在剛剛結束的第十五屆中國國際機床展覽會(CIMT2017)上，西門子展示了數字化、自動化和機床加工體驗。其中重點展示了機床加工與制造過程中如何借助“數字化雙胞胎”實現(xiàn)從產品研發(fā)、設計、生產到服務的全過程，進而提高生產力、增加可用性和過程可靠性，優(yōu)化設計、加工精度、加工過程以及維護和服務。西門子(中國)有限公司數字化工廠集團運動控制部機床數控系統(tǒng)總經理許政順介紹說，“這是自去年6月西門子向中國介紹關于‘機床制造數字化’概念以來，第一次展出實物樣機。充分詮釋了西門子如何理解‘機床制造數字化’的概念。”
“數字化雙胞胎”：機床加工制造數字化秘鑰
“數字化雙胞胎”是西門子展臺的亮點之一。隨著小批量、多批次、定制化生產趨勢的涌來，企業(yè)對計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助生產(CAM)以及數控機床(CNC)的全過程提出更高要求，其中最重要的是將CAD/CAM信息無差錯轉換為數控程序。西門子全方位展示了一體化工程中借助“數字化雙胞胎”進行工件設計和編程，集成、關聯(lián)的CAD/CAM-CNC工序鏈，集成VNCK虛擬機床仿真工件加工過程。虛擬調試，即在機床物理裝配之前進行機床調試和測試，可縮短機床調試時間，降低調試過程中機床碰撞或損壞的風險，提高機床在用戶端的生產力。
針對目前市場上對“數字化”概念的誤區(qū)：認為實現(xiàn)自動化上下料和生產信息管理就是“數字化”。許政順指出，“‘機床制造數字化’具有兩個原素：機床本身制造和工件加工兩個維度下的‘數字雙胞胎’。西門子‘數字化’是基于自動化、工業(yè)軟件、通訊與信息安全、網絡云平臺四大要素構成生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)數字化技術，西門子幫助客戶從一開始就沿著正確方向走向‘數字化’。‘數字化雙胞胎’是要對整個生產過程中全過程、全工藝、全信息化進行優(yōu)化和提高效益，需要大量工業(yè)軟件。”
西門子一直致力于數控制造領域的仿真、虛擬機床以及數控系統(tǒng)與工廠IT系統(tǒng)的集成。西門子有獨立工業(yè)軟件系統(tǒng)，采用西門子虛擬的機床控制系統(tǒng)與西門子Sinu鄄merik數控系統(tǒng)使用相同的語言代碼，借助虛擬NC內核，生成仿真和試運轉的“數字化雙胞胎”，即完全對應的虛擬鏡像，提前對程序和復雜運動序列虛擬測試。機床數控系統(tǒng)在執(zhí)行數控程序時，能夠識別序列和程序錯誤、機床與刀具的碰撞、評估運動行為、確定程序運行時間。提高后續(xù)實體機床加工的精確度和可靠性，最大限度縮短調整時間。許政順總經理介紹“這是一個離線過程，在制造前對效果、策略等進行全方位數學描繪，理論上可以說加工時間、加工效果等可達到真實制造的100%。目前西門子這一技術在世界上是獨一無二。”另外，在工件設計完成，機床加工制造過程中，借助數控系統(tǒng)與IT技術的集成，可采集零件與加工信息并將其反饋制造執(zhí)行系統(tǒng)中，從而形成一個信息的閉環(huán)。這樣，產品出現(xiàn)任何問題或調整，都可進行設計與生產的同步更新。這種數控系統(tǒng)與控制層、生產層、管理層端到端聯(lián)網，使智能、優(yōu)化、自主的生產流程成為可能。借助SinumerikIntegrate解決方案，西門子數控系統(tǒng)可幫助機床廠商快速、方便、高效地將其機床集成到客戶的整體生產和通訊流程中。已經使用工程數據管理系統(tǒng)(PLM系統(tǒng))或制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的客戶也可通過西門子解決方案，將機床制造過程連接到企業(yè)高層管理系統(tǒng)中，企業(yè)管理層到具體控制層所使用的數據全部保持一致。
