自有工論｜西門子李雷：軟硬協(xié)同，智驅(qū)未來——助力中國制造智能升級
2023-11-1 來源：西門子 作者：-
西門子 李雷
市場需求催生產(chǎn)業(yè)變革，對于數(shù)字化技術(shù)和未來工業(yè)的探討、思考與實踐正是當(dāng)下產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點。通過與數(shù)字化技術(shù)的融合，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，降本增效，綠色可持續(xù)發(fā)展成為重要趨勢，實施以智能化和綠色化為特征的高質(zhì)量發(fā)展，已成為中國對制造業(yè)轉(zhuǎn)型的明確要求。運動控制始終是生產(chǎn)制造的重要支撐，不僅直接決定加工精度、產(chǎn)品品質(zhì)和設(shè)備性能；同時，大量電機作為驅(qū)動執(zhí)行對象，也是工業(yè)能源消耗的主體；因此，通過數(shù)字化對運動控制實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新，對于智能制造和綠色發(fā)展都意義重大。
多軸同步，快速響應(yīng)：助力新興行業(yè)加速發(fā)展
以工業(yè)機器人、新能源、電子制造和物流為代表的新興行業(yè)近年來取得快速發(fā)展。無論是機器人多軸聯(lián)動的重復(fù)定位，還是電池涂布和卷繞，晶圓搬運和切片，新行業(yè)和新工藝均蘊含新機遇。更快速的動態(tài)響應(yīng)，更高的控制精度和更智能化的拓展能力，運動控制技術(shù)被時代賦予新內(nèi)涵，成為提質(zhì)增效，構(gòu)建智能制造解決方案，決定設(shè)備核心競爭力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
西門子發(fā)布了新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICS S200
憑借對行業(yè)需求的深刻理解與數(shù)字化技術(shù)的實踐積累，圍繞設(shè)計、調(diào)試和運維的全價值鏈優(yōu)化，西門子發(fā)布了新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICS S200。西門子在中國建立了運動控制亞太區(qū)研發(fā)中心，作為本地研發(fā)團隊的重要創(chuàng)新成果，SINAMICS S200是西門子第三代驅(qū)動產(chǎn)品平臺中的首款，實現(xiàn)芯片算力和技術(shù)架構(gòu)迭代升級，通過強大的伺服驅(qū)動器、精密的伺服電機及易用的Motion Connect電纜組成高性能的伺服系統(tǒng)。可根據(jù)不同的應(yīng)用進行選型，其功率范圍覆蓋0.1KW~7kW，通過低、中、高慣量電機與機械負(fù)載實現(xiàn)最優(yōu)適配。得益于其緊湊的設(shè)計，可以節(jié)省30%的控制柜內(nèi)部空間，實現(xiàn)最佳的設(shè)備布局。
西門子新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICS_S200
不確定的市場和多變的外部環(huán)境讓制造業(yè)面臨新挑戰(zhàn)，在滿足技術(shù)性能要求的前提下，用戶迫切需要能夠滿足復(fù)雜應(yīng)用的經(jīng)濟型運動控制產(chǎn)品。特別是對于多軸同步精度和實時性的要求不斷提高。SINAMICS S200支持PROFINET IRT以太網(wǎng)通信，配合高精度編碼器，保證了高速實時同步的運動控制精度，能夠為電池、電子、太陽能及包裝等行業(yè)的各種典型應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)解決方案。同時，借助西門子集成數(shù)字化價值的軟件平臺與工具，實現(xiàn)軟件與硬件協(xié)同，西門子為客戶提供面向未來的數(shù)字化驅(qū)動解決方案，更高性能的SINAMICS S220和面向過程工業(yè)的SINAMICS G220變頻器預(yù)計將于2024年發(fā)布。
靈活開發(fā)，高效調(diào)試：將數(shù)字化價值轉(zhuǎn)換為實際收益
