在推動制造業(yè)高質量發(fā)展的政策導向下，我國很多制造業(yè)企業(yè)都在轉型升級，這些企業(yè)對加工工藝提出了新的要求，對機床設備提出了新的需求。如何在最短的時間內完成加工工藝及機床的設計、仿真和驗證，提前預知、規(guī)避潛在的風險和錯誤，這就需要高端數(shù)控系統(tǒng)來保駕護航。
2022年9月19日，西門子（中國）機床行業(yè)媒體沙龍在北京西門子大廈舉行，出席活動的有西門子中國有限公司數(shù)字化工業(yè)集團運動控制事業(yè)部機床數(shù)控系統(tǒng)部總經理段龍，運動控制事業(yè)部機床數(shù)控系統(tǒng)部技術與產品管理總監(jiān)周繁榮，運動控制事業(yè)部機床數(shù)控系統(tǒng)部業(yè)務拓展總監(jiān)王懿蓀，運動控制事業(yè)部機床數(shù)控系統(tǒng)部數(shù)字化業(yè)務總監(jiān)李展?？偨浝矶锡埲娼榻B了西門子數(shù)控系統(tǒng)在機床領域的應用及發(fā)展情況，并與其他數(shù)控系統(tǒng)部的業(yè)務負責人一起就媒體的提問進行了回答。
西門子中國有限公司數(shù)字化工業(yè)集團運動控制事業(yè)部機床數(shù)控系統(tǒng)部總經理段龍
01 SINUMERIK ONE “數(shù)字化原生”數(shù)控系統(tǒng)是什么？
SINUMERIK ONE “數(shù)字化原生”數(shù)控系統(tǒng)是西門子于2019年推出的全新一代數(shù)控系統(tǒng)，和SINUMERIK 840D sl相比，各方面性能都有大幅度提升，還有很多輔助功能幫助提升加工質量，比如曲面加工精度，動態(tài)的負載控制、位置控制等。
所謂“數(shù)字化原生”的概念，是指SINUMERIK ONE硬件平臺在研發(fā)投產之前，完全在數(shù)字化環(huán)境中進行的研發(fā)設計和優(yōu)化，在虛擬世界里做的任何事情可以無縫地集成到軟件上來。SINUMERIK ONE“數(shù)字化原生”數(shù)控系統(tǒng)的關鍵，在于能否實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的無縫交互，只有做到無縫交互才叫“原生”，而做到無縫交互是非常難的。在實際使用過程中，伴隨SINUMERIK ONE硬件一起橫空出世的還有一套數(shù)字孿生的系列軟件，即MyVirtual Machine。在MyVirtual Machine軟件中所做的設計、設定，不需要再進行調整和加工，便能夠直接復制到真實的機床硬件上使用。
西門子SINUMERIK ONE
02 SINUMERIK ONE數(shù)控系統(tǒng)應用場景有哪些？
SINUMERIK ONE數(shù)控系統(tǒng)不僅是一站式軟件解決方案，還是基于應用場景的創(chuàng)新的數(shù)字孿生解決方案。在這種解決方案中，可以針對機床企業(yè)或者最終的機床用戶這兩個不同的群體，將數(shù)字孿生相關的功能發(fā)揮到極致。比如：針對機床企業(yè)，可以在機床研發(fā)階段使用數(shù)字孿生，提前預知、規(guī)避機械設計上的錯誤，縮短實際的調試時間，進而縮短研發(fā)周期。針對最終用戶而言，在新零件研發(fā)過程中，無需實際投入真的機床、卡具、刀具，借助數(shù)字孿生就可以建立和實際機床相同的加工環(huán)境，在這個環(huán)境中可以進行零部件的試切和打樣，從而降低整個加工過程中的風險以及試切的成本。
機床廠商和機床最終用戶也有一些共通的場景。例如，可以借助數(shù)字孿生對沒有經驗的操作工在加工環(huán)境下進行編程操作培訓，避免真機操作發(fā)生機床碰撞的風險，降低培訓成本。此外在機床服務環(huán)節(jié)，無論是機床廠還是最終用戶，當機床發(fā)生故障時，或是當機床發(fā)生需求功能變更時，也可以借助數(shù)字孿生，快速響應，進而提高客戶滿意度，對于機床企業(yè)還可以節(jié)省差旅的成本。
無論是機床企業(yè)還是終端用戶企業(yè)，當有新的應用場景或者新的需求出現(xiàn)時，在數(shù)字化世界里做出對應的調整將能夠大幅節(jié)省成本、提升效率。
西門子全面的數(shù)字孿生
03 西門子機床數(shù)控系統(tǒng)如何保證采集數(shù)據(jù)的有效性和安全性？
數(shù)字原生的數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK ONE可以清晰地知道什么樣的數(shù)據(jù)是有用的，不僅可以判斷應該采集什么數(shù)據(jù)，還知道拿到這些數(shù)據(jù)以后做什么樣的分析，從而做數(shù)據(jù)采集的全流程指導。
