专题 FEATURE 49

2024.03 金属板材成形

金属板材成形 2024.03

重管加工新体验

——大族重型切管机

文 | 李建

近年，随着重型管材在钢构行业、重工机械等领域的应用，重型激光切管机的需求占比逐年上升，但由于重型管材口径大、

内壁厚，导致重型管上下料麻烦、坡口加工精度差、加工效率低，重管坡口加工成为影响大工程进度的最大瓶颈。

大族激光智能装备集团针对重型管材加工特点设计推出 WPX12066F 四卡盘重载型坡口切割机，配备坡口切割头，解决

了超长、超重管材坡口加工难题，实现超长、超重管材任意端口的无盲区切割。设备主打重型加工、型材加工、大圆管加工，

尤其适合钢构行业、钢构行业、重工机械、特种车辆、管道输送等行业的重管加工。

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2024.03 金属板材成形

WPX12066F

四卡盘重载型坡口切割机

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金属板材成形 2024.03

超长超重管坡口切割

金属管材加工中，为了保证构件

强度，一般要对管材进行坡口加工，

尤其超大口径、厚壁管的开坡口成为

至关重要的一环，因为坡口角度、坡

口表面粗糙度和平直度等，都直接影

响后续焊接工序，影响构件牢固程度。

传统的管材坡口加工方法主要有

热切割（气割、等离子切割、碳弧气

刨等）及机械切割（车削、刨削等），

但此类加工方式工序繁多，坡口角度、

精度、坡口面粗糙度等往往达不到要

求，仍需进行二次加工。超长超重管

材口径大、重量大，二次加工也增加

了搬运难度。

WPX12066F 四卡盘重载型坡口

切割机的卡盘是国内罕见的超大卡盘，

最大可夹持 660 ㎜的超大圆管，可承

载最大 2800kg 的材料，搭配自动上

下料系统，可对工件进行切割、打孔、

坡口等，一次加工成型，整个加工过

程快速高效，无需过多的人工干预。

WPX12066F 采用大族定制的高功率

光纤激光坡口切割头，伺服电机驱动，

摆动角度精准，自动快速精准调节焦

点，可实现 0~45°内任意角度的坡

口切割，如：矩形管 45°斜切 / 四面

坡口、圆管 45°坡口 / 斜切 / 异形 /

相贯、槽钢斜切、角钢斜切、H 型钢

直切拼接 /Z 字拼接 / 锁口，等等，切

割效率高，坡口角度精准，切割面光滑，

有效解决超长超重管材坡口加工难题。

“稳”如泰山 安全高效

WPX12066F 为高精度四卡盘设

计，卡盘内部全齿轮同步机构，力学

传动平稳，载荷大，抗冲击能力强，

夹紧力大，重复定位精度高，防尘性

能好，在加工重管、加工长成品悬臂

较长时，始终保持夹持精度不发生变

化；内部传动齿轮均经过磨齿处理，

精度达国标 6 级。设备采用多卡盘夹

持切割技术，重管型材多点支撑，可

对重管进行强有力夹持，确保切割精

度。

四卡盘同轴夹管，使得管材夹持

端离切割头更近，可以实现高精度零

尾料切割；双卡盘夹持下料，切断后

可将工件旋转至任意姿态叠放，方便

分拣或对接自动化。搭配全自动上下

料系统，储料架可储存多根管材，可

有效减少吊装频次，节省人力，降低

人工劳动强度；自动下料系统实现工

件有序输出，可避免工件滚落而造成

工程碰伤和现场噪音。

关键部件自主研发

WPX12066F 采 用 的 是 大 族

HAN'S 智能数控系统，该系统是激光

切割机专用数控系统，集成众多激光

切割控制专用功能模块，功能强大，

人机界面好，操作简单；采用进口切

管软件，管材表面高度跟踪控制（随

动功能），实现激光功率坡度控制、

高度传感器自动标定、转角转脉冲切

割控制、引入线特殊起割等功能，大

大提高对不锈钢、铝合金等高温合金

管材进行熔化切割时的精确性与稳定

性。

WPX12066F 的切割工件

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2024.03 金属板材成形

大族激光是国内最早研发生产激

光切割技术的厂商之一，大族激光第

一台光纤激光切割机于2009年推出，

十余年依托研发、持续创新，引进国

内外精英人才，拥有一支集激光切割、

机械控制、自动化系统集成等复合研

发队伍，成就多项核心技术与丰富应

用经验，激光器、数控系统、切割头、

卡盘等关键核心器件完全自主研发，

实现自主服务，及时响应、不依赖第

三方。并立足于国内深圳、张家港、

常州、天津、长沙、苏州、济南生产

基地与备品备件库，在华南、华中、

华东、环渤海等区域设立四大运营总

部与七大销售片区，业务覆盖全球

100+ 个国家和地区，国内外辖 180

余个办事处，为全球 3 万个规模以上

工业客户提供高品质产品与优质高效

服务。

当前，中国正在由制造大国向制

