在推動制造業高質量發展的政策導向下，我國很多制造業企業都在轉型升級，這些企業對加工工藝提出了新的要求，對機床設備提出了新的需求。如何在最短的時間內完成加工工藝及機床的設計、仿真和驗證，提前預知、規避潛在的風險和錯誤，這就需要高端數控系統來保駕護航。
2022年9月19日，西門子（中國）機床行業媒體沙龍在北京西門子大廈舉行，出席活動的有西門子中國有限公司數字化工業集團運動控制事業部機床數控系統部總經理段龍，運動控制事業部機床數控系統部技術與產品管理總監周繁榮，運動控制事業部機床數控系統部業務拓展總監王懿蓀，運動控制事業部機床數控系統部數字化業務總監李展。總經理段龍全面介紹了西門子數控系統在機床領域的應用及發展情況，并與其他數控系統部的業務負責人一起就媒體的提問進行了回答。
西門子中國有限公司數字化工業集團運動控制事業部機床數控系統部總經理段龍
01 SINUMERIK ONE “數字化原生”數控系統是什么？
SINUMERIK ONE “數字化原生”數控系統是西門子于2019年推出的全新一代數控系統，和SINUMERIK 840D sl相比，各方面性能都有大幅度提升，還有很多輔助功能幫助提升加工質量，比如曲面加工精度，動態的負載控制、位置控制等。
所謂“數字化原生”的概念，是指SINUMERIK ONE硬件平臺在研發投產之前，完全在數字化環境中進行的研發設計和優化，在虛擬世界里做的任何事情可以無縫地集成到軟件上來。SINUMERIK ONE“數字化原生”數控系統的關鍵，在于能否實現虛擬與現實的無縫交互，只有做到無縫交互才叫“原生”，而做到無縫交互是非常難的。在實際使用過程中，伴隨SINUMERIK ONE硬件一起橫空出世的還有一套數字孿生的系列軟件，即MyVirtual Machine。在MyVirtual Machine軟件中所做的設計、設定，不需要再進行調整和加工，便能夠直接復制到真實的機床硬件上使用。
西門子SINUMERIK ONE
02 SINUMERIK ONE數控系統應用場景有哪些？
SINUMERIK ONE數控系統不僅是一站式軟件解決方案，還是基于應用場景的創新的數字孿生解決方案。在這種解決方案中，可以針對機床企業或者最終的機床用戶這兩個不同的群體，將數字孿生相關的功能發揮到極致。比如：針對機床企業，可以在機床研發階段使用數字孿生，提前預知、規避機械設計上的錯誤，縮短實際的調試時間，進而縮短研發周期。針對最終用戶而言，在新零件研發過程中，無需實際投入真的機床、卡具、刀具，借助數字孿生就可以建立和實際機床相同的加工環境，在這個環境中可以進行零部件的試切和打樣，從而降低整個加工過程中的風險以及試切的成本。
機床廠商和機床最終用戶也有一些共通的場景。例如，可以借助數字孿生對沒有經驗的操作工在加工環境下進行編程操作培訓，避免真機操作發生機床碰撞的風險，降低培訓成本。此外在機床服務環節，無論是機床廠還是最終用戶，當機床發生故障時，或是當機床發生需求功能變更時，也可以借助數字孿生，快速響應，進而提高客戶滿意度，對于機床企業還可以節省差旅的成本。
無論是機床企業還是終端用戶企業，當有新的應用場景或者新的需求出現時，在數字化世界里做出對應的調整將能夠大幅節省成本、提升效率。
西門子全面的數字孿生
03 西門子機床數控系統如何保證采集數據的有效性和安全性？
數字原生的數控系統SINUMERIK ONE可以清晰地知道什么樣的數據是有用的，不僅可以判斷應該采集什么數據，還知道拿到這些數據以后做什么樣的分析，從而做數據采集的全流程指導。
在采集數據前，西門子會先了解企業的生產標準或者規范，另外結合企業的實際需求，在其自身規范和標準下，融合SINUMERIK ONE強大的開放性系統功能，結合工業云、邊緣計算等前沿技術，針對數控機床進行具體的部署、定義和分析所要采集的最準確的生產數據，從而保證數據的針對性和有效性。也就是說，在采集數據前，系統已經清晰地知道需要什么樣的數據，為后期數據分析奠定了基礎。分析出來的數據，可對于企業整個生產過程提供有針對性地有效指導。
西門子提供多層“縱深防御”軟硬件解決方案，在數據采集過程中實現不同且互補的保護機制和加密措施，能夠應對各種威脅，為數字化解決方案和數據傳輸提供全面保護。
在保障數據安全時，西門子實施“三步走”戰略：第一步是評估，對照安全標準和行業標桿找差距；第二步是實施，在評估后對癥下藥。傳統的工業信息安全只有這兩步，但西門子不滿足于實現靜態安全，而是在此基礎上引入了動態管理安全的理念，即第三步，對系統進行持續監測和優化。“三步走”戰略中第三步非常重要，因為網絡安全環境是不斷變化的，網絡威脅持續不斷，所以第三步是西門子做網絡安全特別強調的，也是西門子不一樣的地方。
西門子SINUMERIK ONE
04 西門子機床數控系統如何滿足不同類型企業的需求？
針對不同的需求和定位，西門子數控系統有完整的分類，包括：標準型數控系統SINUMERIK 808D, 中端數控系統SINUMERIK 828D, 高端數控系統SINUMERIK 840D sl，以及最新的數控系統SINUMERIK ONE。這樣的分類使企業可以根據其實際生產需求來做菜單式的選擇，從而避免浪費。
標準型數控系統SINUMERIK 808D可以配合機床做正常的車削銑削；中端數控系統SINUMERIK 828D 除了車削銑削外，還具有磨削、齒輪加工相關的切削工藝；高端數控系統SINUMERIK 840D sl和最新的SINUMERIK ONE涉及的范圍非常廣泛，可大量應用于近乎所有類型的數控設備，比如車、銑、五軸、龍門、重型機床、傳統汽車發動機的生產線、復合材料的加工以及機器人的控制等。
05 西門子如何以數字化之力助力行業低碳減排？
數字化是低碳化的引擎。首先，企業需要通過數字化清晰地掌握碳路徑，知道自身的工廠、產業和應用過程中哪些環節產生了碳。其次，通過數字化手段可以預知企業所采用的方式可以減多少碳，什么時候減碳，能否安全地減碳，減碳的過程中效率是否受到影響。通過數字化先模擬仿真，在數字化的世界里進行驗證，最后再真正實施。西門子南京原生數字化工廠的建成證明了，通過數字化手段，西門子可以像設計產品一樣設計工廠。整個工廠所有的流程都在數字世界里經過驗證，最后結果非常喜人，此工廠每年可以減碳3325噸。
2021年西門子在中國啟動了西門子中國“零碳先鋒計劃”，將以數字化創新和跨領域知識與經驗為切入點，在中國攜手各方伙伴共創綠色生態，打造端到端的零碳產業鏈。力爭至2025年在中國幫助超過500家重點供應商加速減碳步伐，助力幾十個行業的上萬家客戶節能增效，推動產業綠色低碳轉型。
相信在未來的發展中，會有越來越多的合作伙伴和西門子一起，通過數字化的手段，實現自己的低碳夢、零碳夢。
