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西門子以“數(shù)字化雙胞胎”應(yīng)用推進(jìn)機(jī)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(jī)床制造商和機(jī)床用戶創(chuàng)造全價(jià)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(dòng)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(jī)床展覽會(huì)(CCMT 2018)上,重點(diǎn)展示了機(jī)床加工與制造過程中如何借助“數(shù)字化雙胞胎”來實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、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(jì)、加工過程乃至維護(hù)和服務(wù)。同時(shí),西門子在本次展會(huì)上延續(xù)了 2017漢諾威國際機(jī)床展的展示理念,借助實(shí)際案例展示了“數(shù)字化雙胞胎”在機(jī)床制造商和機(jī)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(tuán)副總裁、運(yùn)動(dòng)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(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)床加工與制造的數(shù)字化
采用西門子控制技術(shù)的機(jī)床,其虛擬機(jī)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(yùn)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(fù)雜運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行虛擬測試,以提高實(shí)體機(jī)床后續(xù)加工的度和可靠性,限度縮短調(diào)整時(shí)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(qiáng)大的、基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere在機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用的多種連接和安裝選項(xiàng)。利用MindSphere上的“Manage MyMachines”應(yīng)用程序,西門子在展臺(tái)上連接了北京數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中心的兩臺(tái)機(jī)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(jī)床數(shù)據(jù)?!癕anage MyMachines”能輕松快速地將Sinumerik 840D sl 這樣的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與MindSphere相連,為用戶提供來自聯(lián)網(wǎng)機(jī)床的息,使用戶能清晰地了解機(jī)床的當(dāng)前以及歷史狀況,從而縮短機(jī)床停機(jī)時(shí)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(huì)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)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(jià)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(dòng)的高性能 NCU(數(shù)控單元),性能潛力更高。在 NCU 鏈路中,30 個(gè)加工通道可控制多達(dá) 93 根軸。使用該數(shù)控系統(tǒng)的多軸機(jī)床,可在短的加工時(shí)間內(nèi)完成極高的加工精度。Sinumerik 840D sl 的NCU 性能可擴(kuò)展,其操作部件還采用了高度模塊化設(shè)計(jì)。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(jī)床的工藝條件對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,從而確保生產(chǎn)自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)Profinet進(jìn)行通,出色的通功能可完美集成到西門子全集成自動(dòng)化 (TIA) 環(huán)境,并通過TIA博途工程軟件平臺(tái)進(jìn)行工程組態(tài)。先進(jìn)的觸控屏幕技術(shù)為機(jī)床操作帶來嶄新的智能生產(chǎn)體驗(yàn)。
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(jì)了大量功能來簡化Sinumerik的操作。比如預(yù)先配置好的邊屏顯示(Sidescreen),不僅豐富了人機(jī)界面(HMI) 的原有界面,還能提供更多功能。針對當(dāng)前操作任務(wù),邊屏顯示會(huì)顯示所有相關(guān)息,一目了然。另外,用戶可以隨時(shí)合上或展開、水平或垂直滾動(dòng)邊屏顯示來瀏覽內(nèi)容。其次,為了保障機(jī)床的高可用性,Sinumerik還提供了實(shí)時(shí)的防碰撞功能CollisionAvoidance。無論是使用一個(gè) NCU 的單通道加工,還是五軸同步銑削等復(fù)雜加工,防碰撞功能都可有效防止機(jī)床上發(fā)生意外干涉,為生產(chǎn)保駕護(hù)航。
內(nèi)蒙古通遼楚控自動(dòng)化設(shè)備有限公司開拓創(chuàng)新,不斷去完善和提高 西門子通訊電纜產(chǎn)品的質(zhì)量,對產(chǎn)品精益求精,對客戶細(xì)心服務(wù),以“技術(shù)、服務(wù)、節(jié)能、環(huán)?!睘槔砟?,以維護(hù)地球生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造美好人居環(huán)境為目標(biāo)。在人類面臨著“能源危機(jī)”和“溫室效應(yīng)”威脅的今天,內(nèi)蒙古通遼楚控自動(dòng)化設(shè)備有限公司的 西門子通訊電纜將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用! 客戶的滿意和對社會(huì)節(jié)能環(huán)保的貢獻(xiàn),是我們不斷前進(jìn)的動(dòng)力!
