西门子以“数字化双胞胎”应用推进机床工业的数字化

4月9日，西门子在开幕的第十届中国数控机床展览会(CCMT 2018)上，重点展示了机床加工与制造过程中如何借助“数字化双胞胎”来实现从产品研发、设计、生产、直到服务的全过程，从而提高生产力、可用性和过程可靠性，优化加工精度、设计、加工过程乃至维护和服务。同时，西门子在本次展会上延续了 2017汉诺威国际机床展的展示理念，借助实际案例展示了“数字化双胞胎”在机床制造商和机床用户中的应用以及其所带来的优势。

“产品研发到生产的不断整合是迈向‘工业4.0’的关键。” 西门子(中国)有限公司数字化工厂集团副总裁、运动控制部总经理Frank Golueke表示，“西门子一直致力于数控制造领域的仿真、虚拟机床以及数控系统与工厂IT系统的集成，以持续深化这一过程。”

借助“数字化双胞胎”实现机床加工与制造的数字化

采用西门子控制技术的机床，其虚拟机床的控制系统与西门子的Sinumerik数控系统使用相同的语言代码。借助虚拟NC内核，可生成仿真和试运转的“数字化双胞胎”，即完全对应的虚拟镜像，从而提前对程序和复杂运动序列进行虚拟测试，以提高实体机床后续加工的精确度和可靠性，最大限度缩短调整时间。这些优势在小批次、定制化产品的生产中更为明显。

在西门子还展示了其功能强大的、基于云的开放式物联网操作系统MindSphere在机床领域应用的多种连接和安装选项。利用MindSphere上的“Manage MyMachines”应用程序，西门子在展台上连接了北京数控技术应用中心的两台机床，向现场观众展示借助该应用程序所采集和分析的相关机床数据。“Manage MyMachines”能轻松快速地将Sinumerik 840D sl 这样的机床数控系统与MindSphere相连，为用户提供来自联网机床的信息，使用户能清晰地了解机床的当前以及历史状况，从而缩短机床停机时间，优化服务和维修流程，提高生产力。

Sinumerik ——数控系统软硬件全面升级

在本次展会上，西门子还展出了一系列数控系统软硬件的新产品，其全系列的Sinumerik 808D、828D和840D数控系统，全面覆盖从普及型和标准机床控制方案、到模块化高级解决方案，再到高端工件生产的智能解决方案。Sinumerik 808D ADVANCED 是基于操作面板的普及型数控系统，其结构紧凑、使用方便，适用于车削和铣削应用。Sinumerik 828D BASIC、828D 以及828D ADVANCED都是高性价比的数控系统，数控性能高，便于调试。

全新升级的Sinumerik 840D sl数控系统采用多核处理器技术、基于驱动的高性能 NCU(数控单元)，性能潜力更高。在 NCU 链路中，30 个加工通道可控制多达 93 根轴。使用该数控系统的多轴机床，可在最短的加工时间内完成极高的加工精度。Sinumerik 840D sl 的NCU 性能可扩展，其操作部件还采用了高度模块化设计。例如，借助于灵活 M：N 操作，所有操作面板都可与 NCU 配套使用。此外，Sinumerik 840D sl还具有优秀的开放式架构，通过采用Sinumerik Integrate，可根据机床的工艺条件对数控系统进行最佳调整，从而确保生产自动化环境的高度灵活性。Sinumerik 840D sl 采用领先的工业以太网标准Profinet进行通信，出色的通信功能可完美集成到西门子全集成自动化 (TIA) 环境，并通过TIA博途工程软件平台进行工程组态。先进的触控屏幕技术为机床操作带来崭新的智能生产体验。

在软件方面，Sinumerik拥有便捷操作的用户界面。Sinumerik Operate用户界面上设计了大量功能来简化Sinumerik的操作。比如预先配置好的边屏显示(Sidescreen)，不仅丰富了人机界面(HMI) 的原有界面，还能提供更多功能。针对当前操作任务，边屏显示会显示所有相关信息，一目了然。另外，用户可以随时合上或展开、水平或垂直滚动边屏显示来浏览内容。其次，为了保障机床的高可用性，Sinumerik还提供了实时的防碰撞功能CollisionAvoidance。无论是使用一个 NCU 的单通道加工，还是五轴同步铣削等复杂加工，防碰撞功能都可有效防止机床上发生意外干涉，为安全生产保驾护航。

除数控系统之外，西门子展台同时展出的还有与之相配套的Sinamics驱动系列、Simotics电机系列、电主轴等产品，数控系统在航空航天、汽车、医疗、电力、电子零件加工、和教育等行业上的成功应用，以及PLM产品生命周期管理软件、融资租赁、电柜集成等增值服务解决方案。其中，融资解决方案和金融服务可以为客户提供全面、专业并且高效的融资解决方案，助力机床行业数字化及未来发展。