西門子以“數(shù)字化雙胞胎”應(yīng)用推進(jìn)機(jī)床工業(yè)的數(shù)字化

西門子（中國(guó)）有限公司

西門子在第十屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)（CCMT 2018）上，重點(diǎn)展示了機(jī)床加工與制造過(guò)程中如何借助“數(shù)字化雙胞胎”來(lái)實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、直到服務(wù)的全過(guò)程，從而提高生產(chǎn)力、可用性和過(guò)程可靠性，優(yōu)化加工精度、設(shè)計(jì)、加工過(guò)程乃至維護(hù)和服務(wù)。同時(shí)，西門子在本次展會(huì)上延續(xù)了 2017漢諾威國(guó)際機(jī)床展的展示理念，借助實(shí)際案例展示了“數(shù)字化雙胞胎”在機(jī)床制造商和機(jī)床用戶中的應(yīng)用以及其所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

“產(chǎn)品研發(fā)到生產(chǎn)的不斷整合是邁向‘工業(yè)4.0’的關(guān)鍵。” 西門子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)副總裁、運(yùn)動(dòng)控制部總經(jīng)理Frank Golueke表示，“西門子一直致力于數(shù)控制造領(lǐng)域的仿真、虛擬機(jī)床以及數(shù)控系統(tǒng)與工廠IT系統(tǒng)的集成，以持續(xù)深化這一過(guò)程。”

借助“數(shù)字化雙胞胎”實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工與制造的數(shù)字化

采用西門子控制技術(shù)的機(jī)床，其虛擬機(jī)床的控制系統(tǒng)與西門子的Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)使用相同的語(yǔ)言代碼。借助虛擬NC內(nèi)核，可生成仿真和試運(yùn)轉(zhuǎn)的“數(shù)字化雙胞胎”，即完全對(duì)應(yīng)的虛擬鏡像，從而提前對(duì)程序和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行虛擬測(cè)試，以提高實(shí)體機(jī)床后續(xù)加工的精確度和可靠性，最大限度縮短調(diào)整時(shí)間。這些優(yōu)勢(shì)在小批次、定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)中更為明顯。

西門子還展示了其功能強(qiáng)大的、基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere在機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用的多種連接和安裝選項(xiàng)。利用MindSphere上的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序，西門子在展臺(tái)上連接了北京數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中心的兩臺(tái)機(jī)床，向現(xiàn)場(chǎng)觀眾展示借助該應(yīng)用程序所采集和分析的相關(guān)機(jī)床數(shù)據(jù)。“Manage MyMachines”能輕松快速地將Sinumerik 840D sl 這樣的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與MindSphere相連，為用戶提供來(lái)自聯(lián)網(wǎng)機(jī)床的信息，使用戶能清晰地了解機(jī)床的當(dāng)前以及歷史狀況，從而縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)間，優(yōu)化服務(wù)和維修流程，提高生產(chǎn)力。

Sinumerik ——數(shù)控系統(tǒng)軟硬件全面升級(jí)

在本次展會(huì)上，西門子還展出了一系列數(shù)控系統(tǒng)軟硬件的新產(chǎn)品，其全系列的Sinumerik 808D、828D和840D數(shù)控系統(tǒng)，全面覆蓋從普及型和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制方案、到模塊化高級(jí)解決方案，再到高端工件生產(chǎn)的智能解決方案。Sinumerik 808D ADVANCED 是基于操作面板的普及型數(shù)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，適用于車削和銑削應(yīng)用。Sinumerik 828D BASIC、828D 以及828D ADVANCED都是高性價(jià)比的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控性能高，便于調(diào)試。

全新升級(jí)的Sinumerik 840D sl數(shù)控系統(tǒng)采用多核處理器技術(shù)、基于驅(qū)動(dòng)的高性能 NCU（數(shù)控單元），性能潛力更高。在 NCU 鏈路中，30個(gè)加工通道可控制多達(dá) 93 根軸。使用該數(shù)控系統(tǒng)的多軸機(jī)床，可在最短的加工時(shí)間內(nèi)完成極高的加工精度。

Sinumerik 840D sl 的NCU 性能可擴(kuò)展，其操作部件還采用了高度模塊化設(shè)計(jì)。例如，借助于靈活 M:N操作，所有操作面板都可與 NCU 配套使用。此外，Sinumerik 840D sl還具有優(yōu)秀的開放式架構(gòu)，通過(guò)采用Sinumerik Integrate，可根據(jù)機(jī)床的工藝條件對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行最佳調(diào)整，從而確保生產(chǎn)自動(dòng)化環(huán)境的高度靈活性。Sinumerik 840D sl 采用領(lǐng)先的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)Profinet進(jìn)行通信，出色的通信功能可完美集成到西門子全集成自動(dòng)化 (TIA) 環(huán)境，并通過(guò)TIA博途工程軟件平臺(tái)進(jìn)行工程組態(tài)。先進(jìn)的觸控屏幕技術(shù)為機(jī)床操作帶來(lái)嶄新的智能生產(chǎn)體驗(yàn)。

在軟件方面，Sinumerik擁有便捷操作的用戶界面。Sinumerik Operate用戶界面上設(shè)計(jì)了大量功能來(lái)簡(jiǎn)化Sinumerik的操作。比如預(yù)先配置好的邊屏顯示（Sidescreen），不僅豐富了人機(jī)界面（HMI） 的原有界面，還能提供更多功能。針對(duì)當(dāng)前操作任務(wù)，邊屏顯示會(huì)顯示所有相關(guān)信息，一目了然。另外，用戶可以隨時(shí)合上或展開、水平或垂直滾動(dòng)邊屏顯示來(lái)瀏覽內(nèi)容。其次，為了保障機(jī)床的高可用性，Sinumerik還提供了實(shí)時(shí)的防碰撞功能CollisionAvoidance。無(wú)論是使用一個(gè) NCU 的單通道加工，還是五軸同步銑削等復(fù)雜加工，防碰撞功能都可有效防止機(jī)床上發(fā)生意外干涉，為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

除數(shù)控系統(tǒng)之外，西門子展臺(tái)同時(shí)展出的還有與之相配套的Sinamics驅(qū)動(dòng)系列、Simotics電機(jī)系列、電主軸等產(chǎn)品，數(shù)控系統(tǒng)在航空航天、汽車、醫(yī)療、電力、電子零件加工、和教育等行業(yè)上的成功應(yīng)用，以及PLM產(chǎn)品生命周期管理軟件、融資租賃、電柜集成等增值服務(wù)解決方案。其中，融資解決方案和金融服務(wù)可以為客戶提供全面、專業(yè)并且高效的融資解決方案，助力機(jī)床行業(yè)數(shù)字化及未來(lái)發(fā)展。 □