造强国迈进，金属制造作为支撑现

代制造业的基础，为我国成为制造

大国发挥了重要作用，尤其钢构行

业、 工 程 机 械、 特 种 车 辆、 石 油 管

道、轨道交通等行业的高速发展，更

进一步推动了我制造业高质量发展。

WPX12066F 四卡盘重载型坡口切割

机集激光切割、精密机械、数控技术

等学科于一体，切割精度高、速度快、

切割断面质量好，自动化程度高，为

客户带来更高的加工效率、更好的重

管加工服务和体验，赋能金属加工领

域提质增效，助力金属制造开创高质

量发展新局面。

大族激光全球生产基地

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金属板材成形 2024.03

维特罗伯特机械 (苏州 )有限公司

维特（苏州）设计有限公司

+86 137 7196 5308

www.vtrobot.com

sales@vtrobot.com

Sales

FMS钣金柔性生产线 设计规划实施

智能化工厂解决方案

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2024.03 金属板材成形

56 READING 悦读

金属板材成形 2024.03

AI、5G、高效能运算需求扩大

文 | 张维君

半导体产业在挥别 2023 年通路库

存调整的低迷后，2024 年将受惠于终

端市场回温，以及 AI、5G、高效能运

算等应用成长，可望迎来好成绩。

全球总体经济受到高通胀及俄乌战

争的影响，消费备受压抑，使得 PC、

手机等终端电子产品出货量双双下跌。

研调机构 Gartner 预估，2023 年全球

半导体市场规模为 5345 亿美元，年衰

退 10.9%。随着 2023 年底通路库存

调整进入尾声，终端市场需求回温，加

上 AI、5G、高效能运算等应用带动，

悦读 READING 57

2024.03 金属板材成形

2024 年半导体产值有望成长。

IC 设计及制造将达双位数成长

2024 年半导体产业景气复苏，全

球市场规模预估可突破 6000 亿美元，

其中汽车相关应用将成为未来几年半导

体的主要成长动能，尤其车用高效能运

算（HPC）成长最快；而在生成式 AI

带动下，绘图处理器（GPU）芯片市

场在 2023 年成长率亦高达 56.7%。

2024 年在通讯电子产品及消费性

电子产品需求带动下，预估 IC 设计业

产值可大幅度成长。

在通讯应用仍主导半导体市场营

收下，5G 芯片将推动通讯技术发展，

汽车应用也将为 5G 芯片带来高需求

与成长，包括车联网相关通讯系统、

自 动 驾 驶、 智 能 座 舱 等 创 新 应 用 都

仰赖 5G 芯片来实现，尤其是第二波

5GAdvanced 技术创新将带来更多商

机，而这些技术也将成为 6G 发展的基

础，各国积极透过结盟来主导 6G 通讯

标准技术。

在 IC 制造产业的部分，因先前疫

情打乱供需模式，2023 年客户调整

库存，使得 IC 制造业产值衰退，但

2024 年预期将受惠于 AI、高效能运算

等应用对于先进制程的需求推升，且终

端需求逐渐回稳，预估 2024 年产值将

回到正轨，有望两位数的增长。

尽管 2023 年市况不佳，但通讯、

运算、车用芯片大厂均以最高阶制程芯

片在市场竞争。在通讯领域，包括高通、

联发科、Apple 的旗舰手机处理器已

逐渐从 4 纳米进入 3 纳米制程，可见

智能型手机芯片大厂均投入最高阶制程

技术来争夺高阶智能型手机的市占。运

算类芯片则是已采用 4 纳米制程生产，

如 NvidiaH100GPU。

车用芯片虽然仍以成熟制程为大

宗，但特斯拉（Tesla）用于训练自驾

车 AI 模型的 Dojo 超级计算机芯片已

使用台积电 7 纳米制程，恩智浦最新

的 S32 系列芯片更是选择台积电 5 纳

米制程生产，以达更高效能并减少功耗。

化合物半导体需求日显重要

IC 封测产业在 2023 年同样受到

消费性需求放缓影响，台湾 IC 封测业

年产值比较去年是减少的。然而，高

速运算需求在电动车、AIPC、高阶手

机与生成式人工智能模型等方面急遽上

升，将驱动先进封装市场快速扩展，而

CoWoS 等 2.5D/3DIC 异质整合封装

技术正适合此类运算需求，包括晶圆大

厂台积电与 Intel、专业封测代工厂日

月光等，皆大举投入资本扩充先进封装

产能。与此同时，随着车用 IDM 大厂

将后端制程加速委外给封测代工厂，车

用芯片的产能将会带动封测的量能重回

成长态势，预估 2024 年封测产值将实

现个位数增长。

此外，半导体业深知永续的重要性，

也持续迈向绿色制造行动，而封测业者

采取多种措施减少范畴一的直接排放，

以及范畴二的间接排放：包括 Amkor

与日月光将制程中需使用的高暖化气体

