驭“数字孪生”之力,行“机床转型”之路 ——西门子机床行业媒体沙龙在京举办

2022-09-27 企业动态 阅读 信息来源:MT机床网
2022年9月19日,西门子机床行业媒体沙龙在北京西门子大厦举办,西门子(中国)有限公司数字化工业集团运动控制事业部机床数控系统总经理段龙、技术与产品管理总监周繁荣、业务拓展总监王懿荪、数字化业务总监李展等出席本次活动并与媒体做了精彩交流,本…

        2022年9月19日,西门子机床行业媒体沙龙在北京西门子大厦举办,西门子(中国)有限公司数字化工业集团运动控制事业部机床数控系统总经理段龙、技术与产品管理总监周繁荣、业务拓展总监王懿荪、数字化业务总监李展等出席本次活动并与媒体做了精彩交流,本刊记者应邀出席。

        150周年,前行的力量


        西门子中国有限公司数字化工业集团运动控制事业部机床数控总经理,段龙

        西门子创立于1847年,而进入中国市场则是1872年, 2022年正是其与中国同心同行的第150年。

        目前,西门子主要聚焦在数字化工业、智能基础设施、交通、艾闻达咨询等业务。2021财年,数字化工业集团营收165亿欧元,有员工约76000名。

在数字化工业集团旗下,又分运动控制、工业软件、工厂自动化、过程自动化等事业部。为此,西门子数字化工业集团业务贯穿产品设计、产品开发、产品生产和售后服务的整个环节,其产品主要包括用于工业自动化的系统和软件、数控系统、电动机、驱动器和变频器、用于机床的集成自动化系统、传感器、射频系统以及产品生命周期和数据驱动的管理软件等,适用范围广泛,下游客户遍及汽车工业、机械制造工业、制药与化学工业,食品饮料以及电子半导体工业等。段龙表示,2020年,中国金属切削数控化率在41%左右,如此大的市场和提升空间,也让他们对于未来充满信心。为此,运动控制事业部机床数控系统的业务重点一是要做好本地化发展,二是要做好数字化赋能,三是要开展最终用户行业深耕,四是要做好新一代数控系统的全面推广。

        数字孪生,转型的助力

        数控系统是数控机床的灵魂。西门子的机床数控系统有完整的分类,包括标准型SINUMERIK 808D、中端数控系统SINUMERIK 828D以及新一代高端数控系统SINUMERIK ONE。标准型数控系统SINUMERIK 808D可以配合机床做正常的车削、铣削;中端数控系统SINUMERIK 828D除了车削、铣削外,还具有磨削、齿轮相关的切削功能;最新的高端数控系统SINUMERIK ONE涉及的面则非常广,可大量应用于近乎所有类型的数控设备,比如车\铣\五轴\龙门\重型机床、传统汽车发动机的生产线、复合材料的加工以及机器人的控制等等。从标准型到高端,区别其实是应用的技术、工艺的不同。选择标准型还是高端型数控系统不是由企业规模决定的,而是由企业实际加工机床的形状、速度、效率等决定。如此一来,企业在购买数控系统的时候,可以根据其实际生产需求来做菜单式的选择,从而避免浪费。

        西门子全面的数字孪生方案

        “数字孪生”是西门子数字化企业解决方案的核心。西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨曾表示:“通过数字孪生技术,将产品研发、制造、生产,到用户端的使用、服务,全链条的数据串起来,形成数据的闭环,使研发速度、生产制造的效率,在用户端被使用之后的性能等相关数据形成闭环反馈,使整个创新周期、产品迭代进一步加快。这些就是数字化能够给产业带来的核心价值点。”西门子数字孪生简单易用、易上手,用户只需要熟悉相关数控系统、机床和仿真软件的基本相关知识即可进行部署。据李展介绍,数字孪生技术在机床行业已有大量的实践,比如沈阳机床、深圳创世纪等,这些客户应用西门子数字孪生相关的解决方案,已经在工厂研发生产过程中和零部件加工的过程中发挥了实际的作用。

