據(jù)悉，機(jī)床采用模塊化的結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)越性：

一方面，機(jī)床可按加工工件復(fù)雜的程度進(jìn)行設(shè)計(jì)；另一方面，根據(jù)這種思路，當(dāng)變換模塊時(shí)，機(jī)床就可按新的加工任務(wù)進(jìn)行重新配置。在EMO Hannover 2005博覽會(huì)的技術(shù)研討會(huì)上，“模塊化”專題組將就“未來(lái)的金屬切削加工機(jī)床”課題進(jìn)行探討，并從三個(gè)切合實(shí)際的研究項(xiàng)目，列舉出幾個(gè)有關(guān)可變式機(jī)床的實(shí)例。

在宣布將“金屬加工機(jī)床”作為“未來(lái)生產(chǎn)研究”的一個(gè)部分之后，聯(lián)邦教育研究部(BMBF)和德國(guó)機(jī)床制造商協(xié)會(huì)(VDW)決定9月15日和9月16日舉辦有關(guān)“未來(lái)的金屬切削加工機(jī)床”課題的研討會(huì)，并將推出幾個(gè)研究項(xiàng)目。其中，以“模塊化”作為主題發(fā)表演說(shuō)。三個(gè)研究項(xiàng)目的課題分別為： LoeWE、 METERO和KombiMasch,。由Karlsruhe研究中心PTKA的生產(chǎn)和制造技術(shù)部（PFT）負(fù)責(zé)監(jiān)督。在過(guò)去的12個(gè)月至18個(gè)月的時(shí)間中，這些研究項(xiàng)目已對(duì)模塊式機(jī)床及標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行了調(diào)研。凡是參加這些研究項(xiàng)目的公司，希望通過(guò)他們辛勤的耕耘，將他們的專有技術(shù)融合到這些項(xiàng)目之中，并將研究成果直接應(yīng)用到他們的產(chǎn)品之中，因此其最大的可行性是可以得到保證的。 

這三個(gè)研究項(xiàng)目從三個(gè)不同的方向來(lái)接近機(jī)床的靈活配置能力。通過(guò)這種方式，使各種加工技術(shù)、質(zhì)量保證和文本內(nèi)容融合到所要求的機(jī)床之中，最終通過(guò)其靈活性來(lái)降低壽命周期費(fèi)用。

在同一臺(tái)機(jī)床上完成車削、銑削和激光加工等任務(wù)

結(jié)合各學(xué)科的Kombimasch項(xiàng)目，其開(kāi)發(fā)目標(biāo)是生產(chǎn)一種可采用多種加工方法的組合式機(jī)床。這種機(jī)床既可進(jìn)行柔性車削和銑削加工，又可進(jìn)行激光淬火、激光噴涂和硬車削。M?NCHENGLADBACH的A.Monforts公司設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人Dominic Deutges博士負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的協(xié)調(diào)。他將這類機(jī)床的優(yōu)越性歸納如下：“我們希望使軸對(duì)稱零件的全部加工成為可能。這樣就可以縮短工藝流程，節(jié)約工裝調(diào)試時(shí)間，提高所生產(chǎn)零件的精度”。

目前市場(chǎng)上提供的機(jī)床大部分屬于專用機(jī)床，只適于一種加工方法。然而，用戶需要加工的零件越來(lái)越復(fù)雜，因此大部分生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有其他任何可選擇的余地，只能提供一種變量因素，很多機(jī)床的相關(guān)投資和維修費(fèi)用很高。零件從一個(gè)加工工位傳送到下一個(gè)加工工位，甚至可能還要傳送到外面的加工廠，進(jìn)行如淬火一類的特殊加工處理。由于工作量不大，這就意味著這類昂貴的機(jī)床不可能進(jìn)行滿負(fù)荷的工作。簡(jiǎn)而言之，各種機(jī)床的投資、繁雜的后勤工作、多種工裝的調(diào)試工藝都不利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

與用戶要求相結(jié)合的加工方法

Kombimasch已將其目標(biāo)確定在開(kāi)發(fā)一種以標(biāo)準(zhǔn)化模塊作為套餐件的機(jī)床，以滿足個(gè)別需要。這就需要從機(jī)床制造、激光束技術(shù)、傳感器技術(shù)、CAD/CAM開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用技術(shù)和工藝技術(shù)領(lǐng)域中，尋找能勝任這一項(xiàng)目的合作伙伴。他們還要通盤考慮，如何將能夠完成特殊產(chǎn)品整個(gè)加工工藝的各加工單元組合在一起。

