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西門子以“數(shù)字化雙胞胎”應(yīng)用推進機床工業(yè)的數(shù)字化
? 以“數(shù)字化雙胞胎”為核心的數(shù)字化企業(yè)解決方案為機床制造商和機床用戶創(chuàng)造全價值鏈優(yōu)勢? MindSphere的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序開啟數(shù)字化企業(yè)的新型業(yè)務(wù)模式
? 軟硬件升級的Sinumerik 840D sl數(shù)控系統(tǒng)可集成到全集成自動化（TIA）環(huán)境，與PLC直接通訊
西門子在今天開幕的第十屆中國數(shù)控機床展覽會（CCMT 2018）上，重點展示了機床加工與制造過程中如何借助“數(shù)字化雙胞胎”來實現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、直到服務(wù)的全過程，從而提高生產(chǎn)力、可用性和過程可靠性，優(yōu)化加工精度、設(shè)計、加工過程乃至維護和服務(wù)。同時，西門子在本次展會上延續(xù)了 2017漢諾威國際機床展的展示理念，借助實際案例展示了“數(shù)字化雙胞胎”在機床制造商和機床用戶中的應(yīng)用以及其所帶來的優(yōu)勢。
“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）有限公司數(shù)字化工廠集團副總裁、運動控制部總經(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)深化這一過程。”
借助“數(shù)字化雙胞胎”實現(xiàn)機床加工與制造的數(shù)字化
采用西門子控制技術(shù)的機床，其虛擬機床的控制系統(tǒng)與西門子的Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)使用相同的語言代碼。借助虛擬NC內(nèi)核，可生成仿真和試運轉(zhuǎn)的“數(shù)字化雙胞胎”，即完全對應(yīng)的虛擬鏡像，從而提前對程序和復雜運動序列進行虛擬測試，以提高實體機床后續(xù)加工的度和可靠性，限度縮短調(diào)整時間。這些優(yōu)勢在小批次、定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)中更為明顯。
在西門子還展示了其功能強大的、基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere在機床領(lǐng)域應(yīng)用的多種連接和安裝選項。利用MindSphere上的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序，西門子在展臺上連接了北京數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中心的兩臺機床，向現(xiàn)場觀眾展示借助該應(yīng)用程序所采集和分析的相關(guān)機床數(shù)據(jù)。“Manage MyMachines”能輕松快速地將Sinumerik 840D sl 這樣的機床數(shù)控系統(tǒng)與MindSphere相連，為用戶提供來自聯(lián)網(wǎng)機床的息，使用戶能清晰地了解機床的當前以及歷史狀況，從而縮短機床停機時間，優(yōu)化服務(wù)和維修流程，提高生產(chǎn)力。
Sinumerik ——數(shù)控系統(tǒng)軟硬件升級
在本次展會上，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)，覆蓋從普及型和標準機床控制方案、到模塊化高級解決方案，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都是高性價比的數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控性能高，便于調(diào)試。
