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欧洲机床展览会(EMO)已经于2019年9月16日在德国汉诺威开展，西门子展台位于Hall9 H50 ,为方便在德国的中国客户观展，以及在国内对机床感兴趣的客户了解***新技术，现对西门子展台上的重要展品进行介绍，先介绍和机床制造商相关的部分，请大家注意上面导展图上的序号，以及在下文中标注的序号，它们是相互对应的。

 

 

(1) SINUMERIK ONE  

为什么我们称SINUMERIK ONE为“数字原生CNC”？因为SINUMERIK ONE的诞生，发展和成熟仅在虚拟世界中进行。 只有这样才能真正移植到真正的SINUMERIK ONE硬件上。 这使得SINUMERIK ONE的数字双胞胎具有100%相同的加工行为。 这是确保虚拟世界中的所有度量在现实中也是有效的。

 

 

(2) 332/340: CMVM - 利用自动化工程和数字化服务的数字化双胞胎促进数字化转型

我们来到***个展品前—数字化双胞胎。

这个数字双胞胎被称为“Create MyVirtual Machine”，它允许机器制造商采用与创建机床相同的方法：在灵活且***的虚拟世界中产生，开发并完善。 “Create MyVirtual Machine”有不同的版本，具体取决于机器制造商希望在虚拟世界中的投入程度。

这里演示了以下两种虚拟模型：

“创建MyVirtual Machine / 3D”允许导入机器的3D模型。

“创建MyVirtual Machine / SIMIT连接器”实现了虚拟SINUMERIK ONE与我们的仿真平台“SIMIT”和“NX Mechatronic Concept Designer（MCD）”的交互。 “

(3) 334/336: Engineering (TIAP, ES Workflow) - Innovate faster by a continuous engineering workflow

“TIA Portal”是西门子所有自动化组件的工程架构，已经成为市场上***，***具创新性的工程系统。西门子6SL3210-1SE31-0UA0

无论PLC是否要在SINUMERIK ONE中进行编程，所有PLC语言中的完全符号编程减少了编程错误，并且通常可以改善程序的结构和可读性。

S7-1500 PLC与SINUMERIK ONE的集成通过更广泛的编程方法，更多内存和高达10倍的PLC程序处理速度提供了额外的附加价值。

(4) 335: Safety Integrated - 通过减少安全调试时间来更快的革新

更加便捷地搭建安全的生产是SIMUMERIK ONE的核心目标。通过SINUMERIK ONE Safety Integrated和TIA Portal，我们再次大大简化了工程设计。例如，现在有针对所有安全功能的面向功能的图形配置对话框。 或者现在只需为集成的S7-1500安全PLC创建一次安全程序。 SINUMERIK ONE系***立执行冗余安全执行。

 

 

(5) 335: 信息交互 & 安全 - 通过整体安全和工业通信提高生产力

我们的SINUMERIK ONE不仅可以控制机床，还可以与外界进行通信。这不仅能够需要高性能，还需要安全的通信通道。毕竟，这完全取决于客户的数据和技术。通过OPC UA 3.0，SINUMERIK ONE支持当前和现在广泛使用的工业工厂垂直以太网通信标准。除了标准对象模型之外，数据的客户特定对象模型还有助于OPC客户端应用程序的开发。

(6) 337: Ha***are ONE – 通过***高的CNC和PLC性能***大限度地提高生产率

现在我们离开虚拟世界。 要进行真正的切削加工，您还需要一个真正的SINUMERIK ONE。 SINUMERIK ONE硬件有两种版本。SINAMICS S120驱动系统设计中的模块化NCU变型设计用于控制柜。在基于面板的PPU中，控制单元和控制器合并为一个组件。所有硬件型号都集成了S7-1500安全PLC和SINAMICS S120驱动控制。所有硬件型号均支持SINUMERIK Safety Integrated和Industrial Security。

(7) 338: Ha***are HMI - 通过提高操作效率***大限度地提高生产率

虽然PPU型号已经具有多点触控显示屏，但NCU可以使用SINUMERIK blackline plus模块化系统。

SINUMERIK Operate也将由SINUMERIK ONE保留，该产品得到了我们大多数客户的认可为市场上***好的标准用户界面。 我们展示我们的新手持终端HT10。 配备10英寸多点触控显示屏，紧急停止，超控旋转开关和一些重要的硬键，其符合***工程学的设计令人印象深刻。

(8) 341: RMVM - 通过数字化加工技术探寻新的思维方式

***初，我描述了数字双胞胎对机床制造商的巨大优势。这个数字双胞胎对机床用户也有好处吗？

虽然数字化双胞胎联轴器简化了机床制造商的机床的工程设计和调试，但机床用户的数字双床主要关注的是用机床加工工件。所以情境发生了变化。Creat MyVirtual Machine“成为”Run MyVirtual Machine“，加工编程中的数字双胞胎。