實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)賦能是西門子創(chuàng)新實踐的重要主題。SINAMICS S200既是數(shù)字化設(shè)計的成果，又是全生命周期數(shù)字化創(chuàng)新的價值載體。在設(shè)計階段，基于Siemens NX產(chǎn)品工程解決方案實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與數(shù)字化建模驗證，著重優(yōu)化了電氣設(shè)計，強化熱設(shè)計，通過仿真保證技術(shù)的完整性。在應(yīng)用開發(fā)環(huán)節(jié)，順應(yīng)IT與OT融合的大趨勢，西門子面向未來的增強自動化產(chǎn)品組合Industrial Operations X日前正式落地中國，這一開放且具有互操作性的產(chǎn)品組合將工廠和產(chǎn)線靈活性和模塊化水平提升至新的高度。同時，西門子為機床行業(yè)提供數(shù)字孿生、自適應(yīng)加工與刀具監(jiān)測、車間資源管理、工業(yè)邊緣等優(yōu)選的業(yè)務(wù)組合，助力客戶大幅縮短機床研發(fā)周期、降低研發(fā)成本。復(fù)雜設(shè)備的現(xiàn)場調(diào)試始終是行業(yè)用戶的痛點之一，傳統(tǒng)方式派駐工程師，費時費力，還會因為調(diào)試效果影響用戶對供應(yīng)商的品牌印象。西門子結(jié)合過往項目經(jīng)驗，匹配硬件設(shè)備情況和工藝要求，依托數(shù)字化技術(shù)，推出一鍵調(diào)試數(shù)字化服務(wù)產(chǎn)品，大量節(jié)省人力成本，提升工程效率，保證項目快速投產(chǎn)，幫助用戶把數(shù)字化價值變?yōu)榍袑嵤找妗?/font>
西門子新一代伺服驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICS_S200
數(shù)字化不僅是技術(shù)創(chuàng)新，更是提升企業(yè)收益的有效途徑。西門子積極助力客戶，把數(shù)字化收益落實在降本增效、安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展中。東風(fēng)設(shè)備制造有限公司借助西門子SINUMERIK ONE 數(shù)字孿生-虛擬調(diào)試和虛擬加工解決方案，實現(xiàn)新機型快速交付、布局中高端賽道，加快向新能源領(lǐng)域業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。在機床研發(fā)設(shè)計階段，該客戶的機械設(shè)計、電氣調(diào)試、數(shù)控工藝人員通過使用虛擬調(diào)試和虛擬加工，研發(fā)設(shè)計與功能驗證得以“同頻共振”，大部分的電氣及自動化的開發(fā)、設(shè)備功能驗證工作均提前完成，而且還從源頭上減少了設(shè)計錯誤，將研發(fā)制造周期縮短超過30%，現(xiàn)場調(diào)試時間縮短達(dá)70%。此外，該客戶在北京國際機床展上，未采用實際機床展示，而是憑借虛擬加工解決方案為其最終用戶展示該機床的加工效果，節(jié)省成本的同時，還吸引了眾多客戶的參觀，并形成大額實際訂單。
西門子SINUMERIK ONE 數(shù)字孿生-虛擬調(diào)試和虛擬加工解決方案
在某大型鋼鐵廠中，設(shè)備運行在高溫、高粉塵等高風(fēng)險系數(shù)的惡劣環(huán)境 。但液態(tài)鋼包起重機要求系統(tǒng)具備非常高的安全性、實時性和可靠性 。基于西門子在起重行業(yè)的豐富經(jīng)驗，應(yīng)用西門子成熟的RCOS起重機遠(yuǎn)控平臺、SIMOCRANE SC起重機防搖系統(tǒng)及CMS起重機信息化系統(tǒng)等西門子起重機核心工藝，并結(jié)合西門子專業(yè)的工程設(shè)計調(diào)試和及項目管理，西門子幫助客戶實現(xiàn)了起重機操作人員遠(yuǎn)離高溫和粉塵等惡劣現(xiàn)場，改善了工作環(huán)境、提升工人的幸福感，并且可最大程度避免人身傷害事故的發(fā)生。
變革之際，不應(yīng)讓過往的經(jīng)驗和知識的局限制約我們對數(shù)字化價值判斷。不僅是工藝提升，流程再造，更是全生命周期的價值優(yōu)化與綠色可持續(xù)的創(chuàng)新實踐。西門子數(shù)字化運動控制技術(shù)正在制造業(yè)的不同行業(yè)得以快速應(yīng)用，積累案例，創(chuàng)造價值，收獲信任，通過與用戶協(xié)同創(chuàng)新，賦能中國制造的智能化轉(zhuǎn)型。
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