Deutges博士對(duì)其實(shí)際上是否能實(shí)現(xiàn)的可能性評(píng)價(jià)說(shuō)：“根據(jù)我們對(duì)Kombimasch研究項(xiàng)目得出的結(jié)論，人們將能看到一種以車床為基礎(chǔ)的加工中心，通過(guò)這樣的機(jī)床就可完成對(duì)大型零件的鉆、銑、激光淬火和激光噴涂等加工工藝。在EMO Hannover 2005博覽會(huì)的技術(shù)研討會(huì)之前，我們將對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的解釋。但我們還不可能希望通過(guò)研討會(huì)能在年底前見(jiàn)到第一臺(tái)樣機(jī)。

METERO項(xiàng)目將萬(wàn)能機(jī)床和普通系列機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起

研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)合作，一起參加METERO項(xiàng)目的攻關(guān)，研制一種“以多技術(shù)為目標(biāo)而可重新組合的機(jī)床”，這就是說(shuō)將現(xiàn)有萬(wàn)能機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)與普通系列機(jī)床的功能結(jié)合在一起，使其在整個(gè)服務(wù)壽命周期內(nèi)達(dá)到更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行目標(biāo)。盡管萬(wàn)能機(jī)床可以使用于不同的應(yīng)用目的，但是它們還是屬于比較昂貴的產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈儾还苁欠駥?shí)際需要，畢竟包含了許多毫無(wú)關(guān)系的技術(shù)特點(diǎn)和加工選項(xiàng)。相反，普通系列機(jī)床往往價(jià)格低廉，而又是根據(jù)特殊的應(yīng)用目的設(shè)計(jì)的。隨著產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，因此用戶常常愿意選用這類機(jī)床來(lái)進(jìn)行加工生產(chǎn)，以便于隨時(shí)淘汰：因?yàn)楹苌倌苤档没瘯r(shí)間和金錢去改造它們，以便能適應(yīng)生產(chǎn)新的工件。

當(dāng)然，對(duì)機(jī)床的靈活配置已經(jīng)有了切實(shí)可行的解決方案，Eislingen的Ex-Cell-O公司專用機(jī)床設(shè)計(jì)部主任兼METERO項(xiàng)目協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)人Markus Stanik博士解釋說(shuō)：“盡管這些方案在較早的時(shí)候，還受到某些方面的限制，例如靈活的卡盤和工裝夾具，迅速的工具再配置能力，或迅速地與NC數(shù)控程序匹配。關(guān)于METERO項(xiàng)目，我們選擇了多學(xué)科結(jié)合的方法，將各種可再配置的能力進(jìn)行全盤考慮，從而使整體方案達(dá)到最佳水平。更重要的是還要考慮到工藝和技術(shù)的靈活性問(wèn)題，而不光是機(jī)床本身的靈活性問(wèn)題。這就意味著技術(shù)改造也是可能的，例如以一種加工方法代替另一種加工方法”。

可快速、低費(fèi)用重新配置工具的“插入式生產(chǎn)”方式

可重新配置的機(jī)床按照下列思路滿足所提出的要求：正如普通系列機(jī)床那樣，用戶僅根據(jù)他們目前生產(chǎn)的需要，購(gòu)置機(jī)床所必要的配置。因此，這種可重新配置的機(jī)床保留了它固有的靈活性：其主機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是主機(jī)上裝有多種接口，可允許在任何時(shí)候，根據(jù)其他生產(chǎn)的運(yùn)行情況，進(jìn)行重新調(diào)配。這一工作可在最短的時(shí)間內(nèi)直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，也許在改裝后不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，還要求將該機(jī)床歸還給制造廠，這樣，用戶在購(gòu)買主機(jī)時(shí)，不需要花錢為明天所需的靈活性進(jìn)行投資。不管他們以后完成各項(xiàng)任務(wù)需要什么樣的靈活性，保證隨時(shí)有大量可重新配置的模塊供他們使用。

可重新配置的機(jī)床，其基本概念應(yīng)該是配備所有重要的工藝技術(shù)模塊。這些模塊的功能包括柔性和剛性車削、磨削、激光淬火、焊接、珩磨、打毛刺、清洗、干燥和質(zhì)量保證等。Stanik博士針對(duì)這一研究項(xiàng)目的進(jìn)展情況評(píng)論說(shuō)：“可惜，我們還不能在EMO Hannover 2005博覽會(huì)上展示這種樣機(jī)，但是，一些項(xiàng)目的合作伙伴將會(huì)在他們的展臺(tái)上，展示一些為METERO項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的周邊設(shè)備”。