Edge and Digitalization Soluti*** Court

通过提高机床的可用性和生产率，机床用户可以持续提高其附加值。 数字化也是关键，我们提供广泛的集成硬件和软件产品组合。但是，机器制造商也应该从我们的开放式基础设施中受益，因为它能够通过自己的产品和服务为客户提供更高的附加值。

(9) 283: SINUMERIK Edge – 通过数字化双胞胎创造更高利润

SINUMERIK Edge是我们用于数字化解决方案的开放式基础架构的重要组成部分，可将云直接带入机器以实现实时应用。 SINUMERIK Edge计算机包含一台PC，可与SINUMERIK，开放式操作系统和Edge-Apps进行高性能数据连接。 Edge技术的主要优势在于它可以直接在机床上安全可靠地执行大型实时应用，而不会中断加工本身。

使用我们的SDK（软件开发人员工具包），机器制造商或第三方可以开发边缘应用程序和管理他们通过Mindsphere。 对于Edge App及其更新的***，机器用户建立安全Mindsphere上的App Store与SINUMERIK Edge之间的连接。

 

 

(10) 282: Process stability - Process Stability – 通过预测和预防确保机器正常运行

稳定的制造过程一方面需要可靠的机器，另一方面需要机床必须防止因错误操作或编程而造成的损坏。 在可靠性的情况下，需要观察机床运行的变化，以便有远见地规划维护周期。 因此，我们提供Mindsphere应用程序“Analysis MyMachine / Condition”。

为避免碰撞，SINUMERIK系统中实现的“防碰撞”功能现已上市。通过“***oidance@ Edge”，避免碰撞外包给SINUMERIK-Edge。 SINUMERIK控制系统和SINUMERIK Edge之间的快速数据链保证了实时防撞，机器控制系统的减压确保了***佳的机器生产率。

 (11) 280: Workpiece quality - 使用人工智能进行过程数据评估以确保零件质量

为了确定工件质量，我们可以使用我们的眼睛或合适的测量仪器。 但是，来自工件加工的过程数据也可以得出关于质量问题的可能原因的结论。 这需要快速访问相关的过程数据和可视化以进行必要的分析。通过“Analysis MyWorkpiece”，我们提供了一系列工具，机器用户可以通过优化加工过程来提高工件质量。为此，SINUMERIK Edge在SINUMERIK的加工过程中记录所选的数据。

 (12) 280: 加工速度- 数字化双胞胎大幅提高产品输出速度

机床的生产率一方面取决于力学的动态可能性，另一方面取决于控制系统的性能和技术性能。

由于机械固定并且控制系统的性能无法无限增加，Edge也是可用的技术。在这里，我们展示了“Optimize MyMachining”，这是一种SINUMERIK Edge解决方案，可显着提高切削性能。靠边缘计算设备支撑的摆线铣削可缩短铣削时间，同时保护刀具。另一种解决方案使切削速度适应切削负载。一方面，可以以相应更高的速度在低负载区域中行驶。另一方面，切削条件的实时记录可防止过载并可靠地防止刀具破损。此处显示的第三个提高生产率的Edge解决方案通过智能优化刀库管理来减少停机时间。

 Technology Court

(13) 290-310:

在我们的技术领域，我们展示了SINUMERIK ONE应用，其中使用各种技术来优化整体生产力和制造质量。您可以看到***台用SINUMERIK ONE实现的“增材制造”设备。 “定向能量沉积机床”，SINUMERIK ONE具有高系统性能，可实现更好的零件质量。 该机器的生产准备以及整个机器工程完全虚拟地进行。

数控机床系统展区

(14) 320-322: 总结808-840 

现在我们正在通过现有的CNC产品组合。

入门级SINUMERIK 808适用于简单的车削和铣削应用。功能齐全的SINUMERIK 828适用于紧凑型车削，铣削和磨床。我们的模块化多功能SINUMERIK 840D sl系统适用于所有技术。这些还包括增材制造工艺和机器人集成。

(15) 323: MCU 1720 

全新的是SINUMERIK MC。 这款带有集成CNC内核和S7-1500 PLC的Windows 10 Microbox PC系统经过优化，适用于木材，玻璃，陶瓷和石材加工机床。如所提及的行业中通常的那样，非常单独的操作单元由机器制造商自己开发。

(16) Machine concept

机床制造商的***选择现有的5轴机床作为基础，其CAD数据传输到“NX Mechatronic Concept Designer”。 关键是要找出***符合指定要求的换刀变量。使用“NX MCD”，可以模拟运动序列，并根据不同的机械工程思想评估其效率。 同时，“Simcenter”用于改善机器在动力学和振动趋势方面的行为。 经过几次优化循环并与客户进行验证后，现在可以获得新机器概念的虚拟结果

