自有工论西门子李雷软硬协同智驱未来助力中国制造智能升级

市场需求催生产业变革,对于数字化技术和未来工业的探讨、思考与实践正是当下产业发展的焦点。通过与数字化技术的融合,实现柔性生产,降本增效,绿色可持续发展成为重要趋势,实施以智能化和绿色化为特征的高质量发展,已成为中国对制造业转型的明确要求。运动控制始终是生产制造的重要支撑,不仅直接决定加工精度、产品品质和设备性能;同时,大量电机作为驱动执行对象,也是工业能源消耗的主体;因此,通过数字化对运动控制实现持续创新,对于智能制造和绿色发展都意义重大。

多轴同步,快速响应:助力新兴行业加速发展

以工业机器人、新能源、电子制造和物流为代表的新兴行业近年来取得快速发展。无论是机器人多轴联动的重复定位,还是电池涂布和卷绕,晶圆搬运和切片,新行业和新工艺均蕴含新机遇。更快速的动态响应,更高的控制精度和更智能化的拓展能力,运动控制技术被时代赋予新内涵,成为提质增效,构建智能制造解决方案,决定设备核心竞争力的关键环节。

凭借对行业需求的深刻理解与数字化技术的实践积累,围绕设计、调试和运维的全价值链优化,西门子发布了新一代伺服驱动系统SINAMICS S200。西门子在中国建立了运动控制亚太区研发中心,作为本地研发团队的重要创新成果,SINAMICS S200是西门子第三代驱动产品平台中的首款,实现芯片算力和技术架构迭代升级,通过强大的伺服驱动器、精密的伺服电机及易用的Motion Connect电缆组成高性能的伺服系统。可根据不同的应用进行选型,其功率范围覆盖0.1KW~7kW,通过低、中、高惯量电机与机械负载实现最优适配。得益于其紧凑的设计,可以节省30%的控制柜内部空间,实现最佳的设备布局。

不确定的市场和多变的外部环境让制造业面临新挑战,在满足技术性能要求的前提下,用户迫切需要能够满足复杂应用的经济型运动控制产品。特别是对于多轴同步精度和实时性的要求不断提高。SINAMICS S200支持PROFINET IRT以太网通信,配合高精度编码器,保证了高速实时同步的运动控制精度,能够为电池、电子、太阳能及包装等行业的各种典型应用提供优质解决方案。同时,借助西门子集成数字化价值的软件平台与工具,实现软件与硬件协同,西门子为客户提供面向未来的数字化驱动解决方案,更高性能的SINAMICS S220和面向过程工业的SINAMICS G220变频器预计将于2024年发布。

灵活开发,高效调试:将数字化价值转换为实际收益

实现数字化技术赋能是西门子创新实践的重要主题。SINAMICS S200既是数字化设计的成果,又是全生命周期数字化创新的价值载体。在设计阶段,基于Siemens NX产品工程解决方案实现产品设计与数字化建模验证,着重优化了电气设计,强化热设计,通过仿真保证技术的完整性。在应用开发环节,顺应IT与OT融合的大趋势,西门子面向未来的增强自动化产品组合Industrial Operations X日前正式落地中国,这一开放且具有互操作性的产品组合将工厂和产线灵活性和模块化水平提升至新的高度。同时,西门子为机床行业提供数字孪生、自适应加工与刀具监测、车间资源管理、工业边缘等优选的业务组合,助力客户大幅缩短机床研发周期、降低研发成本。复杂设备的现场调试始终是行业用户的痛点之一,传统方式派驻工程师,费时费力,还会因为调试效果影响用户对供应商的品牌印象。西门子结合过往项目经验,匹配硬件设备情况和工艺要求,依托数字化技术,推出一键调试数字化服务产品,大量节省人力成本,提升工程效率,保证项目快速投产,帮助用户把数字化价值变为切实收益。

数字化不仅是技术创新,更是提升企业收益的有效途径。西门子积极助力客户,把数字化收益落实在降本增效、安全生产和可持续发展中。东风设备制造有限公司借助西门子SINUMERIK ONE 数字孪生-虚拟调试和虚拟加工解决方案,实现新机型快速交付、布局中高端赛道,加快向新能源领域业务转型。在机床研发设计阶段,该客户的机械设计、电气调试、数控工艺人员通过使用虚拟调试和虚拟加工,研发设计与功能验证得以“同频共振”,大部分的电气及自动化的开发、设备功能验证工作均提前完成,而且还从源头上减少了设计错误,将研发制造周期缩短超过30%,现场调试时间缩短达70%。此外,该客户在北京国际机床展上,未采用实际机床展示,而是凭借虚拟加工解决方案为其最终用户展示该机床的加工效果,节省成本的同时,还吸引了众多客户的参观,并形成大额实际订单。

在某大型钢铁厂中,设备运行在高温、高粉尘等高风险系数的恶劣环境 。但液态钢包起重机要求系统具备非常高的安全性、实时性和可靠性 。基于西门子在起重行业的丰富经验,应用西门子成熟的RCOS起重机远控平台、SIMOCRANE SC起重机防摇系统及CMS起重机信息化系统等西门子起重机核心工艺,并结合西门子专业的工程设计调试和及项目管理,西门子帮助客户实现了起重机操作人员远离高温和粉尘等恶劣现场,改善了工作环境、提升工人的幸福感,并且可最大程度避免人身伤害事故的发生。

变革之际,不应让过往的经验和知识的局限制约我们对数字化价值判断。不仅是工艺提升,流程再造,更是全生命周期的价值优化与绿色可持续的创新实践。西门子数字化运动控制技术正在制造业的不同行业得以快速应用,积累案例,创造价值,收获信任,通过与用户协同创新,赋能中国制造的智能化转型。

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