文 / 宋仲平 · FM 记者
李晓亚 穆格工业集团—中国工业技术部总监
2021 年是国民经济与社会发展“十四五”规划实施启动和建党100 周年，更是中国特色社会主义现代化建设新征程的开启之年，党和国家制定、发布、落实、实施国民经济和社会发展“十四五”规划和2035 年远景目标，务实、明确了我国经济与社会发展的方向——将继续坚持智能制造作为主攻方向不动摇，加快推动制造业数字化、信息化、智能化转型的步伐。此外，中国政府提出在2030 年前通过优化产业结构和能源结构实现碳排放达峰行动方案，也为制造行业提出了新思考、新任务和新挑战。
金属加工行业作为我国重要的制造业之一也不例外，必须担负起相关的职责。特别是在经历了疫情之后。目前我们处在后疫情时代，在国内市场需求不断增加，同时国外市场需求逐渐加大的情况下，国内金属加工企业如何在保质保量的基础上，增强企业生产效率，做好产品囤货和出货率，来减低普遍加班加点的生产现象。另外，由于中国的产业结构与西方工业不同，中国金属加工行业企业可能需要花费更多时间去实现“碳中和”。
运动控制技术作为金属成形行业设备中不可或缺的一环，该如何帮助中国金属加工实现在智能制造和节能减排方面华丽提升呢？本期我们邀请了在运动控制技术研发和生产领域的领头羊——穆格工业集团来与各位读者聊聊，他们在金属加工与智能制造、节能减排等方面的趋势洞察和思考。
汽车，白色家电和计算机制造等金属加工的终端应用领域都对更高的生产效率，安全性，以及更低的能耗和更高的零部件质量，提出了严苛的要求。而要实现这些要求，李晓亚建议金属加工企业可以考虑在产品设计阶段就让像穆格这样的运动控制方案专家早期介入，帮助从源头解决棘手的工程难题。这点也是穆格一直帮助金属加工客户获得成功的秘诀之一。此外，作为金属加工企业必须考虑对机器设备以及控制系统进行仿真模拟，并将仿真结果用于指导将来的实际系统调试，这可以帮助减少开发和安装时间，从而降低项目的开发和运营成本。除了控制精度等要求外，运动控制系统的长期稳定性和一致性，所带来的经济利益和好处也是显而易见的，企业无需重复不断地调整参数和更改系统配置，从根本上大大减少客户的维护成本，提高生产效率。比如穆格2014 年为富迪汽车配套的数控液压拉伸垫，运转至今，在几乎没有更换过关键控制零部件的情况下，仍然保持稳定的运转状态。
电动伺服泵控系统EAS的主控单元EPU
“60 多年来，穆格在设计和制造世界级运动控制产品方面赢得了声誉。穆格的液压伺服阀、伺服控制器和径向柱塞泵已成为行业标杆。穆格在伺服电机、伺服驱动器和执行器技术方面的开创性工作也正在重新定义机器多功能性、可靠性和性能的限制。在中国的金属成形领域，穆格帮助包括中国一重、中国二重、济南二机床、天津天锻、扬州鼎隆、兰石重工、太原通泽、青岛海德马克、西马克等客户极大地提高了一系列行业关键机器的性能。所涉及的产品既有穆格标志性的产品——电液伺服阀和电液伺服系统，也有穆格自己开发的具有独特优点的运动控制器；既有机电伺服产品如伺服电机、伺服驱动器和伺服作动器，也有最新的电动伺服泵控单元和电动伺服泵控系统。”李晓亚说到，“比如德国西马克公司的辗环机及配套的环坯锻压机就是采用了穆格为其提供的电动伺服泵控系统EAS 方案，从而使整套设备的液压站体积节省了90%，系统能源节省最高也达到了30%。”
由穆格率先开发的数字伺服阀作为金属加工行业向数字化、信息化、智能化方向转型的利器，可装配于高性能和高可靠的运动控制平台。先进的数字阀/轴控阀等关键控制元器件也可以帮助客户实现灵活集成、高生产率和更简单的维护。借助于数字阀平台，穆格新近推出的状态检测软件，可以在线检测伺服泵控单元EPU 中最关键的运转状态。结合系统中其他的运转参数和环境参数，给出系统的健康指数。该指数可以提示系统的整体状态并给出系统维护的实时提醒，以此帮助用户制定系统检修维护计划，减少系统宕机时间，提高生产率，降低运营成本。
在借鉴国际先进数字化转型方案的同时，如何有效针对中国市场客户的特定需求提高客户在市场上的竞争力也是穆格的服务方向。使用高性能运动解决方案助力客户提升他们的产品竞争力是穆格的另外一大优势，比如在粉末压机领域，穆格与扬州鼎隆合作，助其成功研发制造了国内首台10000kN 超大型粉末压机，填补了国内空白。这台压机包括10 个运动轴驱动，18 个液压作动器，其中最大的主液压作动器重达6.2t，加压能力可达10000kN，控制精度可达0.01mm，每分钟工作频次为10 次。该设备大大提升了中国自主制造高精度大型粉末压机的水平，也大大提升了国内厂家在市场的竞争力。