基于數(shù)字化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)機(jī)床行業(yè)全價(jià)值鏈的數(shù)字化
西門子能夠借助其解決方案,在虛擬世界中對機(jī)床用戶的實(shí)際工藝鏈進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),創(chuàng)建機(jī)床制造全價(jià)值鏈數(shù)字化雙胞胎,涵蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)制造和數(shù)字化服務(wù)。
西門子為機(jī)床行業(yè)提供的數(shù)字化企業(yè)解決方案依托于一系列集成、統(tǒng)一的開放式數(shù)字化平臺(tái):
? 西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere能夠幫助機(jī)床行業(yè)客戶充分利用基于云的數(shù)字化優(yōu)勢。
? 西門子工業(yè)邊緣計(jì)算(Siemens Industrial Edge)平臺(tái)支持在機(jī)床端直接完成本地高性能數(shù)據(jù)處理,并將其集成到相關(guān)的自動(dòng)化解決方案之中。在這個(gè)平臺(tái)中,西門子專為機(jī)床行業(yè)的邊緣計(jì)算應(yīng)用提供了Sinumerik Edge平臺(tái),可在機(jī)床運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)高頻的數(shù)據(jù)處理,并與自動(dòng)化解決方案相集成。
? 西門子數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析平臺(tái)(Sinumerik Integrate)可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床生產(chǎn)車間的生產(chǎn)管理、加工性能分析、機(jī)床狀態(tài)監(jiān)控等功能,而且提供了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口,能夠?qū)C(jī)床集成到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP)等生產(chǎn)IT中,從而發(fā)揮工廠內(nèi)數(shù)據(jù)處理的各種優(yōu)勢。
針對以上數(shù)字化平臺(tái),西門子還推出了一系列應(yīng)用。例如,在用于狀態(tài)監(jiān)測的Manage MyMachines應(yīng)用之外,西門子MindSphere的新應(yīng)用Analyze My-Performance/OEE Monitor,為用戶分析設(shè)備的可用性與利用率,計(jì)算和評估設(shè)備綜合效率(OEE),從而大幅簡化生產(chǎn)規(guī)劃過程; Sinumerik Edge邊緣計(jì)算的新應(yīng)用Optimize MyMachining/Trochoidal則能夠幫助機(jī)床用戶持續(xù)改進(jìn)應(yīng)用,減少刀具損耗、延長機(jī)床使用壽命、從而降低總庫存成本,以提高機(jī)床的可用性并顯著提高生產(chǎn)力。Sinumerik Integrate數(shù)控系統(tǒng)集成的新應(yīng)用Manage MyResources可呈現(xiàn)刀具整個(gè)生命周期的狀態(tài),而Optimize MyPro-gramming/NX CAM Editor則可輕松實(shí)現(xiàn)加工程序的優(yōu)化和調(diào)整。
機(jī)床制造商及用戶都能夠借助西門子數(shù)字化平臺(tái),靈活使用本地?cái)?shù)據(jù)處理和基于云的數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與IT的集成,從而大幅提高生產(chǎn)靈活性與效率、縮減工程投入和產(chǎn)品上市時(shí)間,并通過數(shù)字化來鞏固并擴(kuò)展在全球市場中的競爭力。在展會(huì)現(xiàn)場,有數(shù)十臺(tái)來自機(jī)床廠商的設(shè)備連接到了MindSphere應(yīng)用程序 Manage MyMachines以及Analyze MyMachines。
此外,西門子還能夠?yàn)闄C(jī)床廠商的數(shù)字化升級提供從需求分析到方案實(shí)施、跟蹤分析、再到生產(chǎn)過程持續(xù)優(yōu)化的服務(wù)。
?節(jié)省空間的基本類型
?擴(kuò)展模塊連接接口,多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、20 (16) 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 8 (2) 點(diǎn)模擬量輸出
?可選擇連接 LOGO!TD 文本顯示(可連接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型);LOGO!TDE 可與 LOGO! 連接8 或更高LOGO! 的新改進(jìn)8
?所有基本單元都配有集成 Web 服務(wù)器
?外殼寬度與 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
?所有基本單元都帶有以太網(wǎng)接口,用于與 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通