全新升級的Sinumerik 840D sl數(shù)控系統(tǒng)采用多核處理器技術(shù)、基于驅(qū)動的高性能 NCU（數(shù)控單元），性能潛力更高。在 NCU 鏈路中，30 個加工通道可控制多達 93 根軸。使用該數(shù)控系統(tǒng)的多軸機床，可在短的加工時間內(nèi)完成極高的加工精度。Sinumerik 840D sl 的NCU 性能可擴展，其操作部件還采用了高度模塊化設(shè)計。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還具有的開放式架構(gòu)，通過采用Sinumerik Integrate，可根據(jù)機床的工藝條件對數(shù)控系統(tǒng)進行調(diào)整，從而確保生產(chǎn)自動化環(huán)境的高度靈活性。Sinumerik 840D sl 采用領(lǐng)先的工業(yè)以太網(wǎng)標準Profinet進行通，出色的通功能可完美集成到西門子全集成自動化 (TIA) 環(huán)境，并通過TIA博途工程軟件平臺進行工程組態(tài)。先進的觸控屏幕技術(shù)為機床操作帶來嶄新的智能生產(chǎn)體驗。
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)計了大量功能來簡化Sinumerik的操作。比如預先配置好的邊屏顯示（Sidescreen），不僅豐富了人機界面（HMI） 的原有界面，還能提供更多功能。針對當前操作任務(wù)，邊屏顯示會顯示所有相關(guān)息，一目了然。另外，用戶可以隨時合上或展開、水平或垂直滾動邊屏顯示來瀏覽內(nèi)容。其次，為了保障機床的高可用性，Sinumerik還提供了實時的防碰撞功能CollisionAvoidance。無論是使用一個 NCU 的單通道加工，還是五軸同步銑削等復雜加工，防碰撞功能都可有效防止機床上發(fā)生意外干涉，為生產(chǎn)保駕護航。
? 全新TIA博途V15版本工程軟件平臺側(cè)重于應(yīng)用、數(shù)字化產(chǎn)品組合和工程效率
? 高級語言編程得到進一步增強、集成更多驅(qū)動系統(tǒng)及功能
? 開放的OPC UA功能和虛擬調(diào)試擴展了數(shù)字化產(chǎn)品組合
? 項目標準化和的團隊合作，使機器和系統(tǒng)的診斷易如反掌
憑借全新版本的TIA博途V15，西門子擴展了其全集成自動化工程軟件平臺，納入一系列實用的全新數(shù)字化功能，以縮短工程時間。其創(chuàng)新成果的主要有增加應(yīng)用可能性、擴展數(shù)字化產(chǎn)品組合、實現(xiàn)標準化和提高工程效率。
TIA博途V15增加應(yīng)用可能性的亮點在于其集成了高級語言應(yīng)用及其它驅(qū)動系統(tǒng)的多功能平臺，其中包括驗收測試等；將操作功能和2D到4D運動學集成于Simatic S7-1500控制器，可連接并對機器人進行編程。Simatic S7-1500高級控制器產(chǎn)品系列中納入全新多功能平臺，目前能夠通過C/C++和Eclipse等商業(yè)編程工具輕松創(chuàng)建和重用高級語言應(yīng)用。Sinamics S120及其他驅(qū)動產(chǎn)品系列的集成有助于實現(xiàn)西門子全系列驅(qū)動技術(shù)在TIA博途中的組態(tài)、調(diào)試和診斷。另一個亮點是針對Sinamics G驅(qū)動產(chǎn)品系列的向?qū)е敢万炇諟y試。結(jié)合支持Simatic S7-1500高級控制器的CPU新技術(shù)，采用2D到4D運動學的操作功能現(xiàn)在可以在TIA博途中輕松地進行編程、模擬和調(diào)試，譬如Cartesian龍門架、卷取機、Scara機器人和Delta拾取機器人等。TIA博途V15還提供機器人功能。庫卡和安川等機器人制造商已將其數(shù)據(jù)塊庫用于在TIA博途中進行機器人編程。日本電裝（Denso）和瑞士史陶比爾（St?ubli）等其他制造商計劃在不久的將來發(fā)布數(shù)據(jù)塊庫。這樣，控制和機器人技術(shù)的發(fā)展更加緊密，而TIA博途則能帶來從工程到機器人操作等各環(huán)節(jié)的整體解決方案。
TIA博途V15關(guān)于數(shù)字化產(chǎn)品組合的擴展方面聚焦OPC UA功能和虛擬調(diào)試。OPC UA功能已針對Simatic S7-1500高級控制器進行了擴展。這可以改進和簡化工廠中機器設(shè)備與MES/SCADA/IT層級（制造執(zhí)行系統(tǒng)/監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）之間的標準化垂直和水平通。另外，它還有助于自動化解決方案按照行業(yè)特定標準進行實施，如OMAC PackML（機械自動化與控制組織）或Weihenstephan（唯森）等。虛擬調(diào)試支持對自動化解決方案的虛擬驗證，也就是說控制組件與機器或系統(tǒng)的機電系統(tǒng)之間進行交互。該西門子解決方案的核心是支持Simatic S7-1500的S7-PLCSIM Advanced高級仿真器。這可以實現(xiàn)許多控制器功能的模擬和對虛擬系統(tǒng)模型的仿真測試。因此，自動化和機械工程在產(chǎn)品生命周期的早期階段便實現(xiàn)了同步，從開發(fā)到實際調(diào)試的時間都得到縮短。
