还处于比较低级的水平,应用也不是很广泛,因此尚需要做很多的工作。但是可以肯定对新型传感器的需求会越来越大,要求越来越高,新型传感器会越来越多得造福人来社会。

  传感器+MCU成重要发展趋势

  随着移动智能、物联网等产业的快速发展,对高精度、智能化的需求越来越高,为了使客户能够更快、更便捷地完成系统开发,一些传感器厂商开始提供更加先进的模块化开发平台,即MCU+传感器,以使其具有更强的信息处理能力,这也逐渐成为一种新的技术趋势。但是MCU+传感器需要更加复杂的数模混合制造工艺,未来这一发展趋势到底能走到哪一步,中国企业如何顺应这个走势,均需要仔细观察。

  传感器和微处理器结合、具有各种功能的单片集成化智能传感器,是传感器的主要发展方向。

  传感器作为电子产品的感知中枢,在消费电子、工业、医疗、汽车等领域的应用越来越广泛。YoleDeveloppement分析师LaurentRobin预期,2013年~2018年之间,全球MEMS传感器市场将有18.5%的年复合增长率,2018年市场规模可望达到64亿美元。由于越来越多地应用于智能电网、智能交通、智能安防等领域,传感器在基本功能之外,开始越来越多地承担自动调零、自校准、自标定功能,同时具备逻辑判断和信息处理能力,能对被测量信号进行信号调理或信号处理,这就需要其拥有越来越强的智能处理能力,也即朝着智能化的方向发展。

  中国电子科技集团公司第四十九研究所芯片与微系统工程中心主任金建东表示,智能化传感器是微处理器和传感器相结合的成果。它兼有检测、判断与信息处理的功能。智能化传感器与传统传感器相比,具有很多鲜明的特点,比如有自诊断和自校准功能,有判断和信息处理功能,可以对测量值进行修正、误差补偿,从而提高测量精度,还可以实现多传感器多参数测量。

  今年机械工业缓慢回升对外贸易形势依然严峻

  今年上半年,机械工业基本延续了上年四季度止跌趋稳的向好势头,行业经济运行表现出缓慢回升、温和增长、平稳发展的态势。

  从上半年运行的主要数据看,工业增加值增速缓慢回升,已接近全国工业平均水平。据国家统计局统计,今年上半年机械工业增加值同比增长9.2%,比上年同期加快0.2个百分点;累计实现利润总额6001亿元;主营业务收入利润率为6.35%;累计完成主营业务收入9.45万亿元,同比增长12.92%。

  从运行特征看,行业分化加剧,典型的投资类产品生产企业困难较大。不同行业产品的产量增幅差异较大,总体呈现出与消费关系密切的产品生产普遍好于投资类的产品,农机产品、汽车中的乘用车、仪器仪表等产品产量增势良好;汽车产销持续快速增长,上半年累计产销量均突破1000万辆大关,分别为1075.17万辆和1078.22万辆,同比增长12.8%和12.3%,其中乘用车产销量同比分别增长14.02%和13.81%。

  与之相比,机床、工程机械、重型机械、发电设备等典型的投资类产品的产量大幅下降,相关行业的企业所承受的困难大于去年。挖掘机、金属切削机床、金属轧制设备、电站锅炉的产量同比分别下降13.89%、12.55%、12.04%和12%。

  针对行业的冷暖不均,蔡惟慈表示,这对行业的结构调整很有启示:与消费关系密切的行业,如农机、乘用车等行业增速高于典型的投资行业。说明国家正在培育消费增长,以民生为主,在拉动经济增长的投资、消费、出口这三驾马车中,增加了消费的拉动力。行业企业应该关注这样的动向。诚然,投资仍然是拉动经济的重要引擎,但不要只盯住投资,应更多向消费类动动脑筋。