替换为低强度的温室气体，台厂欣铨、

硅格、力成等均强化再生能源建置与使

用，同时封测厂也透过 AI 技术建置自

动化智慧工厂来提升制程良率、减少不

必要的能源消耗。此外，业者还利用碳

的有价化概念，将碳排放成本内部化，

透过设定全球厂区年度排放上限，并且

依照排放吨数收取碳费，实行内部碳定

价制度之下，以驱动部门的减碳行动，

实践内部绿色转型。

除了硅基半导体外，化合物半导体

近年也随着节能与次世代通讯议题而受

到市场瞩目。碳化硅（SiC）化合物半

导体之所以受到车厂供应链的瞩目，主

要是 SiC 可耐 800V 以上系统电压，

且能增加整车电能转换效率，以提升

续航力及加快整车充电速度。展望未

来电动车以及能源相关应用扩增，可

耐 1000V 以上电压的功率组件需求将

逐渐攀升，垂直型 GaN 组件（GaNonGaN）将优于 SiC 组件的高耐压性

能而受到业者瞩目。而在 Beyond5G

通讯的发展上，毫米波将是下阶段重要

的里程碑，可用于高频通讯用射频组件

的氮化镓（GaN）化合物半导体重要

性也与日俱增，其中 GaN-on-SiC 预

期将主导地面通讯射频GaN组件市场，

可应用在 5G 基地台、卫星通讯、军用

雷达等。在 6G 的演进上，另外为补强

高频通讯讯号损失，克服通讯死角，低

轨卫星成为热门焦点，预期 GaN 组件

将满足现阶段低轨卫星射频组件的需

求，而未来新一代 6G 用射频组件材料，

InP 已成为厂商投资重心，值得关注后

续发展。

由于化合物半导体的应用扩及国防

与能源，各国厂商也都着手在地化的产

能扩张，呼吁国内化合物半导体产业必

须进行上下游供应链合作并建构自有技

术，来应对全球地缘政治的挑战。

58 READING 悦读

金属板材成形 2024.03

6G、卫星、AI引领未来通讯变革

文 | 陈怡如

通讯产业正处于变革的前沿，持续

引领数字化时代的步伐。6G、卫星通讯、

物联网、人工智能等技术的结合，以及

云端数据中心的不断演进，将在未来带

来更多惊喜和挑战。无论是通信业者、

企业还是消费者，都将在这场变革中共

同探索 2024 产业最新趋势。

5G 技术才逐渐普及，6G 发展愿

景和应用情境就已纷纷出炉，低轨卫星、

云端运算、人工智能、物联网等技术的

结合，让全球网通产业迈入下一个快速

发展的时代。

悦读 READING 59

2024.03 金属板材成形

相 关 专 家 指 出， 生 成 式 AI 与 电

信业的云迁移，加上企业数字转型，

连带造就 2023 年全球通讯市场成长

5.08 ％， 产 值 达 2.32 兆 美 元； 预 估

2024 年全球通讯产业年成长率更进一

步推升达 7.2％，产值为 2.49 兆美元。

而国际企业数字转型动能仍在，加

上 AI 应用带动云端和数据中心成长，

使 2024 年国际通讯产业产值预计将大

幅度成长。2024 年将延续云端与通讯

需求，但在战争、通膨与国际总体经济

的变量下，预计我国成长会低于预期。

2022 年全球卫星产业产值约 2814 亿

美元。

提早布局 6G 市场　卫星永续

议题浮现

近年各国纷纷发表 6G 发展愿景，

相关专家指出，国际电信联盟无线电通

信 部 门（ITU-R） 于 2023 年 6 月 完

成 IMT-2030（ 全 球 6G 愿 景） 框 架

建议，描述 6 种使用情景，其中 3 种

是 5G 性能的进一步提升，另外 3 种

则是新的应用情景，包含无所不在的连

接、人工智能和通讯的整合，以及感测

和通讯的整合。

七大 6G 关键议题与趋势，首先是

地缘政治，美中科技战牵动 6G 国际竞

合；第二是净零永续，6G 对节能减碳

的要求将更加严格；第三是数字韧性，

朝向网络安全强化发展；第四是多元宇

宙，建构虚实融合的新世界；第五是频

谱扩展，涵盖低中高频谱，并延伸至太

赫兹；第六是覆盖完善，可重构智慧表

面，突破地形与建筑障碍；第七是智能

原生，下世代通讯将与人工智能深度融

合，带动 ChipletAI 芯片整合发展。

在 6G 以外，卫星通讯也备受关注。

根据美国卫星产业协会统计，2022 年

全球卫星产业产值约 2814 亿美元，带

动卫星发射成长 23%、卫星制造成长

15%；若以占比来看，地面设备和卫

星服务分占 52% 和 40%，高居前两名，

但成长相对趋缓。

工研院产科国际所分析师高吟瑜提

60 READING 悦读

金属板材成形 2024.03

出 2024 年卫星产业的四大趋势，第一

是整合多轨卫星提供新通讯服务，各厂

商将资源整并以提高竞争力，如中低轨

卫星支持低延迟通讯、高轨卫星提高覆

盖率等；第二是终端直连卫星，走向新

型态卫星商用，设备商与电信业者已各

自与卫星营运商合作发展 D2D 服务。

第三为求提升通讯性能，巨型星系

