编者语：

　　根据广东省智能制造生态合作伙伴行动计划工作安排，为统筹用好各级智能制造试点示范项目成果，推广智能制造新模式和成功经验，省工业和信息化厅组织征集了一批基础好、做法优、有成效、可复制推广的智能制造推广案例，在厅政务宣传平台发布，供有关方面学习借鉴，冀推动我省智能制造深入发展。

案例四

高速直驱高精度数控机床的研究开发

（珠海格力智能装备有限公司）

　　一、企业简介

　　（一）企业基本情况

　　珠海格力智能装备有限公司(以下简称“格力智能装备”)注册成立于2015年9月15日，注册资金1亿元，为珠海格力电器股份有限公司旗下的全资子公司，目前在职员工1100余人。格力智能装备前身属于珠海格力电器股份有限公司二级下属单位自动化制造部，组建于2012年。总面积达66万㎡，拥有珠海北岭、吉大、南水、武汉蔡甸四大研发及生产基地。

　　格力智能装备现为一家专注于工业机器人、工业自动化设备、数控机床、智能物流仓储设备、非标自动化生产线等研发、生产、销售、工程实施与服务于一体的智能装备生产企业，公司成立至今，始终秉持“掌握核心科技”管理理念，核心技术均来源于内部研究及转化。

　　格力智能装备先后通过了“国家知识产权优势企业”、“广东省省级企业技术中心”、“广东省小家电智能制造区域创新中心”、“广东省机器人骨干企业”、“广东省知识产权示范企业”、“珠海市智能装备工程技术中心”，中国专利优秀奖、2019年日内瓦国际发明展金奖等多项荣誉。 2020年申请的发明专利数599项，授权专利256项，在企业内部知识产权管理上，注重和鼓励知识产权创新及维护，建立了完善的知识产权管理体系。

　　（二）所属行业及特点

　　按照国民经济行业分类（GB/T4754-2017）标准，属于其他通用设备制造业（代码349）。

　　（三）智能制造亮点及模式总结

　　1、满足用户个性化需求

　　针对用户的个性化需求进行一对一定制，实现产品模块化设计、构建产品个性化定制服务平台和个性化产品数据库，实现定制服务平台与企业研发设计、计划排程、供应链管理、售后服务等信息系统的协同与集成。通过将机械手与多台机床进行搭配连线形成的自动化石墨生产线，该生产线具有高度自动化的特点，包括自动上料、自动装夹、自动关门、自动换刀、自动加工、自动下料、自动润滑、自动检测等功能。减少了人工干预机床加工，提高加工效率的同时降低了人工成本与管理费用。

　　2、产品生命周期数字一体化

　　以项目为中心，建立一个PLM系统平台，进行统一的设计研发管理。通过数据管理模块集中和分类产品信息、设计、生产以及售后等各个阶段产生的各类数据，达到集中管控的目的，显著提高了公司整体工作效率和产品质量。

　　图1 公司PLM系统平台

　　3、提高装备/产品运维服务水平

　　为解决客户在物流、生产制造和质量管理等方面的问题，加强信息流的实时性，生产管理协同平台通过MES系统采集现场数据，及时获取生产过程的管理数据，通过建立模型、数据演算等手段，对异常数据及时组织分析和改善，将经验形成相关理论再反向指导生产，并在实际应用中验证改善效果，形成优化内部管理的闭环系统。设备可提供运行数据或用户使用习惯数据，支撑制造商、用户进行数据分析与挖掘，实现创新性应用，如故障数据分析等。

　　二、智能制造项目建设

　　（一）项目背景

　　在机械工业发展十分迅速的形势下，石墨模具作为一种高新技术产品，石墨以其良好的物理化学性能逐渐成为模具制造的首选材料，故制造石墨模具的数控机床前景十分广阔，在3C行业火爆的市场环境下，开发适合市场需求的石墨加工设备。

