走进小巨人 探索中国智能网络制造工厂

随着人工智能、物联网、大数据等新一轮信息技术革命的应用和发展，在促进科技创新的同时，也将智能制造推向了全球制造业的风口浪尖。越来越多的企业开始思考如何利用智能技术推动制造产业的发展。日本山崎马扎克，一家自1998年就率先提出智能化工厂理念的企业，在经历过二十多年的发展之后走在了智能制造的前列，其工厂的智能化和柔性化程度令人叹为观止。

2019年8月2日，山崎马扎克(中国)有限公司在位于宁夏银川的小巨人机床有限公司隆重举办“MTF2019制造未来展示会”。借着这次机会，我们有幸一睹小巨人工厂的“真面目”，看看日本知名机床企业山崎马扎克如何打造他们的智能工厂。

马扎克的智能工厂之道

小巨人工厂坐落于塞上明珠银川，是马扎克在中国建立的第一座高精度数控机床生产基地。该工厂以马扎克最先进的生产装备和软件管理系统为基础，建立了智能网络化的生产环境，被誉为“中国第一座智能网络制造工厂”，开创了我国智能网络化工厂的先河。

Mazak iSMART Factory是小巨人基础的智能工厂构建理念。Mazak iSMART Factory在IoT信息安全基础上进行网络构建，通过高度数字化及可视化的生产活动，运用大数据分析改进生产，实现系统间协作，以推动工厂的不断自我进化。

其中，大数据的采集来源于马扎克庞大的全球生产和服务体系。在此基础上，马扎克每天能够收集一千万条设备运行数据，这些数据被采集分析，将生产过程可视化、可感知，以此改善生产。

为了保障这些数据的安全，马扎克与全球领先的网络解决方案供应商思科联合开发了保证机床安全性的Smart BOX。Smret BOX可以帮助用户采集各种设备装置的运转数据，识别病毒，阻断病毒对机床的攻击，只传输符合MTConnect协议(MTConnect协议是机床专用的开放式通信协议，由美国机械制造协会发布，保障机床通信不受设备生产厂家或型号新旧的限制)的数据，具有较高的安全性。

在系统及软件的层面，马扎克的智能工厂做得十分完善。但是，智能工厂不仅仅体现在系统和软件层面。智能工厂是软件与硬件的结合，理念与系统的结合，所以，它需要一个强有力的支持体系。这个支持体系正是智能化、无人化、少人化的柔性化生产系统。而“柔性化”在马扎克随处可见。

首先，在机械加工工厂里，马扎克装备了大量高精度、复合化、柔性化的设备，这些设备均以装配柔性加工系统FMS、机械手、机器人等制造单元的形式出现。既有多条面向机床底座、立柱、滑鞍等大件加工的大型五面体加工单元的FMS；也有面向主轴箱、刀塔箱、尾架体等中型零件加工的卧加柔性精密加工单元的FMS；还有多台面向轴类、刀塔、套筒等关键零件加工的超级复合车削中心单元。一系列的制造单元为工厂的智能化、少人化、无人化奠定基础。

工厂管理则采用了新一代智能化工厂管理系统SPS、自主开发的CAPP工艺管理系统、DDES智能检测执行系统等，实现生产日程安排、编程、刀具管理、监控等全过程的智能化。

而钣金工厂则由720小时连续运转的激光机FMS柔性加工系统组成。从高精度的激光切割、焊接、粉体自动喷涂，到高效的钣金单元化组装，各工序快速流转，打造高品质的成套机床防护钣金。

在钣金件上，马扎克还采用激光打印二维码的追溯管理。这些二维码包含零件的加工工艺以及工件的身份识别，便于追溯。钣金加工时通过二维码识别加工信息，可以获取每一道工序的加工参数、图纸等数据，工人可以根据二维码在平板电脑上调出工艺，了解加工方法，通过此手段，减少了查找图纸和工件的时间，使生产效率提升了30%。

在装配工厂，所有的装配过程都被透明化。高效的单元化生产模式保证了各个单元并行生产，大幅提高生产效率、缩短生产周期。通过标准化的作业方法，严格控制每个工序流程。制造全过程记录数字化和使用先进的检测仪器，可以实时监控和分析作业质量，有效地保证了精密部件单元的可靠性。通过严格的检测标准，保证机床的整体品质。

可以说，更加智能的工厂加上更加柔性的制造系统，使得马扎克的工厂利用率更高、可以减少在制时间、减少在库库存、降低成本，从而适应管理和劳动力的需求。目前，小巨人工厂已经拥有3100多家客户，在以自动化、制造单元形式提供给客户的机床销量正在逐年增加。

马扎克的机床产品

工厂参观之外，本届展示会上展示了众多最新的马扎克机床产品。这些丰富多样的产品为用户提供了更多选择空间，而高精度、高速度、智能化的特征也十分符合现代制造的需求。

首先是来自五轴联动铣车复合加工中心INTEGREX系列的两款机型——INTEGREX i-200S AG和INTEGREX i-500。INTEGREX系列曾荣获过日刊工业新闻社的2018年“十大新产品奖”，技术含量十足。

混合式复合加工机INTEGREX i-200S AG将齿轮加工和车铣复合加工进行了有效融合，原本齿轮加工需要使用多台齿轮专用加工机床进行分序加工，现在只需要一台INTEGREX i-200S AG就可完成包括齿轮加工、齿轮测量等所有工序，大幅缩短生产的前期准备时间，并实现高精度的加工。

INTEGREX i-500则搭载了人工智能技术的尖端产品，能通过AI技术的应用，将机床的高精度和加工的高性能综合运用，提高整体的加工质量和效率，具有利用率高、生产能力稳定、运行灵活、产品应变能力大等特点。

此外，为了应对用户日益丰富多样的需求，马扎克利用多年来积累的专业技术和强大的交钥匙能力，开发出了多种的自动化和柔性化产品。卧式加工中心HCN6800 L+PMC(6PC)柔性制造系统可灵活应对中批量、大批量、多品种少量、变品种变量的生产模式；MT400 L&VCN430A L+RF-700L，通过关节机械手组成目前最流行最实用的车床+立加+自动化的标准加工单元；FF5000/40 L*2+RS-1500L，在马扎克高速、窄型卧式加工中心基础上配备天轨关节机器人，可满足市场省空间、量产零部件的高速加工需求。

百年传奇山崎马扎克

在世界范围内，能存活百年的企业并不多见，而能在百年间成为行业领袖的企业更是寥寥无几，但是山崎马扎克做到了。自1919年成立至今，日本山崎马扎克已经走过了整整一百年。

从最初的榻榻米机械制造商开始，山崎马扎克不断进化、不断突破，如同一个拥有工匠精神的日本匠人，专注于机械加工领域，坚持于技术变革和创新，终于成为一家屹立百年的传奇企业。

百年传承，智造未来。在目睹马扎克百年来的发展历史以及技术创新之后，我们有理由期待马扎克的下一个百年，期待马扎克为全世界带来的改变。