的卫星重量与体积逐渐增加；第四是因

应太空永续环境议题，在轨服务相关应

用商机浮现，六大相关技术包含卫星设

计、太空机器人、3D 打印、传感器、

AI 及太空物流，使卫星寿命延长，安

全退役。

AI 掀起数据中心和新兴物联网

商机

2023 年 随 着 5G 大 规 模 商 用、

GAI 掀起巨大热潮，让数据中心处于

受瞩目的发展阶段。尽管受到国际不确

定因素影响，2023 年全球服务器出货

量较 2022 年减少 7%，但全球服务器

产值因 AI 服务器需求而有支撑，根据

IDC 数据指出，2023 年全球服务器市

场规模约 1285 亿美元，较 2022 年小

幅成长 4.3%。

工研院产科国际所分析师叶逸萱认

为，“由边缘到太空，不同位置适用情

境皆不相同。”如边缘数据中心常见的

适用情境是 10 至 40 毫秒的低延迟应

用，像是影音串流、IoT 应用、云端游

戏、连网车等；若是企业专网应用则在

1 至 5 毫秒间，相关技术发展有优化网

络的低延迟技术、信息安全，以及提高

运算效能的 AI 芯片、及时分析等。

叶逸萱指出，云端服务市场一直由

国际大厂主导，台湾业者以提供硬件为

主，建议未来可将既有设备结合新一代

AI 运算效能的模式切入，强调可支持

高速运算、低功耗、智慧监控能耗等，

依客户需求进行客制化的软硬件设计，

这也是我国业者布局的重点。

进入 AI 物联网时代，商机也火热

发 展。 根 据 Gartner 估 计，2022 年

IoT 终端电子产品产值为 4618 亿美元，

到 2032 年 复 合 年 增 长 率（CAGR）

为 7.5%。其中又以车联网、智能建筑、

智能制造、智能交通与智能健康为前五

大应用。

工研院产科国际所研究经理陈佳荥

指出五大趋势焦点：第一，ChatGPT

再次带起 AI 热潮，有望衍生更多 IoT

创新应用；第二，数字分身模型可改善

元宇宙虚拟现实体验，两者正融合打造

城市创新应用；第三，因应净零碳排，

“绿色物联网”逐渐成形，各厂纷纷改

进产品耗能，并用物联网应对气候危机。

第四，卫星物联网兴起，未来在气

候变迁、食安危机议题下，将强化农牧

业管理，提高产量避免灾损；第五，物

联网广泛应用的同时，也带来许多资安

与隐私威胁，资安法规相继出炉，相关

技术需求大增，台湾业者应把握产业数

字转型和绿色转型两大方向，在物联网

下一波竞争中胜出！

悦读 READING 61

2024.03 金属板材成形

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金属板材成形 2024.03

2023年中国电梯出口情况汇总

文 | 中国电梯

2023 年中国电梯产品进出口总量

为 98483 台， 同 比 增 长 10.3%； 进

出口总额为 22.19 亿美元，同比增长

6.7%。中国电梯行业进出口发展持续

回升向好、高质量发展的步伐稳步向前。

载客电梯

据 中 国 海 关 数 据 显 示，2023

年， 中 国 载 客 电 梯 出 口 量 为 84602

台， 同 比 大 幅 增 长 12.7%。 出 口 金

额 为 17.53 亿 美 元， 同 比 大 幅 增 长

10.6%。从出口规模上看，2023 年中

国载客电梯出口量已恢复至疫情前水

平，且增长速度一再攀高。与出口量形

成协同的是，载客电梯出口金额同样实

现不小的增长。

从过去 5 年来看，经历了 2020 年

的低谷之后，自 2021 年以来，中国载

客电梯出口量和出口金额增速呈现出稳

健走高的态势。特别是 2023 年，出口

量已创历史新高。

自动扶梯及人行道

2023 年， 中 国 自 动 扶 梯 及 人 行

道出口量为 13222 台，与 2022 年基

本 持 平。 出 口 金 额 4.21 亿 美 元， 与

2022 年相比有所下降，表明产品均价

有所下降。

从过去 5 年中国自动扶梯及人行

道出口量走势变化来看，受疫情影响，

国际建筑市场出现了较大波动，特别是

2020 年新冠肺炎疫情爆发初期，出现

了相对较大幅度的下滑，2023 年，仍

未恢复到疫情前水平。

主要的出口国家和地区

载客电梯的出口主要分布在北亚、

中东和东南亚地区；自动扶梯及人行

道的出口量超过 1000 台的为韩国和印

度。

“一带一路”和 RCEP《区域全

面经济伙伴关系协定》的“双轮”驱动

增加了我国与部分国家的贸易往来。东

南亚和中东市场的持续稳定发展，为出

口提供了舞台。与金砖国家保持良好合

作势头，增加了中国对其出口电梯产品

悦读 READING 63

2024.03 金属板材成形

的总量，2023 年中国电梯产品对金砖

国家的出口量达到 17574 台，占中国

电梯产品总出口量的 21.15%。值得一

提的是，俄乌战争导致欧美企业纷纷剥