全面數控系統(tǒng)解決方案：“工業(yè)4.0”推手
西門子在展示產品維度時重點展示應用維度。一系列數控系統(tǒng)軟硬件新產品推出成為又一亮點。具有功能性更新的全系列Sinumerik808D、828D和840Dsl數控系統(tǒng)，全面覆蓋從普及型機床和標準機床控制方案到模塊化高級解決方案，直至高端工件生產的智能解決方案。其中，全新升級的V4.7軟件集成了“TopSurface”臻優(yōu)曲面加工技術，采用先進的預讀算法和智能程序段壓縮、平滑功能，在線優(yōu)化CAD、CAM的NC數據，在模具制造中實現(xiàn)高速、高精銑削加工與完美的表面質量。Sinumerik840DslBASIC是一款緊湊強大的系統(tǒng)，采用新硬件NCU730，新的智能操作面板OP019black彩色多點觸控屏，新的軟件SW4.7，多任務復合加工功能和豐富工藝循環(huán)，以及在數控系統(tǒng)上實現(xiàn)對機器人直接一體化控制，使得自動化集成更加安全。西門子同臺展出的還有與之相配套的Sinamics驅動系列、Simotics電機系列、電主軸等產品在機床廠應用案例，數控系統(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)的成功應用，以及PLM產品生命周期管理軟件、融資租賃、電柜集成等增值服務解決方案。
借助SinumerkIntegrateRunMyRobot，西門子機床數控系統(tǒng)能夠將機器人無縫集成到生產環(huán)境中，以實現(xiàn)方便靈活的工件裝卸。Sinumerk數控系統(tǒng)輕松編程、輕松操作。用戶可以在同一界面對機器人和其它機床單元進行操作和編程，瀏覽報警和診斷信息等，讓數控機床和機器人的操作達到一體化。該解決方案還能夠進一步擴展，從獨立的自動化加工島到整套的網絡加工系統(tǒng)，使獨立加工站的零件流實現(xiàn)自動化乃至全面的生產規(guī)劃和控制，從而優(yōu)化刀具和原料管理及維護，以達到極高的生產效率。
“數字化雙胞胎”：機床加工制造數字化秘鑰
“數字化雙胞胎”是西門子展臺的亮點之一。隨著小批量、多批次、定制化生產趨勢的涌來，企業(yè)對計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助生產(CAM)以及數控機床(CNC)的全過程提出更高要求，其中最重要的是將CAD/CAM信息無差錯轉換為數控程序。西門子全方位展示了一體化工程中借助“數字化雙胞胎”進行工件設計和編程，集成、關聯(lián)的CAD/CAM-CNC工序鏈，集成VNCK虛擬機床仿真工件加工過程。虛擬調試，即在機床物理裝配之前進行機床調試和測試，可縮短機床調試時間，降低調試過程中機床碰撞或損壞的風險，提高機床在用戶端的生產力。
針對目前市場上對“數字化”概念的誤區(qū)：認為實現(xiàn)自動化上下料和生產信息管理就是“數字化”。許政順指出，“‘機床制造數字化’具有兩個原素：機床本身制造和工件加工兩個維度下的‘數字雙胞胎’。西門子‘數字化’是基于自動化、工業(yè)軟件、通訊與信息安全、網絡云平臺四大要素構成生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)數字化技術，西門子幫助客戶從一開始就沿著正確方向走向‘數字化’。‘數字化雙胞胎’是要對整個生產過程中全過程、全工藝、全信息化進行優(yōu)化和提高效益，需要大量工業(yè)軟件。”