(17) Machine engineering

机械工程，电气工程和自动化现在必须与机械工程结合在一起。

换句话说，为了使虚拟机床起作用，它必须通电（所有电气元件）和自动化（PLC程序）。

根据概念阶段的结果，“Automation Designer”支持与“Electrical Designer”和“Sizer”合作选择必要的电气设备，并支持创建自动化。虚拟控制柜和虚拟控制器补充了机械技术的数字双胞胎，在我们的例子中是SINUMERIK ONE。通过TIA博图，配置和自动化程序编译，绑定，加载到虚拟的控制器中。这将***为数字双胞胎注入活力，并且可以进行调试。

(18) Machine commissioning

当然，即使在数字双胞胎的时代，真正的床也必须在车间投入运行。虚拟调试选项可将此比例降至***低。 主要调试过程，包括大部分安全调试和安全验收，可以在***的办公环境中进行。在工程和虚拟调试的同时，车间员工已经安装了真机，并准备好与开关柜等完全接线，以进行***终调试。

(19) Machine operation

我们已经从工程“Creat MyVirtual Machine”的数字双胞胎中生成了加工“Run MyVirtual Machine”的数字双胞胎。因此，现在虚拟机床上，无论是真实的还是虚拟的，都会转到机器制造商的客户那里。

(20) Machine services

机器制造商可以帮助他们的客户解决所有这些问题：例如磨损或导致失效的风险

解决方案：与Mindsphere共享连接并使用MindApps“Manage MyMachines”或“Manage MyMachines / Remote”。一方面，因为它们可以帮助机器制造商优化机床，另一方面，

它们提供了一个***的服务，使机器用户适合数字化。 反过来，这是机器制造商能够为其客户提供自己的数字化解决方案的重要先决条件。

转眼间，2019年已进入5月，刚过完劳动节假期，西门子工程师一路向南，拜访济南和南京2个地方的航空航天客户。

    5月6日上午，航空团队来到了中航工业集团济南特种结构研究所，特种所始建于1970年，是中国飞机和各类飞行器雷达天线罩***化研究所，是中国飞机火控雷达罩、电子对抗天线罩、合成孔径雷达罩、气象地形测绘雷达罩、***通讯天线罩、红外雷达双模天线罩等多项产品的诞***。

                                    图1：中国航空工业集团济南特种结构研究所

    民用航空领域，是ARJ21-700支线客机的雷达罩TC证持有单位，也是C919大型客机雷达罩的主研制单位。

图2：ARJ21支线客机

图3：C919客机

    本次交流主要涉及西门子系统的机床联网问题，***是OPC UA功能。OPC UA作为一种标准的开放的通讯协议，***新的版本能够实现NC程序传输和系统报警上传。

    OPC UA功能需要Sinumerik系统软件版本在4.5 SP3以上，如果是客户现场比较老的数控系统采用HMI Advanced界面，也可以使用OPC DA的方式进行数据的采集。

 图4：OPC UA功能概述

    对于编程能力较强的客户，可以根据西门子发布的参考示例，完成NC/PLC变量，程序传输，报警事件传输等方面功能的开发。

图5：OPC UA功能开发示例

    对于自己开发能力较弱的客户，西门子也提供了标准的车间级数字化软件，并由西门子专业的工程实施团队完成交付。

图6： 西门子车间级数字化软件

    5月8日上午，西门子航空团队来到了本次行程的第二站，中国航天科工南京晨光。在客户现场，西门子工程师向客户介绍了西门子数控系统和自动化***新产品，并与客户讨论技术问题。

 

图7：西门子工程师介绍Sinumerik***新产品

图8：西门子工程师介绍自动化产品

    8号下午，工程师来到客户现场，帮助客户解决现场实际问题。作为西门子的老用户，客户现场还见到了一台西门子880系统，已经正常工作了30多年。

 

图9：西门子880数控系统

    5月9日上午，航空团队来到了中航工业南京金城集团，客户对VNCK虚拟机床，MMP程序管理软件，AMP机床信息采集等软件比较感兴趣，现场就这些问题与客户进行了交流。

图10：南京金城产业园

    5月9日下午，航空团队来到了本次行程的***后一站，南京航空航天大学-机器人智能装配技术与装备实验室，该实验室与国内航空航天的主机厂和发动机厂的很多项目都有直接合作。应实验室的老师和学生们的要求，西门子工程师对Sinumerik控制机器人的方案进行了介绍。

图11：南京航空航天大学

图12：西门子机器人解决方案

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