韓國機牀驅動系統技術迎來重大突破

韓國電工技術研究院(KERI)已在國內成功開發出“數控機牀驅動系統”技術,這是機牀(常被稱爲“母機”,也就是製造其他機器的機器)的核心部件。

數控(計算機數字控制)系統是一種通過計算機處理數字信息並自動控制機牀所有功能(包括機牀的位置、速度和旋轉)的電子模塊。在計算機中,其作用類似於 CPU。

韓國機械工業面臨的一個主要挑戰在於嚴重依賴進口核心部件。值得注意的是,超過 95%的機牀數控系統源自日本和德國,凸顯出國內技術部門所面臨的困難。隨着第四次工業革命對超精密設備加工的需求增加,數控系統的國產化預計會對國家戰略技術部門的競爭力產生重大影響。

對此,貿易、工業和能源部聯合 KERI、韓國機械材料研究所、韓國工業技術研究院、包括延世大學和檀國大學在內的 10 所大學以及 8 家數控技術供應商已經聯手。自 2020 年以來,他們一直在開展 855 億韓元的“製造設備系統智能控制器技術開發項目”。這項舉措最近取得的積極成果引起了極大的關注。

其中,由 KERI 負責的驅動系統技術至關重要且具有挑戰性,因爲它起着類似“肢體”的作用,成本佔比超 70%,是一個非常重要且複雜的領域。驅動系統無論加工的材料或施加的負載如何,都必須保持恆定的速度和位置。此外,操作精度必須控制在幾十微米以內,需要使用激光或 3D 掃描設備進行測量,以檢測肉眼看不到的誤差。

KERI 在機電系統精密控制研究領域積累了十多年的專業知識,成功滿足了驅動系統的嚴格要求,實現了國內自主開發。它還在諸如現代威亞和 DN 解決方案等領先機牀公司的工作現場成功開展了演示。該技術具備超精密加工質量,能夠與現有先進進口產品相媲美甚至超越。其可靠性引發了業界的高度關注,同時也增強了其商業化的潛力。

KERI 精密控制研究中心主任洪珠金(Hong-Ju Kim)說道:“因爲傳統制造業以及未來的移動和機器人等行業在很大程度上均基於精密機械,用於加工這些機器的設備和裝置的技術競爭力將決定我們未來的國家競爭力。

“機牀的驅動系統是一個關鍵部件,它影響着生產力、精度和加工產品的質量。通過實現這項技術的國產化,我們旨在減少對外國產品的技術依賴,並預計每年能產生高達 3000 億韓元的顯著進口替代效應。”

該研究團隊計劃通過持續研究和各種企業驗證,把驅動系統的精度提升至納米級。他們還旨在引入結合人工智能(AI)和自動化的升級智能驅動系統技術,並展示由這種技術驅動的工業機器人。