离俄罗斯电梯业务，也为中国电梯产品

出口到俄罗斯带来了新机遇。

出口重点工程

不少国民电梯品牌都在出口市场中

取得了亮眼的成绩。

江南嘉捷中标雅万高铁的哈利姆

站、卡拉旺站项目，印度金奈地铁项目。

康力电梯畅销俄罗斯、印尼、韩国、

印度等 100 多个国家和地区。

快意电梯中标新加坡淡滨尼市镇理

事会——建屋发展局 HDB 市政项目，

东非商贸物流中心项目，雅万高铁项目

等。

国民电梯品牌核心竞争力的不断提

高，促使越来越多的国家和地区倾向选

择中国电梯品牌。

进口市场

2023 年，中国载客电梯进口量为

659 台，同比大幅减少 33.8%；进口

金额为 0.45 亿美元，中国自动扶梯及

人行道无进口。从数据上可以看出，中

国电梯产品出口总额远高于进口总额，

保持着贸易顺差地位。

结束语

总的来看，2023 年中国电梯行业

取得了进出口规模稳中有增、发展质量

优中有升这样来之不易的成绩。当第一

眼看到这些新出炉的数据时，不由得让

人心生感慨，有对中国电梯行业发展的

骄傲和自豪，有对国民电梯品牌的感动

和敬意，更有对未来发展的信心和底气。

展望未来，外部环境的复杂性、严

峻性、不确定性上升，进一步推动我国

电梯进出口稳增长需要克服一些困难、

付出更多努力。但同时更要看到的是，

我国电梯行业发展回升向好、长期向好

的趋势不仅没有改变，而且支撑高质量

发展的要素条件还在源源不断集聚增

多。相信随着科技创新能力稳步提升、

政策效应逐步显现和高水平开放持续推

进，我国电梯进出口市场将交出更加出

色的答卷。

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金属板材成形 2024.03

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2024.03 金属板材成形

做世界一流的高端装备与智能制造解决方案供应商

66 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.03

智能多边折弯单元

在金属板材加工的应用

文 | 资明庚，桂萍萍，陈磊·珠海格力电器股份有限公司

针对目前单机折弯设备存在的生产切换效率低、物料转

移频繁、人工干预程度高、信息交互程度低等问题，设计开

发集自动立体库和多边折弯中心交互的智能化钣金折弯生产

单元，采用现场总线进行通信，集成 PLC 控制系统，链接

MES 生产过程信息化管理系统，形成高效的钣金件加工应

用模式。本文将重点介绍智能钣金折弯中心的设计与应用、

自动化立体库的应用、多边折弯中心的智能化集中控制、信

息化管理及应用效果。

引言

随着中国自主工业装备领域的快速发展，越来越多的高

性能自动化设备实现了国产化，为推动中国制造业的高质量

发展提供了基本的生产力保障，钣金加工业作为制造业的典

型代表，一直受益于此。但与世界先进水平相比，中国制造

业在自主创新、资源利用、信息技术等方面仍存在差距，日

益多样化的市场需求不仅要求设备具有更高的生产率水平，

而且要求整个生产系统具有更高的灵活性和快速切换能力。

这就导致了生产过程中自动化设备需要停机等待切换、物流

转移频率高、人工干预过多等低效率问题，导致工厂的生产

成本居高不下。

为解决钣金加工过程中存在的上述问题，以钣金折弯加

工为例，通过开发集成智能立体库与多边折弯中心相结合的

钣金全自动折弯生产单元，运用现场总线进行通信，集成

PLC 控制系统，链接 MES 生产过程中信息化管理系统，形

成信息化、自动化、智能化技术与多边折弯加工技术的交叉

融合应用，以折弯加工全流程自动化、信息化为核心，实现

计划排程、生产作业、质量检验、仓储物流等各环节优化和

整合的一种高效折弯加工制造模式。

集成方案设计

智能方案设计以多边弯中心设备为基础，通过 WCS 自

动立体库实现原材料和半成品的自动对接存储。立体库信息

接口数据系统将原材料的坐标、尺寸、材料等基本信息实时

传输给多边弯中心控制系统。采用离线编程软件对相应订单

零件的设计图纸生成折弯机语言处理程序，并将内网专用共

享文件传输到 MES 系统进行程序管理。应用 ERP 和 PDM

系统管理订单的基本数据，MES 系统从 ERP 中获取订单，

通过 TOC 约束等算法对工序进行分解，自动调度到相应的

流水线机，并同步从 PDM 系统中获取相应工序的图形加工

信息。在首件产品折弯加工完成后，MES 系统质量控制管

理模块按照质检流程逻辑，自动将检验需求推送给该区域的

质检员，并在检验合格后继续加工直至完成。MES 订单管

理上报订单完成情况，并下单入库计划，通过入库信号指令

控制对接装置输送半成品到智能立体仓库入库口，立体仓库

技术 TECHNOLOGY 67

2024.03 金属板材成形

自动对接半成品入库。