在采集數(shù)據(jù)前，西門子會先了解企業(yè)的生產標準或者規(guī)范，另外結合企業(yè)的實際需求，在其自身規(guī)范和標準下，融合SINUMERIK ONE強大的開放性系統(tǒng)功能，結合工業(yè)云、邊緣計算等前沿技術，針對數(shù)控機床進行具體的部署、定義和分析所要采集的最準確的生產數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的針對性和有效性。也就是說，在采集數(shù)據(jù)前，系統(tǒng)已經清晰地知道需要什么樣的數(shù)據(jù)，為后期數(shù)據(jù)分析奠定了基礎。分析出來的數(shù)據(jù)，可對于企業(yè)整個生產過程提供有針對性地有效指導。
西門子提供多層“縱深防御”軟硬件解決方案，在數(shù)據(jù)采集過程中實現(xiàn)不同且互補的保護機制和加密措施，能夠應對各種威脅，為數(shù)字化解決方案和數(shù)據(jù)傳輸提供全面保護。
在保障數(shù)據(jù)安全時，西門子實施“三步走”戰(zhàn)略：第一步是評估，對照安全標準和行業(yè)標桿找差距；第二步是實施，在評估后對癥下藥。傳統(tǒng)的工業(yè)信息安全只有這兩步，但西門子不滿足于實現(xiàn)靜態(tài)安全，而是在此基礎上引入了動態(tài)管理安全的理念，即第三步，對系統(tǒng)進行持續(xù)監(jiān)測和優(yōu)化。“三步走”戰(zhàn)略中第三步非常重要，因為網絡安全環(huán)境是不斷變化的，網絡威脅持續(xù)不斷，所以第三步是西門子做網絡安全特別強調的，也是西門子不一樣的地方。
西門子SINUMERIK ONE
04 西門子機床數(shù)控系統(tǒng)如何滿足不同類型企業(yè)的需求？
針對不同的需求和定位，西門子數(shù)控系統(tǒng)有完整的分類，包括：標準型數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 808D, 中端數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 828D, 高端數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 840D sl，以及最新的數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK ONE。這樣的分類使企業(yè)可以根據(jù)其實際生產需求來做菜單式的選擇，從而避免浪費。
標準型數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 808D可以配合機床做正常的車削銑削；中端數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 828D 除了車削銑削外，還具有磨削、齒輪加工相關的切削工藝；高端數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 840D sl和最新的SINUMERIK ONE涉及的范圍非常廣泛，可大量應用于近乎所有類型的數(shù)控設備，比如車、銑、五軸、龍門、重型機床、傳統(tǒng)汽車發(fā)動機的生產線、復合材料的加工以及機器人的控制等。
05 西門子如何以數(shù)字化之力助力行業(yè)低碳減排？
數(shù)字化是低碳化的引擎。首先，企業(yè)需要通過數(shù)字化清晰地掌握碳路徑，知道自身的工廠、產業(yè)和應用過程中哪些環(huán)節(jié)產生了碳。其次，通過數(shù)字化手段可以預知企業(yè)所采用的方式可以減多少碳，什么時候減碳，能否安全地減碳，減碳的過程中效率是否受到影響。通過數(shù)字化先模擬仿真，在數(shù)字化的世界里進行驗證，最后再真正實施。西門子南京原生數(shù)字化工廠的建成證明了，通過數(shù)字化手段，西門子可以像設計產品一樣設計工廠。整個工廠所有的流程都在數(shù)字世界里經過驗證，最后結果非常喜人，此工廠每年可以減碳3325噸。
2021年西門子在中國啟動了西門子中國“零碳先鋒計劃”，將以數(shù)字化創(chuàng)新和跨領域知識與經驗為切入點，在中國攜手各方伙伴共創(chuàng)綠色生態(tài)，打造端到端的零碳產業(yè)鏈。力爭至2025年在中國幫助超過500家重點供應商加速減碳步伐，助力幾十個行業(yè)的上萬家客戶節(jié)能增效，推動產業(yè)綠色低碳轉型。
相信在未來的發(fā)展中，會有越來越多的合作伙伴和西門子一起，通過數(shù)字化的手段，實現(xiàn)自己的低碳夢、零碳夢。
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