在標準化和更高工程效率方面，全新版本的TIA博途重視團隊合作和擴展對設(shè)備和系統(tǒng)的診斷功能。通過TIA博途多用戶工程（TIA Portal Multiuser Engi-neering），在團隊合作中添加了對變更對象的自動標記和離線模式。新版本下多用戶服務(wù)器中強化的變更管理功能，如用于變更歷史記錄和用戶評論等，可以改進團隊內(nèi)系統(tǒng)支持下的同步變更。對于設(shè)備和系統(tǒng)診斷，Simatic ProDiag診斷軟件包也進一步擴展，現(xiàn)已涵蓋對故障模塊的監(jiān)控和針對ProDiag報警的標準分析。借助同樣已經(jīng)得以擴展的Simatic HMI（人機界面）中的S7圖形控制顯示，直接改善了在系統(tǒng)的操作設(shè)備上對設(shè)備序列和應(yīng)用錯誤的診斷及可視化顯示。譬如，用戶首次能夠回查操作設(shè)備的圖形代碼顯示故障的真實原因。
產(chǎn)品案例
公司實力
在2019西門子中國創(chuàng)新峰會期間，西門子與寶武炭材料科技有限公司（寶武炭材）、中科可控息產(chǎn)業(yè)有限公司（中科可控）、寶雞機床集團有限公司（寶雞機床）和內(nèi)蒙古久泰新材料有限公司（久泰）簽訂合作協(xié)議，助力這些企業(yè)在電子息技術(shù)、新材料和機床領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。截至2018財年，西門子已為數(shù)十個行業(yè)的數(shù)百家中國企業(yè)提供了數(shù)字化企業(yè)解決方案，支持中國工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
“數(shù)字化是驅(qū)動中國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心，西門子正是中國工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的合作伙伴。”西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、西門子大中華區(qū)數(shù)字化工業(yè)集團總經(jīng)理王海濱表示，“今天，我們進一步拓展了與中國企業(yè)的合作，以西門子先進的數(shù)字化企業(yè)解決方案支持我們的客戶在不同行業(yè)更上一層樓，實現(xiàn)更高的靈活性和生產(chǎn)效率、更短的產(chǎn)品上市時間以及更好的產(chǎn)品質(zhì)量。”
在新材料領(lǐng)域，西門子與世界第二大焦油加工企業(yè)寶武炭材簽訂了智能制造戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在中國寶武與西門子股份公司此前簽訂的《智慧制造（I 4.0）戰(zhàn)略協(xié)議》合作框架下，在智慧制造、數(shù)字化標準研究、數(shù)字化創(chuàng)新及智能制造人才培養(yǎng)等方面進行深度合作，共同推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型。根據(jù)協(xié)議，西門子將為寶武炭材提供過程工業(yè)先進的控制技術(shù)，實現(xiàn)以工藝流程數(shù)字化設(shè)計為核心，以控制設(shè)備數(shù)字化設(shè)計為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計及交付；雙方將基于增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)的智能巡檢及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)息進行相關(guān)數(shù)字化標準研究。雙方還將在邊緣計算、云技術(shù)服務(wù)等領(lǐng)域共同進行數(shù)字化創(chuàng)新，并對數(shù)字化資產(chǎn)管理、新材料工藝流程開發(fā)等前瞻性話題進行深入研究。