  在进出口方面,今年以来,机械工业对外贸易出口形势严峻,累计出口增速持续回落。上半年累计出口总额为1753亿美元,同比增长1.51%。

  中机联在今年初曾预计全年出口或将实现8%的增幅。对此,蔡惟慈表示,从目前的形势来看,实现起来比较有难度。他说,今年国际贸易形势比较严峻,特别是上半年中有3个月的当月出口额同比下降,6月当月出口金额为299亿美元,同比下降4.63%。对此,中机联预计全年出口规模或将与上年基本持平。

  有这样的预计,是因为最近调研发现,国际贸易环境有复苏迹象,欧洲市场在4月份之后有明显回升。另一方面,国家对整个外贸形势的严峻性给予更多的关注,在政策方面,主管部门有稳定外贸的表态。下半年出口有止住下滑势头。为此,大胆预测认为,出口或将与上年相当。他同时强调,这需要全行业付出更大的努力。企业要调整出口产品结构,由依靠低价、低附加值产品的策略,向出口高附加值产品转型。

  此外,行业企稳向好的态势还表现为订单的增多。今年以来,机械工业重点调查企业的订单增幅缓慢回升,行业订货情况已由上年的持续负增长,转为微幅上升。上半年机械工业重点联系企业累计订货额同比增长3.78%。

  工业自动化激发变频器需求

  随着自动化水平的不断提高,各个行业对于生产设备的高精度、高效率、高速度的要求越来越高。变频器产品本身也需要根据市场变化,对自身的控制精度、效率、体积、环境耐受性做出更高标准的要求。客户对变频器的可靠性和价格及对生产工艺的适应性,也不断的提出更高的要求。

  随着国家对于空气质量的关注,相信环保行业也会迎来大量新设备及旧设备改造需求。国家政策对于新能源及新能源汽车行业、高端装备制造业的扶持,也会带来不可估量的对变频器(逆变器)的需求。

  虽然近几年国产品牌利用本土化优势已经加速追赶,但从总体来看,我国变频器配套产业的实力还是相对较弱。国产品牌无论在技术、加工制造、工业设计等方面,还是在资金实力方面,都与国外品牌存在一定差距。

  但从行业内公司增长情况来看,其上半年均实现了较好的增长。有分析人士指出,上半年以来我国宏观经济偏向弱势,尽管如此,但从近期行业内上市企业披露的半年报来看,市场发展的实际景气度超出市场预期。以变频器产业为例,英威腾、汇川技术等上市企业纷纷在8月间披露半年报,汇川技术、英威腾均实现了较高的净利润增速。变频器领域企业在经济放缓环境下的逆势高速增长,引发了机构对相关公司的密集关注。

  市场环境良好 伺服市场飞速发展

  中国交流伺服系统市场呈现出凸字形的增长态势,全年国内伺服市场规模为39.9亿元人民币,增长速度达到39.7%。

  由于金融危机之后市场处于快速恢复状态,伺服系统在上半年呈现飞速增长,增长原因主要归结于我国市场环境良好;年前积压订单大量释放;新能源行业的兴起。

  从今年全年市场规模变化来看,7、8月份,市场处于稳定发展阶段。而在第三、第四季度,整个市场处于较为平缓状态。第一季度整个市场规模正在呈现出全线上升的趋势。

  下游产业需求加快才是重要的决策因素。首先是国家的一系列经济复苏政策使得机床行业、包装行业延续年前的快速发展,稳固了一定的伺服市场;其次是新兴行业如风电行业、电子设备行业开始步入正轨,带来了新的伺服市场规模。

  伺服市场中,我们不由得将目光转向一些中国民族企业,正是这些企业的跳跃性增长,带动了伺服市场,提高了市场的增长率,如汇川、东能。

  中国机械制造业的产业升级,使得越来越多的企业开始意识到伺服产品对于提高企业竞争力有着无可比拟的优势,而现阶段高通胀导致企业不得不面临巨大的成本压力,机械普及应用也迫在眉睫,伺服系统的市场需求在扩大。很多有远识的国产厂商正加大研发力度提升其产品的性能,进而扩大其品牌的号召力。相信国产伺服厂商改变进口垄断格局将指日可待。