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西门子以“数字化双胞胎”应用推进机床工业的数字化
? 以“数字化双胞胎”为核心的数字化企业解决方案为机床制造商和机床用户创造全价值链优势? MindSphere的“Manage MyMachines”应用程序开启数字化企业的新型业务模式
? 软硬件升级的Sinumerik 840D sl数控系统可集成到全集成自动化（TIA）环境，与PLC直接通讯
西门子在今天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度和可靠性，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，覆盖从普及型和标准机床控制方案、到?？榛呒督饩龇桨?，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?？榛杓?。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，出色的通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，为生产保驾护航。
? 全新TIA博途V15版本工程软件平台侧重于应用、数字化产品组合和工程效率
? 高级语言编程得到进一步增强、集成更多驱动系统及功能
? 开放的OPC UA功能和虚拟调试扩展了数字化产品组合
? 项目标准化和的团队合作，使机器和系统的诊断易如反掌
凭借全新版本的TIA博途V15，西门子扩展了其全集成自动化工程软件平台，纳入一系列实用的全新数字化功能，以缩短工程时间。其创新成果的主要有增加应用可能性、扩展数字化产品组合、实现标准化和提高工程效率。
TIA博途V15增加应用可能性的亮点在于其集成了高级语言应用及其它驱动系统的多功能平台，其中包括验收测试等；将操作功能和2D到4D运动学集成于Simatic S7-1500控制器，可连接并对机器人进行编程。Simatic S7-1500高级控制器产品系列中纳入全新多功能平台，目前能够通过C/C++和Eclipse等商业编程工具轻松创建和重用高级语言应用。Sinamics S120及其他驱动产品系列的集成有助于实现西门子全系列驱动技术在TIA博途中的组态、调试和诊断。另一个亮点是针对Sinamics G驱动产品系列的向导指引型验收测试。结合支持Simatic S7-1500高级控制器的CPU新技术，采用2D到4D运动学的操作功能现在可以在TIA博途中轻松地进行编程、模拟和调试，譬如Cartesian龙门架、卷取机、Scara机器人和Delta拾取机器人等。TIA博途V15还提供机器人功能?？饪ê桶泊ǖ然魅酥圃焐桃呀涫菘榭庥糜谠赥IA博途中进行机器人编程。日本电装（Denso）和瑞士史陶比尔（St?ubli）等其他制造商计划在不久的将来发布数据块库。这样，控制和机器人技术的发展更加紧密，而TIA博途则能带来从工程到机器人操作等各环节的整体解决方案。
TIA博途V15关于数字化产品组合的扩展方面聚焦OPC UA功能和虚拟调试。OPC UA功能已针对Simatic S7-1500高级控制器进行了扩展。这可以改进和简化工厂中机器设备与MES/SCADA/IT层级（制造执行系统/监控和数据采集）之间的标准化垂直和水平通。另外，它还有助于自动化解决方案按照行业特定标准进行实施，如OMAC PackML（机械自动化与控制组织）或Weihenstephan（唯森）等。虚拟调试支持对自动化解决方案的虚拟验证，也就是说控制组件与机器或系统的机电系统之间进行交互。该西门子解决方案的核心是支持Simatic S7-1500的S7-PLCSIM Advanced高级仿真器。这可以实现许多控制器功能的模拟和对虚拟系统模型的仿真测试。因此，自动化和机械工程在产品生命周期的早期阶段便实现了同步，从开发到实际调试的时间都得到缩短。
在标准化和更高工程效率方面，全新版本的TIA博途重视团队合作和扩展对设备和系统的诊断功能。通过TIA博途多用户工程（TIA Portal Multiuser Engi-neering），在团队合作中添加了对变更对象的自动标记和离线模式。新版本下多用户服务器中强化的变更管理功能，如用于变更历史记录和用户评论等，可以改进团队内系统支持下的同步变更。对于设备和系统诊断，Simatic ProDiag诊断软件包也进一步扩展，现已涵盖对故障?？榈募嗫睾驼攵訮roDiag报警的标准分析。借助同样已经得以扩展的Simatic HMI（人机界面）中的S7图形控制显示，直接改善了在系统的操作设备上对设备序列和应用错误的诊断及可视化显示。譬如，用户首次能够回查操作设备的图形代码显示故障的真实原因。
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