西門子還與久泰簽訂戰(zhàn)略合作諒解備忘錄，在智慧企業(yè)建設(shè)方面進行合作。西門子將提供智慧工廠建設(shè)咨詢規(guī)劃和相關(guān)解決方案，積極參與久泰“年產(chǎn)100萬噸乙二醇項目”智慧工廠的落地實施，該項目建成后將成為國內(nèi)單體工藝裝置規(guī)模的乙二醇項目。雙方還將在企業(yè)戰(zhàn)略管理及精益化運營、人才管理與培訓、融資租賃、新材料研發(fā)與制造相關(guān)的前沿創(chuàng)新技術(shù)等方面開展合作探討。
在機床行業(yè)，西門子與寶雞機床簽訂框架協(xié)議，為其提供全價值鏈的數(shù)字化工廠咨詢規(guī)劃服務(wù)，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型其在產(chǎn)品研發(fā)及制造端的競爭力。西門子將助力寶雞機床制定清晰的數(shù)字化工廠實施路線圖，構(gòu)建從研發(fā)到量產(chǎn)、從訂單到交付的全生命周期數(shù)字價值鏈，實現(xiàn)流程的優(yōu)化和生產(chǎn)效率的提高，從而競爭力。
在電子息技術(shù)領(lǐng)域，西門子與中科可控簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，將為其提供數(shù)字化企業(yè)咨詢與規(guī)劃服務(wù)、工業(yè)軟件、工業(yè)自動化及電氣化軟硬件等相關(guān)產(chǎn)品和解決方案，助力其打造可年產(chǎn)100萬臺可控高性能服務(wù)器的智能制造工廠，并建立國際先進水平的研發(fā)、實驗和管理體系以及專業(yè)人才隊伍。
作為 PPI接口，用于編程功能、HMI 功能（TD 200、OP），S7-200 內(nèi)部 CPU / CPU 通（9.6/19.2/187.5 kbps），或作為 MPI從站，用于和 MPI 主站（S7-300 / -400、OP、TD、按鈕板）進行數(shù)據(jù)交換。
用戶可編程接口（FreePort），帶中斷能力，用于和非西門子設(shè)備進行串行數(shù)據(jù)交換，例如在 ASCII 協(xié)議下、波特率為 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s時，可將 PC / PPI 電纜用作為 RS 232/ RS 485 適配器。
擴展總線：
連接擴展模塊 (只能使用 22x 系列的擴展模塊)。
中斷輸入：
對過程號的上升沿或下降沿作出極高速響應(yīng)
高速計數(shù)器：
6 個高速計數(shù)器(30 kHz), 可通過參數(shù)設(shè)置使能和復位輸入，具有2個單獨的輸入端，可同時用作增/減計數(shù)器；或者可以連接2個具有90°相差脈沖列(4x20 kHz)的增量編碼器。o.
通過數(shù)字量和模擬量擴展模塊進行無故障擴展(擴展模塊，選件)。
仿真器（可選）：
用于集成輸入的仿真和用戶程序的檢驗。
模擬電位計:
2 個模擬電位計，可在日常工作中用作一個設(shè)定值計數(shù)器，例如設(shè)定時間。
脈沖輸出：
2 個高頻脈沖輸出（ 20 kHz）；用于定位任務(wù)及通過電源電路控制調(diào)頻電機和步進電機。
實時時鐘：
例如用于給報文加時間標記、紀錄機器運行時間或用于基于時間的過程控制。
EEPROM 子模塊(選件):
用于保存完整的 STEP 7-Micro/WIN 用戶程序及其它文檔。
用于支持數(shù)據(jù)記錄功能和配方管理。
允許快速修改程序(即使沒有編程器)和其它程序歸檔。
通過電池提供長時間后備：
可將存儲時間提高到200天。無電池模塊時，用戶數(shù)據(jù)（如存儲器位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時器和計數(shù)器）通過內(nèi)部的超級電容進行保護,大約 5 天。可以保存用戶程序(免維護)。電池模塊插入存儲器子模塊插槽中。
我公司主要產(chǎn)品有【西門子通訊電纜】。三明永安楚控自動化設(shè)備有限公司憑借豐富的技術(shù)實力、先進的管理經(jīng)驗、優(yōu)良的銷售服務(wù)、嚴格的質(zhì)量管理體系和科學的整體營銷手段 與您攜手并進，共同發(fā)展。公司以實在做人，誠信做 事為原則，以好的質(zhì)量、低的價格、完善的售后服務(wù)、來答謝新老客戶，我們真誠希望與您建立長期的合作關(guān)系，互惠互利、合作共贏。
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