古語有雲：工欲善其事，必先利其器。對於製造業來說，這個“器”毫無疑問就是機床。作為“製造機械部件和機器的機器”，機床為千行百業的發展奠定根基。隨著“十四五”規劃綱要明確了製造業高質量發展的主線，如何提高機床自身創新發展也成為新時代的重要課題。

除政策等外部因素的助推，在“以設計為中心” 的機床製造商（OEM）和“以生產為中心”的機床使用者（最終用戶）雙維度下，新的需求變化已經顯現。這種變化主要體現在四個方麵：最為明顯的是，機床製造商麵對激烈的競爭迫切希望縮短機床的設計

、研發
、驗證時間，減少試錯成本，提高設計質量和設計效率，並能夠快速將機床交付到市場
；zaijichuangbenshendezhizaoguochengzhong，jichuangzhizaoshangtongshiyezuoweijichuangdeshiyongzhe
，xuyaohuodejiagongguochengxiangyingshujudekezhuisujitoumingxing，yiquebaojichuanglingbujiandezhiliang；在推廣和銷售階段
，傳統的實體機床展示或者印刷關鍵參數樣本的模式早已不能滿足機床使用者的要求；最zui後hou，當dang機ji床chuang進jin入ru應ying用yong環huan節jie，機ji床chuang設she備bei製zhi造zao商shang希xi望wang獲huo取qu機ji床chuang的de運yun行xing數shu據ju，並bing借jie助zhu大da數shu據ju分fen析xi來lai優you化hua機ji床chuang的de設she計ji，從cong而er形xing成cheng持chi續xu優you化hua的de閉bi環huan。

麵對機床行業的挑戰，運用數字化技術提升高端機床的正向設計、研發水平，實現技術的快速迭代，成為共識。

虛擬調試技術突破機床創新瓶頸

高端機床的設計、研發是一項高投入
、低成功率的工作
，加之回報周期長，技術與工藝需要多年積累以及長期的驗證、試錯漸進式迭代
，成為製約機床創新的主要瓶頸。

借助虛擬調試技術
，機床廠在機床研發生產過程中
，可以將原來需要依次順序完成的研發製造流程/步驟，改為並行執行。當新機床的3D模型設計完成之後，即可使用機電一體化概念設計軟件和數控係統構建虛擬設計和調試軟件環境

，進行機床的動態設計
、調試、驗證，在不具備物理樣機的情況下，輕鬆仿真檢測和糾正設計錯誤
，以及測試所有功能。

虛(xu)擬(ni)調(tiao)試(shi)技(ji)術(shu)帶(dai)來(lai)的(de)價(jia)值(zhi)在(zai)中(zhong)國(guo)落(luo)地(di)的(de)項(xiang)目(mu)中(zhong)已(yi)經(jing)得(de)到(dao)印(yin)證(zheng)。上(shang)海(hai)機(ji)床(chuang)廠(chang)有(you)限(xian)公(gong)司(si)作(zuo)為(wei)中(zhong)國(guo)知(zhi)名(ming)的(de)精(jing)密(mi)磨(mo)床(chuang)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)，在(zai)公(gong)司(si)改(gai)製(zhi)並(bing)亟(ji)待(dai)數(shu)字(zi)化(hua)轉(zhuan)型(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)節(jie)點(dian)，選(xuan)擇(ze)了(le)西(xi)門(men)子(zi)基(ji)於(yu)SINUMERIK 840Dsl + MCD 的機床數字化設計
、驗證和虛擬調試數字化雙胞胎解決方案，用以優化機床設計流程，規避機械設計錯誤，並成功地將整體設計周期縮短30% ，現場調試時間縮短70%，加速產品上市。這是西門子最近在中國又一個落地實際銷售和實施的機床行業數字化設計平台項目，也是虛擬調試技術的典型應用。

虛擬機床技術加速生產數字化驗證

對於機床使用者來說，高效
、高精度加工是他們追求的永恒目標。而從醫療設備，模具加工的精密零部件，到航空航天

、風(feng)電(dian)領(ling)域(yu)大(da)型(xing)結(jie)構(gou)件(jian)，隨(sui)著(zhe)加(jia)工(gong)計(ji)劃(hua)和(he)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)的(de)複(fu)雜(za)度(du)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)往(wang)往(wang)會(hui)發(fa)生(sheng)銜(xian)接(jie)錯(cuo)誤(wu)。這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)，數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)在(zai)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)進(jin)行(xing)真(zhen)實(shi)加(jia)工(gong)之(zhi)前(qian)，就(jiu)在(zai)虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)中(zhong)進(jin)行(xing)產(chan)品(pin)仿(fang)真(zhen)驗(yan)證(zheng)，支(zhi)持(chi)保(bao)障(zhang)後(hou)續(xu)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)。

針對機床使用者的金屬切削數字化驗證平台虛擬機床，可以在軟件環境中打造一個和實際機床近乎100%一致的“投影”
，在這樣的軟件環境下，無需使用實際機床、夾具、刀具、毛坯等實際物料，即可實現和實際機床近乎 100% 相xiang同tong的de試shi切qie仿fang真zhen驗yan證zheng
，並bing能neng保bao證zheng仿fang真zhen之zhi後hou的de代dai碼ma程cheng序xu在zai客ke戶hu實shi際ji機ji床chuang上shang一yi次ci性xing正zheng確que執zhi行xing，而er不bu用yong二er次ci調tiao整zheng，從cong而er可ke以yi大da幅fu縮suo減jian試shi切qie時shi間jian
，試shi切qie成cheng本ben，並bing且qie可ke以yi規gui避bi碰peng撞zhuang。此ci外wai，虛xu擬ni機ji床chuang是shi基ji於yu控kong製zhi器qi級ji別bie的de仿fang真zhen驗yan證zheng，擁yong有you眾zhong多duo強qiang大da的de功gong能neng，以yi及ji可ke以yi達da到dao和he實shi際ji機ji床chuang近jin乎hu相xiang同tong精jing確que度du的de速su度du
、加速度
、節拍時間等
，這些天然優勢是當前機床製造企業所采用的傳統CAM仿真驗證軟件所無法比擬的。