整个折弯生产过程中，所有设备和光电设备通过现场总

线与 PLC 交换信号，由 PLC 控制系统集中处理并发出自动

化设备的动作指令，各设备相互配合紧密，运行高效。MES

信息管理系统对订单进行高效合理的分解和调度，减少生产

切换次数，并记录订单处理信息，集中管理生产关键信息如

图形、程序、质检、设备状态等。多边折弯中心依托自动立

体库实现原材料和半成品的高效周转，形成高效智能的钣金

折弯加工单元应用方式，加工单元主要配置如图 1 所示，方

案最终实现生产过程的自动化、信息化和智能化相融合，达

到降低运营成本，缩短交付周期目的。

控制系统与硬件配置

加工单元控制系统交互

智能钣金折弯加工单元由自动化硬件装置与智能化控制

系统组成。自动化硬件装置包括原材料自动对接台车、原材

料自动上料装置、多边折弯机、零件自动导出装置、光电防

护装置这 5 个功能模块，其中多边折弯机由控制台、中心操

作机、自动换模装置、液压电力控制系统和加工平台组合而

成。

加工单元各硬件装置通过 PLC 进行信号集成控制，控

制系统包括 MES+WCS+ 折边控制系统交互模块、光电防

护 + 折边控制系统模块、转运台车控制 + 立体库智能调度模

块、自动上料控制 + 折边控制系统模块这 4 个控制模块。各

控制模块以折边控制系统为中心，依据设备折边运行需求发

出各功能的运行指令，是智能化加工过程实现的基础。

全自动多边折弯中心

多边折弯机是集成方案的中心设备。折弯设备分为单边

折弯机和多边柔性折弯机，两者最大的区别在于生产效率不

同，多边折弯机能够实现一次形成多边柔性弯曲，加工效率

是普通单边折弯加工的 3 倍，单边弯曲则需要工人在折弯一

边后就要调整一个方向。

多边折弯机包括上料装置、穿梭输送装置，折边主机、

操作机和出料装置等。操作机位于折边主机正前方，自动上、

下料系统分别位于数控板料折边机的左右两侧。自动上、下

料装置和穿梭输送装置与立体库自动对接原材料，代替人工

将板材或者工件定位到加工位置，并实现零件的自动输入输

出工作台；操作机对加工板材进行压紧、折弯送料；折边主

机按照程序的机器语言代码完成板材弯曲成型的工作。多边

折弯机通过高精密的零件加工控制、特殊工艺模具表面处理、

折边模具运行轨迹特殊控制等技术手段，保证了高效高品质

的钣金零件加工生产。

折边过程中通过电伺服驱动系统控制折边梁运动，能够

实现折边梁高速响应和快速曲线运动，折边动作快速精准，

图 1 加工单元主要配置示意图

68 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.03

实现了高速折边加工。通过一副模具动作逻辑和运行轨迹的

控制，能够实现复杂工件加工，称这副模具为万能模具。折

边机采用一副万能模具可实现正负角折边、大圆弧、复平折

边等多种工艺，实现了设备高柔性加工，其折弯方式如图 2

所示。自动换模装置由中间避让模、标准段模、离合移动装置、

旋转插片装置等部分组成，具有折边避让伸缩和和长度自动

调整两大功能，以便实现不同尺寸盒类零件的折弯加工。

生产过程中零件有不同的成型特征，需多种折弯模具的

切换来实现，为解决频繁的模具切换问题，多边折弯机采用

万能通用折弯模具，能够实现多厚度尺寸零件折边、叠边、

台阶等复杂工艺的一次加工成型，折弯工艺包括：正折、反折、

无痕弧度，压死边，异型加工等。整机采用全电伺服闭环控制，

精准高效。可减少人工干预，智能安全生产，实现钣金加工

自动化升级和批量化生产。

由于材料的屈服形变，折弯尺寸也会因此受到影响，为

保障折弯尺寸精度，需对零件折弯边进行折弯系数补偿，多

边折弯中心采用折弯补偿自适应系统，来替代人工调整参数

实现柔性自动化折弯，经过编程的折弯中心能够实现金属薄

板的自动折弯，控制系统根据检测的金属薄板厚度自动计算

折弯补偿值，很好的保障了零件尺寸精度，又减少了人工调

整的工时投入。

原材料自动对接上料加工

自动上料功能是折边加工单元与立体库实现原材料自动

对接的基础，消除了人工搬运原材料的操作。开启 MES 与

折边单元联机运行后，MES 在进行订单任务派工到折边单

元的同时，也将对应订单所需的标准规格原材料信息同步到

智能立体库调度中心，由调度中心按照出库任务顺序，匹配

到在库所需原材料托盘的信息并将该信息自动下达到出库任

务，此时只需确认机床可正常加工该任务，对应的原材料托

盘则送到机床的原材料接料口，由自动上料台车对接取回原

材料托盘，原材料自动对接上料装置如图 3 所示。

上料台车将原材料托盘移送到自动上料位，自动上料时

为适用不同板材的上料，对上料吸盘进行分区控制，避免板

材的空吸现象。板材分离装置安装在上料机械手上，在取料

的同时先将板材的一角掀起，抬起板材并不断抖动将板材分

离的一整套动作，仿真人工分离。吸料完成后进行自动测厚，

测厚主要是为再次确认原材料与订单需求原材料一致，避免