　　（二）实施路径

　　机床为客户提供轴定位专用程序，一键启动即可运行测量，系统可对激光干涉仪测长程序导入的文件自动识别补偿，持续维持超高精度，保证了精加工的品质。

　　机床对设备的油压油量、各路气压、冷却装置、集尘装置、自动门等进行实时监控，发现异常则停机报警。同时提供诊断界面，也可通过USB导出诊断文件，异常信息全部保留，助力快速检修恢复正常。若换刀过程中出现报警，可直接用一键恢复功能，瞬间恢复正常，可继续加工，保证了设备的运行稳定性，提升了客户满意度。

　　格力智能装备持续优化各业务模块信息化的单项运用能力，从现有的ERP、CRM、PLM等系统持续升级优化，构建强大的信息化网络服务系统，满足客户需求、产品交付、工程安装、使用培训、产品维护、客户投诉管理等功能服务活动，以信息化为基础，完成业务双效达成及示范工厂落地，适应公司业务快速发展的需要。

　　格力智能装备实施的ERP(BAAN)系统，可处理从财务管理到销售预测、采购、库存管理、制造控制、后勤、项目管理、交易处理、服务与维修、分销和运输等所有业务。初步实现了CIMS集成制造系统管理系统的构成，以及推进PDM产品数据管理工程。目前已经实现ERP系统与PDM系统的对接，实现了业务数据的交互，有效简化工作流程，提高工作效率。

　　格力智能装备目前通过与代理商的亲密合作，为不同领域的制造企业实现转型升级提供助力。代理商渠道建设以市场需求为导向，以产品核心技术为项目支撑，聚焦行业，致力为各大制造业提供定制化的自动化解决方案。

　　（三）实施成效

　　1、生产效率

　　目前高速直驱高精度数控机床研发已完成，进入批量生产阶段，生产效率由原来其他机床5台/月的产能提升至10台/月。

　　2、运营成本

　　为了得到更好的动态性能，对移动部件进行结构优化，包括壁厚部均匀，加工面减少，铸件和机加件减重10%，同时降低降成本10%。

　　3、产品研制周期

　　之前其他类型机床的研制周期约为16个月，该高速直驱高精度数控机床的研制周期约为14个月。

　　4、产品不良率

　　高速直驱高精度数控机床的关键机加件不良率已由其他类型机床的11.4%下降到4.3%。出厂整机保修期内的故障率由原来其他类型机床的7.6%下降到5.8%。

　　5、能源利用率

　　根据机床加工性能设计专用程序，实现一键启动，30秒内完成整套开机启动动作，大大提高了能源利用率。

　　三、经验复制推广

　　在格力集团内部已投入精密模具公司生产加工，适用于石墨模具、石墨电极等产品的加工。外部推广方面，已在武汉创新中心、珠海高训中心等多家单位成功应用。

　　高精度的模具加工中心在国内有着良好的市场前景，预估未来三年，销量将达200台，销售额将达3亿元。通过本项目的经验推广，未来高档数控机床将针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等产业发展需要，开发高档数控机床、先进成型装备及成组工艺生产线。该设备的成功研制，可提升石墨模具加工质量、降低制造成本，推动国内模具加工中心的快速发展。

　　图2 高速直驱高精度数控机床成品

　　四、体会与建议

　　高速直驱高精度数控机床的研究开发在技术团队的集体攻关下获得成功。以自主研发为主，学习国际先进设备的设计经验，结合我司的实际研发及生产需求，设计出具有自主知识产权的加工设备。在此期间，团队成员对直线电机的控制进行不断优化，根据机床的状态，通过对增益、电流环、滤波等参数的调整试验再调整，筛选出适合机床控制最优的设定值；针对石墨加工，刀具的性能测试筛选，包括刀具的耐磨、寿命和稳定性；程序里的加工速度、进给、主轴转速、步距的都需经过长时间的测试验证，寻求最优值。

　　本项目提出的高速、高精、全直驱数控机床主要用于非金属模具的加工，用以解决非金属模具行业发展过程中对机床加工的需求，项目成果可解决国产设备加工精度及表面光洁度无法一次性保证、加工精度低、石墨加工的吸尘防护等瓶颈问题，打破目前非金属模具加工依赖进口设备的局面，实现非金属模具数控机床的国产化，缩短与主流进口产品的技术差距，降低相关企业的采购成本。