西門(mén)子借助“數(shù)字化雙胞胎”推進(jìn)機(jī)床行業(yè)的“工業(yè)4.0”之路

 西門(mén)子在今天開(kāi)幕的第十五屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT 2017)上，重點(diǎn)展示了機(jī)床加工與制造過(guò)程中如何借助“數(shù)字化雙胞胎”來(lái)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(guò)程，從而提高生產(chǎn)力、可用性和過(guò)程可靠性，優(yōu)化加工精度、設(shè)計(jì)、加工過(guò)程乃至維護(hù)和服務(wù)。

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

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(mén)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(guò)程。小批量、多批次的定制化生產(chǎn)趨勢(shì)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)(CAM)以及數(shù)控機(jī)床(CNC)的全過(guò)程提出了更高的要求，其中最重要的是將CAD/CAM信息無(wú)差錯(cuò)地轉(zhuǎn)換為數(shù)控程序。采用西門(mén)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(mén)子的Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)使用相同的語(yǔ)言代碼，借助虛擬NC內(nèi)核，可以生成仿真和試運(yùn)轉(zhuǎn)的“數(shù)字化雙胞胎”，即完全對(duì)應(yīng)的虛擬鏡像，從而提前對(duì)程序和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行虛擬測(cè)試。這樣，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行數(shù)控程序時(shí)，就能夠識(shí)別序列和程序錯(cuò)誤以及機(jī)床與刀具的碰撞，評(píng)估運(yùn)動(dòng)行為，確定程序運(yùn)行時(shí)間，以提高實(shí)體機(jī)床后續(xù)加工的精確度和可靠性，最大限度縮短調(diào)整時(shí)間。其優(yōu)勢(shì)在小批次、定制化產(chǎn)品的生產(chǎn)中更為明顯。

在工件設(shè)計(jì)完成，機(jī)床加工制造的過(guò)程中，借助數(shù)控系統(tǒng)與IT技術(shù)的集成，西門(mén)子還能夠采集零件與加工信息，并將這些信息反饋回制造執(zhí)行系統(tǒng)中，從而形成一個(gè)信息的閉環(huán)。這樣，產(chǎn)品出現(xiàn)任何問(wèn)題或者調(diào)整，都可以進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的同步更新。這種數(shù)控系統(tǒng)與控制層、生產(chǎn)層、乃至管理層的端到端聯(lián)網(wǎng)，使智能的、自優(yōu)化的自主生產(chǎn)流程成為可能。借助Sinumerik Integrate解決方案，西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)可以幫助機(jī)床廠商快速、方便、高效地將其機(jī)床集成到客戶的整體生產(chǎn)和通訊流程中。已經(jīng)使用工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PLM系統(tǒng))或制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的客戶也可以通過(guò)西門(mén)子的解決方案將機(jī)床制造過(guò)程連接到企業(yè)的高層管理系統(tǒng)中，以保證從企業(yè)管理層到具體的控制層所使用的數(shù)據(jù)全部保持一致。

全面的數(shù)控系統(tǒng)解決方案

在本次展會(huì)上，西門(mén)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 sl數(shù)控系統(tǒng)，全面覆蓋從普及型機(jī)床和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制方案、到模塊化高級(jí)解決方案，再到高端工件生產(chǎn)的智能解決方案。其中，全新升級(jí)的V4.7軟件集成了“Top Surface”臻優(yōu)曲面加工技術(shù)，采用先進(jìn)的預(yù)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(shù)據(jù)，在模具制造中實(shí)現(xiàn)高速、高精銑削加工與完美的表面質(zhì)量。除數(shù)控系統(tǒng)之外，西門(mén)子展臺(tái)同時(shí)展出的還有與之相配套的Sinamics驅(qū)動(dòng)系列、Simotics電機(jī)系列、電主軸等產(chǎn)品，機(jī)床廠應(yīng)用案例，數(shù)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)上的成功應(yīng)用，以及PLM產(chǎn)品生命周期管理軟件、融資租賃、電柜集成等增值服務(wù)解決方案。

數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)器人無(wú)縫集成

借助Sinumerk Integrate Run MyRobot，西門(mén)子機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)器人無(wú)縫集成到生產(chǎn)環(huán)境中，以實(shí)現(xiàn)方便靈活的工件裝卸。用戶可以在同一界面對(duì)機(jī)器人和其它機(jī)床單元進(jìn)行操作和編程，瀏覽報(bào)警和診斷信息等，讓數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的操作達(dá)到一體化。該解決方案還能夠進(jìn)一步擴(kuò)展，從獨(dú)立的自動(dòng)化加工島到整套的網(wǎng)絡(luò)加工系統(tǒng)，使獨(dú)立加工站的零件流實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化乃至全面的生產(chǎn)規(guī)劃和控制，從而優(yōu)化刀具和原料管理及維護(hù)，以達(dá)到極高的生產(chǎn)效率。