误加工。

自动化立体库的应用

自动化立体库是折边单元持续输出的补给站，更是实现

全自动化折弯生产的重要保障，传统的原材料流转方式需要

人工搬运、占地存放等流程，采用自动化立体库技术，实现

材料的出入库自动化、材料仓储立体化、材料信息化管理、

设备交互联动等，整体加工效率提升、人力成本降低、生产

过程管理更加准确高效。

自动化立体仓库与折弯单元与采用 TCP/IP 的通讯方式，

自动化立体库负责进行指令的接收和执行。双方的通讯信息

包括折弯单元的动作指令、请求发送和指令接收、执行命令

终端的回应。集成系统控制结构中的通信方式是：主计算机

通过在系统结构中心控制室的监控 CRT 系统，执行仓库管

理事务，如发出存货控制、货物入库及载运指令，同时执行

仓库设备和储存货物的管理。

自动化立体库的出入库任务来自于手工下单或 MES 系

统自动开工报工时的出入库需求单，开工时钣金原坯料由堆

垛机根据指令运送到折边单元原材料接料口，运输完成后

WMS 系统自动对库位信息进行更新维护。

图 2 万能模具折弯方式示意图

图 3 原材料自动对接上料装置示意图

技术 TECHNOLOGY 69

2024.03 金属板材成形

折弯加工单元的智能化生产过程

MES 订单计划智能排程

订单自动派工是实现折弯单元智能化加工过程的前提条

件，而 MES 系统又是车间生产管理的主要信息化系统，因

此，基于特定的逻辑约束，开发 MES 系统自动排程模块，

通过 MES 系统实现订单自动排程到折弯单元，基于约束条

件的折弯订单排程如图 4 所示。

折弯单元的生产任务采用一备一用，即 MES 系统为其

同时指派两个订单，前一个订单为在制订单，后一个为预备

订单，在制订单完工后，预备订单则自动转为在制订单，同

时 MES 与 WCS 交互模块调度立库下达原材料出库任务及

上个订单原材料入库任务，开始进行加工前准备，通过订单

原材料交叉出入库程序设定，可减少内部切换时间，提高设

备稼动率。折弯单元具备自动对接上料装置、自动化换模及

万能模具、自动折边功能，加工过程中无需人工干预，因此，

其生产订单由 MES 系统依据 TOC 约束理论设定的产能限

制条件，应用优先级顺序逻辑，筛选出批量、非首次加工的

零件订单，且按照立体库原材料进行任务排序。

加工单元的生产加工过程

多边折弯加工单元接到 MES 系统派发的生产任务后，

对应的加工程序也一并通过系统自动导入，员工只需核对加

工程序的参数、确认生产环境安全，启动该订单的生产即可，

此时设备将按照程序 NC 代码进行加工。若订单涉及的零件

存在特殊工艺，系统将在加工前对零件进行识别，以排程到

其他能加工该特征的设备。

MES 系统在收到加工单元启动该订单任务加工信息反

馈时，同步派发对应订单的原材料出库任务给立体库 WCS

调度系统，立体库穿梭车则将对应原材料托盘运输到加工单

元接料台车对接位，此时多边折弯加工单元接到原材料到货

信息，系统调度台车进行取料加工，接下来整个加工过程将

无需人工干预，加工完自动进行零件输送分区，依次完成订

单加工。系统以单个订单为周期，对整个加工单元状态信息

进行记录，直到订单完成，过程中自动进行报工完工，加工

集成信息化看板，方便管理者进行过程管理。

结束语

智能钣金加工单元通过信息化、数字化、自动化与集成

控制技术的融合应用，形成了高效的钣金生产加工应用模式，

有效提升了折弯计划排程的科学性，减少了物流周转次数，

降低了立体库与自动折弯设备的空运作时间，全面应用有助

于提升钣金加工车间的整体生产效率。该应用模式充分发挥

了自动化设备的加工优势，减少了生产过程中的人员投入与

物流断点，实现了加工过程的智能化管理，为钣金加工企业

进一步整合资源提升生产力提供了思路参考。

图 4 基于约束条件的折弯订单排程

70 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.03

技术 TECHNOLOGY 71

2024.03 金属板材成形

72 TECHNOLOGY 技术

金属板材成形 2024.03

技术 TECHNOLOGY 73

2024.03 金属板材成形

74 INFORMATION 信息

金属板材成形 2024.03

部分优秀金属板材成形加工企业

杭州福塔机械有限公司 宜兴市新建江南机械设备有限公司

常熟市盛大金属制品有限公司

MFC NO.00002 MFC NO.00003

产品

农用机械，医疗配件，气动阀盖体，耐材保护壳，钣金件

制品分类

大型拉伸件

生产设备

大中小型拉伸机，冲床，激光切割机，折弯机

产品

网络机箱机柜、服务器机箱机柜、标准网络机柜、机壳加工

生产，还有钣金加工、积分球、五金冲压件定制

产品

钣金非标定制、钣金加工、配电柜、喷塑加工

制品分类

钣金、冲压

生产设备