?采用標(biāo)準(zhǔn)型 CF 卡LOGO!0BA7 型號:
?以太網(wǎng)接口,用于與 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 進(jìn)行通訊
?可組網(wǎng)多達(dá) 8 個(gè) LOGO! 設(shè)備
?標(biāo)準(zhǔn) CF 卡或 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的使用
人機(jī)對抗”的說法難免有危言聳聽之嫌,進(jìn)一步了解人工智能,人們早已發(fā)現(xiàn)情況并非如此。如今,變革已經(jīng)開始,德國各工業(yè)企業(yè)正在試圖互相挖角,尤其是那些跨學(xué)科人才,比如具備物理工程知識(shí)的數(shù)據(jù)科學(xué)家。只有他們能將人工智能生成的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。例如,列車操作員收到指令,要在某個(gè)時(shí)間前更換某節(jié)列車的某個(gè)部件。而要發(fā)出這條指令,需要兼具預(yù)測性維護(hù)、風(fēng)險(xiǎn)分析的相關(guān)知識(shí),還要了解替換部件的可用性,甚至是列車所在的法律法規(guī)。所以說,只有人類才可以將數(shù)字化世界的洞察運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)世界中。
正因如此,在高精度作業(yè)時(shí)我們總是依賴于嫻熟的手工勞動(dòng)。例如,在慕尼黑Allach區(qū)的工廠里,生產(chǎn)和維護(hù)機(jī)車時(shí)的工作精度達(dá)到十分之一毫米。只有交給專業(yè)技術(shù)人員,我們才能保證列車的性能。
目前有三大趨勢并行:新的就業(yè)機(jī)會(huì)正在產(chǎn)生、一些崗位逐漸被淘汰、還有一些崗位則正在發(fā)生著改變。若想人工智能對人類社會(huì)產(chǎn)生積極影響,就必須確保商業(yè)企業(yè)——包括大中小企業(yè)甚至零售商——都能廣泛應(yīng)用人工智能。我所講的是工業(yè)人工智能,即結(jié)合了專業(yè)知識(shí)的人工智能。我們的目標(biāo)是創(chuàng)造“數(shù)字化伴侶”,它相當(dāng)于人類的智能助力器。這種為人類賦能的人工智能技術(shù)必須得到普及。但是,我們不能只投資研發(fā),還要投資培訓(xùn),把這些技能在幼兒園、小學(xué)、高中和大學(xué)中推廣。
我們通過“工業(yè)4.0”成功開啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型,而工業(yè)人工智能將這一轉(zhuǎn)型至全新高度
人工智能推動(dòng)“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段
工業(yè)大國想要從當(dāng)前的工業(yè)革命中獲益,需要工業(yè)企業(yè)、政府官員、科學(xué)家和社會(huì)各界合作伙伴們通力合作,制定類似德國“工業(yè)4.0”的成功舉措。“工業(yè)4.0”已是世人皆知的術(shù)語,它將在人工智能的助力下迭代升級,因?yàn)槲磥淼囊磺卸紝⒑腿斯ぶ悄芟⑾⑾嚓P(guān),包括IT技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、工廠運(yùn)營、產(chǎn)品性能和服務(wù)模式等。工業(yè)人工智能將推動(dòng)“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段,鞏固德國等工業(yè)大國的實(shí)力,這一點(diǎn)與美國和中國企業(yè)主導(dǎo)的消費(fèi)品產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用的人工智能有所不同。
在位于慕尼黑的西門子機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室內(nèi),機(jī)器人在沒有預(yù)先編程的情況下組裝產(chǎn)品
人工智能是未來發(fā)展的關(guān)鍵
有關(guān)人工智能的恐慌論是片面的。我認(rèn)為人們忽視了重要的一點(diǎn),那就是人工智能對國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的未來增長十分關(guān)鍵??紤]到人口結(jié)構(gòu)的變化趨勢,全球年均3.5%的GDP增長率注定難以為繼。經(jīng)濟(jì)必須轉(zhuǎn)型,可以通過人工智能技術(shù)和技術(shù)密集型勞動(dòng)力而非勞動(dòng)密集型勞動(dòng)力來實(shí)現(xiàn),基于資質(zhì)和生產(chǎn)力創(chuàng)造價(jià)值。
無論是還是企業(yè),若想在今天取得成功,就必須使經(jīng)濟(jì)適應(yīng)未來發(fā)展。知名市場研究機(jī)構(gòu)一致預(yù)測,如果人工智能得以正確并且持續(xù)地應(yīng)用,它將有可能提高德國等經(jīng)濟(jì)體的GDP。我們已經(jīng)通過“工業(yè)4.0”開啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型,而工業(yè)人工智能可以幫助我們達(dá)到一個(gè)全新的高度。
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