LoeWe研究項(xiàng)目—具有更高透明度的相關(guān)生命周期費(fèi)用

與目前機(jī)床相關(guān)的一個(gè)弱點(diǎn)是反映在它們整個(gè)服務(wù)壽命期的成本和經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算方面。在大部分情況下，人們只考慮機(jī)床的購(gòu)置費(fèi)用：對(duì)機(jī)床的技術(shù)特性沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)估算，在經(jīng)濟(jì)效益核算過(guò)程中，也沒(méi)有包括機(jī)床的零配件狀況、保養(yǎng)及維修。只有在機(jī)床的早期采購(gòu)階段，這樣的計(jì)算才能為用戶提供具有實(shí)際透明度的操作費(fèi)用。Bielefeld的Gildemeister Drehmaschinen公司開(kāi)發(fā)部主任Michael Kirchhoff先生負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)LoeWe研究項(xiàng)目。他解釋說(shuō)：“我們的客戶以及我們都越來(lái)越明確地認(rèn)識(shí)到，必須對(duì)機(jī)床整個(gè)生命周期內(nèi)的費(fèi)用進(jìn)行估算。機(jī)床的零件不可能無(wú)限期的使用，而且還要采取維護(hù)、保養(yǎng)等措施，這一切就向我們提出了一個(gè)問(wèn)題：在5年或10年的使用期限內(nèi)，一臺(tái)機(jī)床實(shí)際上究竟需要花費(fèi)多少資金？”

確切地說(shuō)，這就是LoeWe研究項(xiàng)目的起始點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，雖然通過(guò)采用模塊配置可適應(yīng)滿足各種生產(chǎn)任務(wù)，但其最高目標(biāo)還是為了降低機(jī)床整個(gè)生命周期內(nèi)的費(fèi)用，但從細(xì)節(jié)考量，模塊式適應(yīng)性LoeWe機(jī)床也應(yīng)該為生命周期的監(jiān)控系統(tǒng)提供機(jī)床和零件工作狀態(tài)的相關(guān)信息。

為維修保養(yǎng)提供最佳預(yù)測(cè)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)

參與這一項(xiàng)目的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)正在努力從事一種生命周期監(jiān)控器的研究工作，并通過(guò)連接傳感器和智能元件來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目的。使用這一監(jiān)控器的目的是為了最大程度地發(fā)揮機(jī)床的操作特性、確保機(jī)床的實(shí)用性，記錄機(jī)床每一時(shí)間內(nèi)的工作費(fèi)用。這就需要采用策略以及硬件和軟件系統(tǒng)，然后通過(guò)這些裝置來(lái)測(cè)試、處理和儲(chǔ)存與生命周期相關(guān)的成本---效益特性。此外，在機(jī)床的開(kāi)發(fā)、現(xiàn)實(shí)操作、使用、維修保養(yǎng)和加工處理過(guò)程中，該研究項(xiàng)目是為了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)一種能夠計(jì)算和推測(cè)與生命周期相關(guān)費(fèi)用的軟件系統(tǒng)。

然后這一系統(tǒng)就可用于估算和預(yù)測(cè)一臺(tái)適應(yīng)性機(jī)床整個(gè)生命周期內(nèi)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，譬如在購(gòu)置機(jī)床時(shí)，為機(jī)床用戶提供一個(gè)帶有一定透明度的實(shí)際操作費(fèi)用。Michael Kirchhoff先生指出，LoeWe項(xiàng)目將在試制這一適應(yīng)性機(jī)床的樣機(jī)時(shí)達(dá)到頂峰。但他仍然警告說(shuō)：“我們?nèi)匀惶幱谙鄬?duì)較早期的研制階段，因此在EMO Hannover 2005博覽會(huì)上，只能展示一種模擬裝置，不可能展出由鋼鐵制造的實(shí)物”。他確信這一領(lǐng)域的成果會(huì)進(jìn)一步成為現(xiàn)實(shí)：“前途十分光明，我相信在適中的時(shí)期內(nèi)，換句話說(shuō)，在今后的5年內(nèi)，在機(jī)床制造領(lǐng)域一定會(huì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)”。