作为高耗能的传统工业，金属加工行业实现碳达峰、碳中和目标的主要途径有借助光伏、风电等技术实现清洁发电；用新工艺、新设备提高煤等传统能源的使用效率；通过催化工艺，将二氧化碳转化为有用的产品和资源；技术加持能源结构转型等方法。
配备穆格伺服泵控系统EAS 的设备
李晓亚表示穆格针对不同客户情况可以提供针对性的解决方案。
方案一：大力推进电液混合伺服控制技术的应用，通过持续加大全球和本地化协同研发，该应用完美结合液压伺服和机电伺服各项优点，极大幅度减少液压油的使用。清洁的环境降低了维护和运营成本，降低了火灾风险。独立且紧凑的产品设计降低了机器的空间要求，大大降低了设备投资成本。
方案二：为不得不继续使用传统液压伺服系统的客户提供节能减排方案。例如穆格为一重集团提供的6 点600t 数控液压垫系统，通过采用数字式伺服阀等高性能控制元件，结合性能优化的整体设计，大大降低了系统的压力损耗。整个系统的泵站驱动电机功率相较于其他同规格系统从330kW 减小到240kW。不仅如此，主油箱所需的液压油总容量也从8000L 降低到4000L。
伴随着国内经济的高速发展，在国家、各地政府和中国锻压协会的指导下，国内金属成形企业在赶超国外先进水平的路上已经迈出了坚实的一步，各种成形设备产量、规模甚至处于世界前列，我们时常能看到某某压机吨位世界第一的新闻。当然与国外先进水平相比，依然存在差距。从李晓亚个人的观点来看，差距主要还是体现在高端、高性能的产品上。这里面既有国内市场高中低端都有需求的市场导向作用，也有国内企业自身潜心研究基础工艺和基础理论动力不足的原因；真正原创性设计不多，大部分仍局限在仿制拷贝阶段。在没有原创性的设计情况下，如果产品不持续迭代改进，那肯定较难在产品性能上实现超越。
穆格与扬州鼎隆合作研发制造的国内首台10000kN 超大型粉末压机
国家“十四五”规划纲要也要求中国锻压协会协助指导行业企业制定具体的企业发展路线图，以创新和高质量发展为目标，掌握关键核心技术，提高产业基础能力和产业链水平；提升行业信息化、数字化、智能化水平，促进信息化工厂建设；坚持绿色发展，走可持续发展的道路。
李晓亚强调，穆格作为高精度高性能运动控制领域的领先者，在运动控制这一影响金属成形设备和压机关键性能的领域，可通过液压伺服控制系统或是最新的机液混合伺服控制系统来帮助客户设计出更好、更能满足要求的运动控制系统。
穆格伺服控制器
穆格伺服插装阀
和国内其他一些行业一样，李晓亚觉得国产的金属成形装备也存在着大而不强的问题，尤其在高性能装备的质量和性能方面，这还有待于国内企业、行业协会和上下游供应商等共同合作，不断努力并持续投入。未来金属成形装备及配套运动解决方案必定是要加大信息化、数字化、智能化改造。目前国内的领军企业已经展示出了信息化、数字化装备的雏形。
对此，穆格也正在加大研发力度，在已有的数字化平台上，不断强化运动控制模块化概念并整合新的功能，优化多轴协同控制性能，方便用户实施跨平台操作与控制，如运动状态分析监控。同时，国家也在大力支持发展先进高端金属成形装备，鼓励创新，保护知识产权，走绿色可持续发展道路。金属成形装备企业需要走差异化、专业化发展道路。
金属成形和压机行业的形势在快速变化，新技术层出不穷，设备维护保养和更新改造升级的需求也在增加。中国早年曾引进了较多的压机生产线，配备有当年穆格为其配套的液压拉伸垫(当时的液压垫采用的是模拟式伺服阀和模拟伺服控制卡)，虽仍然可以继续维持生产，但是生产效率和应对快速切换不同产品零部件的灵活性不高，人机控制界面不够友好，较难实现设置不同的控制权限和故障记录等功能。穆格目前正积极探讨如何通过客户定制化方案来解决那些因为各种原因不希望更改整套设备机械液压部分，同时又要求尽量缩短停机时间以保证生产的客户技术需求。
在参访的最后，李晓亚表示：“作为进入中国市场24 年的穆格工业集团，在不断提供广泛的世界级产品、服务及解决方案的同时，随着中国的工业生产能力不断深化，穆格也希望继续扎根中国。公司独有的企业文化确保我们能通过中国本土优秀人才为客户提供满足本地需求的卓越运动控制解决方案。而我们专业的售后服务团队和位于上海的全套伺服阀，伺服油缸维修试验台维修服务中心也坚持做好本地化服务，基于客户需求提供及时且高质量的服务。展望未来，穆格还将在江苏太仓投入建厂，扩大实力规模，以更好的姿态为中国用户服务。”
——文章选自：《锻造与冲压》2021年第24期
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