数控冲床、数控剪板机、数控折弯机、线切割机床及多台手工冲

床机等

制品分类

钣金

地址：杭州余杭区余杭镇溪塔村永溪路 90 号

联系人：钱先生 手机：13605717221

电话：0571-88735309

地址：江苏无锡市宜兴市新建镇

联系人：桑总 手机：18168863886

产品 制品分类 生产设备

加工区域分布图

江浙沪

3

江浙沪

1

2

MFC NO.00694

MFC NO.00695 MFC NO.00696

地址：江苏省苏州市常熟市

电话：0512—52586666

手机：13906238005

生产设备

激光切割、高精度数控折弯机、数控精密矫平机、数控冲床

等

信息 INFORMATION 75

2024.03 金属板材成形

6 7

4 5

浙江长鑫精密钣金有限公司 宁波雅诺丹电气有限公司

浙江泰特科技有限公司 宁波北仑百晟钣金件制造有限公司

MFC NO.00697

MFC NO.00699

MFC NO.00698

MFC NO.00700

制品分类

钣金

制品分类

钣金

生产设备

西湖台式攻丝两用机、松勒电焊机、双箭台式砂轮机、思诺

科压铆机、瑞凌二保焊机、瑞凌电焊机、瑞凌氩弧焊机、镁

山摇臂钻床、焊王重钉机、春雨龙门铣、程泰液压切管机等

生产设备

迅镭激光切割机、亚威折弯机等相关设备

地址：浙江省嘉兴市秀洲区洪合镇塘濮路 455 号 5 号厂房

联系人：胡先生 手机：15967170052

电话：0573-88868973

地址 : 浙江省余姚市姚西工业园区北兴东路 16 号

电话 : 0086-574-62483278

手机：13858204590

产品

钣金机箱、机柜

产品

钣金件加工、机柜配电柜钣金件、机箱仪表钣金件、其他箱

体钣金件

制品分类

钣金、冲压

制品分类

钣金

生产设备

专业钣金加工设备

生产设备

FO4020 光纤激光机 4000 瓦、AMADA AC2510NT 数控

冲床、AMADA RG 系列折弯机及先进的焊接设备

产品

智能自动化 & 新能源设备研发制造，精密钣金件生产、电

力机柜制造、电气成套设备生产安装

产品

金属机箱、机柜、网络柜、精密钣金件、保险箱、塑料喷嘴、

高低压成套开关柜、PLC 可编程控制柜、变频控制柜及各

种末端控制柜（箱）

地址：浙江省温州市乐清市经济开发区纬二十路 251 号

电话：0577-61676767

手机：13905878223

地址：浙江宁波市北仑区小港街道钟家桥村后洋漕 48 号

联系人：庄经理 手机：13957872783

电话：0574-86175285

76 INFORMATION 信息

金属板材成形 2024.03

10 11

8 9

宁波宇信金属制品有限公司 浙江佳盾机械有限公司

浙江捷洋科技有限公司 杭州孟杰精密钣金有限公司

MFC NO.000701

MFC NO.00703

MFC NO.00702

MFC NO.00704

产品

井盖、金属屏风、钣金件及激光切管、承接切割、剪板、弯

圆、楼梯扶手栏杆不锈钢加工、无框门、专业包门套

产品

非标设备、钣金产品、工装治具、物流仓储设备、装修及改

造

制品分类

钣金

制品分类

钣金

生产设备

15000W 激光切割机、6000W 激光切割机、2000W 激光

切管机、1000W 激光切管机、全数控折弯机 4 台、数控剪

板机、滚圆机弯管机全套不锈钢、扳金加工设备

生产设备

CNC 数控雕铣机、数控车床、啄木鸟数控雕刻机、数控激

光切割机、数控火焰、等离子两用切割机、电火花数控线切

割机床、马鞍车床、车床、立式铣床、剪板机、折弯机 、

木工冲板机

地址：宁波市镇海区庄市街道光明路 289 号

联系人：苗总 手机：18968394899

电话：0574-87727344

地址：浙江省嘉兴市海宁市长安镇连杭经济开发区龙珠路 6 号

电话：0573-87972980

产品

非标件钣金、机床护罩钣金、金融设备钣金、精密机箱钣金、

新能源汽车钣金、医疗器械钣金

产品

机箱、机柜、金属构件等

制品分类

钣金加工

制品分类

钣金加工

生产设备

大型激光切割机、数控折弯机、数控冲床、喷涂流水线等

生产设备

宏山激光切割机、镭戈斯折弯机等

地址：浙江省温州市鹿城轻工业园区盛丰路 38 号

手机：15058396999

地址：杭州市余杭区宇达路 13 号 3 栋

联系人：孟经理

手机 :18858270029

Deburring machine specially designed for laser cutting parts

专门为激光切割零件设计的去毛刺机

SG1030-NG+JS

去毛刺机

地址： 杭州市余杭区瓶窑镇彭安路53-1号 电话：0571-88524368 联系人： 龚先生 13968085257