目前，該技術已在西門子中國眾多客戶項目中得到了應用：例如沈陽機床、南京寧慶、深圳創世紀、友佳等。

數字化賦能機床全價值鏈

除關鍵環節的助力
，數字化已經涵蓋機床整個產品生命周期。當機床的設計
、生sheng產chan環huan節jie在zai虛xu擬ni世shi界jie中zhong得de到dao驗yan證zheng和he優you化hua後hou，數shu字zi化hua技ji術shu可ke以yi幫bang助zhu實shi現xian產chan品pin的de性xing能neng評ping估gu和he改gai進jin。例li如ru，在zai西xi門men子zi技ji術shu支zhi持chi中zhong心xin網wang站zhan上shang有you一yi款kuan備bei受shou關guan注zhu的de“網紅” —— 自適應控製及監控係統ACM
，它通過實時監控切削狀態，優化進給倍率，可縮短30%以上的金屬切削時間，同時實現機床主軸保護、刀具磨損監測、主(zhu)軸(zhou)驅(qu)動(dong)保(bao)護(hu)等(deng)多(duo)項(xiang)功(gong)能(neng)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，借(jie)助(zhu)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)當(dang)機(ji)床(chuang)進(jin)行(xing)真(zhen)實(shi)的(de)生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)之(zhi)後(hou)
，實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)數(shu)據(ju)將(jiang)會(hui)反(fan)饋(kui)到(dao)虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)中(zhong)，對(dui)產(chan)品(pin)的(de)設(she)計(ji)進(jin)行(xing)持(chi)續(xu)地(di)優(you)化(hua)改(gai)進(jin)。

數字化也正在催生新的銷售和服務模式。例如
，在機床銷售招投標階段
，虛擬調試和虛擬機床可以作為數字化銷售工具，向客戶“眼見為實”地(di)詮(quan)釋(shi)機(ji)床(chuang)功(gong)能(neng)及(ji)加(jia)工(gong)效(xiao)果(guo)，提(ti)高(gao)方(fang)案(an)中(zhong)標(biao)率(lv)。在(zai)實(shi)際(ji)機(ji)床(chuang)銷(xiao)售(shou)階(jie)段(duan)，還(hai)可(ke)以(yi)搭(da)配(pei)銷(xiao)售(shou)一(yi)套(tao)虛(xu)擬(ni)機(ji)床(chuang)，獲(huo)得(de)更(geng)多(duo)的(de)機(ji)床(chuang)銷(xiao)售(shou)的(de)附(fu)加(jia)值(zhi)。此(ci)外(wai)，在(zai)機(ji)床(chuang)售(shou)後(hou)培(pei)訓(xun)階(jie)段(duan)或(huo)教(jiao)育(yu)培(pei)訓(xun)領(ling)域(yu)，使(shi)用(yong)虛(xu)擬(ni)機(ji)床(chuang)，可(ke)以(yi)對(dui)經(jing)驗(yan)不(bu)足(zu)的(de)操(cao)作(zuo)編(bian)程(cheng)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)培(pei)訓(xun)
，避(bi)免(mian)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)因(yin)經(jing)驗(yan)不(bu)足(zu)導(dao)致(zhi)的(de)機(ji)床(chuang)碰(peng)撞(zhuang)
、設備損壞和經濟損失，大幅節省培訓投入實際機床所需的成本。

促進關鍵能力提升
，助力機床未來發展

隨著數字化技術的深度融入

、製造業高質量發展，機床也不再是純粹的單機設備和“執行者”。機床加工行業早已從單一零件單一工序的單機設備製造向複雜零件、多duo道dao工gong序xu的de集ji成cheng製zhi造zao平ping台tai轉zhuan變bian。生sheng產chan過guo程cheng中zhong
，機ji床chuang越yue來lai越yue多duo參can與yu通tong用yong設she備bei及ji特te殊shu設she備bei之zhi間jian的de協xie同tong合he作zuo
，以yi滿man足zu產chan品pin解jie決jue方fang案an的de實shi施shi
，全quan集ji成cheng自zi動dong化hua能neng力li將jiang成cheng為wei提ti升sheng中zhong國guo製zhi造zao水shui平ping的de決jue定ding因yin素su。

在執行過程中，機床產生了大量關於設計
、生產以及產品的數據和信息。如何有效地采集、分析這些數據，用於生產效率的提高
，也成為未來企業競爭力提升的重要支撐點。

zhongguojichuanggongyeyilubansuizhezhongguojingjidetengfei，jingliguodianfeng
，yechudaguodigu。rujin

，zhanzaigaozhiliangfazhandeshidaimingtixia
，shuzihuajishujiangjiasuzhongguojichuanggongyejinruchuangxinfazhandexinshiqi。ximenzipingjie60餘年深耕機床數控行業的經驗，以及覆蓋機床製造業全生命周期的一站式解決方案，將攜手各方合作夥伴，助推“工業母機”向高端製造更進一步，開啟中國機床市場數字化製造的黃金十年。

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