西門子一直致力于數控制造領域的仿真、虛擬機床以及數控系統(tǒng)與工廠IT系統(tǒng)的集成。西門子有獨立工業(yè)軟件系統(tǒng)，采用西門子虛擬的機床控制系統(tǒng)與西門子Sinu鄄merik數控系統(tǒng)使用相同的語言代碼，借助虛擬NC內核，生成仿真和試運轉的“數字化雙胞胎”，即完全對應的虛擬鏡像，提前對程序和復雜運動序列虛擬測試。機床數控系統(tǒng)在執(zhí)行數控程序時，能夠識別序列和程序錯誤、機床與刀具的碰撞、評估運動行為、確定程序運行時間。提高后續(xù)實體機床加工的精確度和可靠性，最大限度縮短調整時間。許政順總經理介紹“這是一個離線過程，在制造前對效果、策略等進行全方位數學描繪，理論上可以說加工時間、加工效果等可達到真實制造的100%。目前西門子這一技術在世界上是獨一無二。”另外，在工件設計完成，機床加工制造過程中，借助數控系統(tǒng)與IT技術的集成，可采集零件與加工信息并將其反饋制造執(zhí)行系統(tǒng)中，從而形成一個信息的閉環(huán)。這樣，產品出現(xiàn)任何問題或調整，都可進行設計與生產的同步更新。這種數控系統(tǒng)與控制層、生產層、管理層端到端聯(lián)網，使智能、優(yōu)化、自主的生產流程成為可能。借助SinumerikIntegrate解決方案，西門子數控系統(tǒng)可幫助機床廠商快速、方便、高效地將其機床集成到客戶的整體生產和通訊流程中。已經使用工程數據管理系統(tǒng)(PLM系統(tǒng))或制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的客戶也可通過西門子解決方案，將機床制造過程連接到企業(yè)高層管理系統(tǒng)中，企業(yè)管理層到具體控制層所使用的數據全部保持一致。
全面數控系統(tǒng)解決方案：“工業(yè)4.0”推手
西門子在展示產品維度時重點展示應用維度。一系列數控系統(tǒng)軟硬件新產品推出成為又一亮點。具有功能性更新的全系列Sinumerik808D、828D和840Dsl數控系統(tǒng)，全面覆蓋從普及型機床和標準機床控制方案到模塊化高級解決方案，直至高端工件生產的智能解決方案。其中，全新升級的V4.7軟件集成了“TopSurface”臻優(yōu)曲面加工技術，采用先進的預讀算法和智能程序段壓縮、平滑功能，在線優(yōu)化CAD、CAM的NC數據，在模具制造中實現(xiàn)高速、高精銑削加工與完美的表面質量。Sinumerik840DslBASIC是一款緊湊強大的系統(tǒng)，采用新硬件NCU730，新的智能操作面板OP019black彩色多點觸控屏，新的軟件SW4.7，多任務復合加工功能和豐富工藝循環(huán)，以及在數控系統(tǒng)上實現(xiàn)對機器人直接一體化控制，使得自動化集成更加安全。西門子同臺展出的還有與之相配套的Sinamics驅動系列、Simotics電機系列、電主軸等產品在機床廠應用案例，數控系統(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)的成功應用，以及PLM產品生命周期管理軟件、融資租賃、電柜集成等增值服務解決方案。
借助SinumerkIntegrateRunMyRobot，西門子機床數控系統(tǒng)能夠將機器人無縫集成到生產環(huán)境中，以實現(xiàn)方便靈活的工件裝卸。Sinumerk數控系統(tǒng)輕松編程、輕松操作。用戶可以在同一界面對機器人和其它機床單元進行操作和編程，瀏覽報警和診斷信息等，讓數控機床和機器人的操作達到一體化。該解決方案還能夠進一步擴展，從獨立的自動化加工島到整套的網絡加工系統(tǒng)，使獨立加工站的零件流實現(xiàn)自動化乃至全面的生產規(guī)劃和控制，從而優(yōu)化刀具和原料管理及維護，以達到極高的生產效率。