        对于西门子而言,在这场助力“机床转型”的过程中,SINUMERIK ONE是西门子推动机床行业数字化转型的关键产品。西门子将SINUMERIK ONE称为“数字化原生”数控系统,强调虚拟与现实的“无缝交互”。

        SINUMERIK ONE数控系统

        SINUMERIK ONE在软件和硬件方面均进行了大幅创新。从硬件角度看:(1)SINUMERIK ONE数控系统除了提供传统的电柜内安装的数控单元(NCU)外,还提供新的面板形式的数控单元—PPU1740。(2)SINUMERIK ONE的NC程序处理能力大幅提高,“臻优极速”(Top Speed plus) 与 “臻优曲面”(Top Surface)功能协同工作,在保证加工精度和表面质量的同时,确保高效加工,动态精度指令可以控制细微之处的高精度。(3)“智能负荷自适应” (ILC)功能根据机床轴的负载动态调整轴控制参数;“智能动态响应自适应”(IDC)功能则可以实现机床轴轴间的动态参数和控制参数的平衡,实现机床工作区内参数的优化,从而使机床达到更好的动态性能和更高的精度。(4)SINUMERIK ONE还提供了“梳式切槽” “插补车削”和铣削加工用的“ONE Dynamics”三轴与五轴铣削工艺包。(5)SINUMERIK ONE集成了S7-1500 PLC,大幅缩短PLC的响应时间;增加的PROFINET接口提供了更好的连接性。

        从软件角度看:SINUMERIK ONE不仅是一个“一站式”的软件解决方案,还是基于应用场景的,场景驱动的创新数字孪生解决方案。通过这种解决方案,西门子可以针对机床制造商或者是最终的机床使用用户,将数字孪生相关的功能发挥到极致。针对机床制造商而言,可以在机床的研发阶段使用数字孪生,提前预知、规避机械设计上的错误,缩短实际的调试时间,进而缩短研发周期。针对最终客户,在新零部件研发过程中,无需实际投入真的机床、卡具、刀具,借助于数字孪生技术,就可以建立和实际机床相同的加工环境,在这个环境中可以进行零部件的试切和打样,从而降低整个加工过程中的风险以及试切的成本。

        据王懿荪介绍,SINUMERIK ONE自推出以来,受到了国内外诸多知名机床制造商的正向反馈,实际的订单情况非常火爆。

        数字化,低碳的引擎

        “低碳”目前是国内外都非常热的话题,从整个人类文明健康可持续发展来讲,减碳减排是全球的共识。对于机床企业而言,长期的低碳转型可以为企业带来降本增效,还是企业保持韧性和竞争力的关键。

        段龙介绍到,西门子认为数字化是低碳化的引擎。首先,企业要通过数字化清晰地掌握碳路径,就需要知道自身的工厂、产业和应用过程中哪些环节产生了碳,把这些数据掌握清楚后才能知道可以在哪里减碳。其次,要知道在这个过程当中通过什么样的手段减碳。西门子给出的答案是:通过数字化的手段可以预知企业所采用的方式可以减多少碳、什么时候减碳、能否安全地减碳、减碳的过程中效率是否受到影响,以上都可通过数字化先模拟仿真,在数字化的世界里验证最后再真正实施。再次,2021年西门子在中国启动了西门子中国“零碳先锋计划”,将以数字化创新和跨领域知识与经验为切入点,在中国携手各方伙伴共创绿色生态,打造端到端的零碳产业链。力争至2025年在中国帮助超过500家重点供应商加速减碳步伐,助力数十个行业的上万家客户节能增效,推动产业绿色低碳转型。同时,西门子南京原生数字化工厂的建成证明,通过数字化的手段,可以像设计产品一样设计工厂——整个工厂所有的流程都在数字世界里经过验证,最后结果也非常喜人:这个工厂每一年可以减碳3325吨。

        无论时代如何变迁,在西门子成立175年的历史中,其经历了从电气化、自动化到数字化的变革,从指针式电报机到如今的数字化赋能,西门子创新求变,探索不止,总是带给人们以期待。在数字化的浪潮中,让我们聚焦工业,且看西门子如何驭数字孪生之力,行机床转型之路。

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