節約能源和資源是機床行業的大勢所趨。機床製造商和機床用戶分別從自身的角度看待機床的可持續發展：自身的製造過程和客戶的運營效率。西門子數控 SINUMERIK ONE 和軟件解決方案針對這兩個方麵推出了豐富的助力可持續發展的功能。

伴(ban)隨(sui)著(zhe)能(neng)源(yuan)價(jia)格(ge)不(bu)斷(duan)上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)為(wei)了(le)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)目(mu)標(biao)，機(ji)床(chuang)能(neng)否(fou)節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)和(he)資(zi)源(yuan)對(dui)於(yu)機(ji)床(chuang)行(xing)業(ye)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。機(ji)床(chuang)是(shi)否(fou)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)能(neng)耗(hao)透(tou)明(ming)度(du)或(huo)直(zhi)接(jie)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)目(mu)的(de)，正(zheng)成(cheng)為(wei)機(ji)床(chuang)產(chan)品(pin)占(zhan)領(ling)市(shi)場(chang)的(de)關(guan)鍵(jian)。因(yin)此(ci)，SINUMERIK ONE 及其數字化軟件解決方案在機床製造方麵提供的眾多助力可持續發展的功能受到廣泛關注，這些功能可以惠及機床製造商 (OEM) 及其最終用戶。

我們先從 OEM 的角度出發，探討如何在機床的開發、生產、調試和操作過程中實現節能減排目標。機床數字孿生是在各個環節中實現降低成本和提高效率的基礎。“Create MyVirtual Machine（簡稱CMVM）”在(zai)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng)引(yin)入(ru)了(le)完(wan)整(zheng)功(gong)能(neng)和(he)組(zu)件(jian)的(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)，無(wu)需(xu)使(shi)用(yong)實(shi)際(ji)的(de)硬(ying)件(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)機(ji)床(chuang)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)調(tiao)試(shi)。此(ci)外(wai)
，通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)還(hai)可(ke)以(yi)同(tong)步(bu)執(zhi)行(xing)多(duo)項(xiang)任(ren)務(wu)，在(zai)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)必(bi)嚴(yan)格(ge)按(an)照(zhao)先(xian)後(hou)順(shun)序(xu)執(zhi)行(xing)每(mei)一(yi)道(dao)工(gong)序(xu)，從(cong)而(er)進(jin)一(yi)步(bu)節(jie)省(sheng)時(shi)間(jian)和(he)成(cheng)本(ben)。

可實現仿真功能的數字展示平台

除了“Create MyVirtual Machine ”
，我們還進一步推出了“Run MyVirtual Machine（簡稱RMVM）”。機床製造商可以從兩方麵獲益：首先
，可以將Run MyVirtual Machine作(zuo)為(wei)機(ji)床(chuang)虛(xu)擬(ni)展(zhan)示(shi)平(ping)台(tai)，展(zhan)示(shi)尚(shang)未(wei)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)的(de)機(ji)床(chuang)原(yuan)型(xing)機(ji)。潛(qian)在(zai)買(mai)家(jia)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)如(ru)何(he)通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)製(zhi)造(zao)特(te)定(ding)機(ji)床(chuang)組(zu)件(jian)。其(qi)次(ci)，機(ji)床(chuang)製(zhi)造(zao)商(shang)可(ke)以(yi)將(jiang) Run MyVirtual Machine zuoweixunibianchengpingtaitigonggeikehu
，bangzhukehuzuohaoshengchanzhunbeigongzuo。zheyigongnengkeyiliyongshuziluanshengjishu，shixianzhenshiqiewufengxiandefangzhen。tahangailegongzuokongjian
、軸位置值，並兼顧空閑時間。通過數字孿生及 Run MyVirtual Machine 進行編程、試運行
、坐標偏移值校正和點動模式，每個執行的數控程序預計可以實現超過 80% 的能耗下降（圖 1）。

圖說：使用Run MyVirtual Machine，每執行一個數控程序可節省超過80%的能源

能耗透明度

Ctrl-E 是 SINUMERIK 的一個典型功能，便於用戶掌握能耗情況，這一功能需要機床製造商在機床上提供必要的訪問權限。當滿足訪問此功能的條件時，按下 Ctrl + E 快kuai捷jie鍵jian就jiu可ke以yi清qing晰xi顯xian示shi包bao括kuo主zhu設she備bei和he輔fu助zhu設she備bei在zai內nei的de整zheng台tai機ji床chuang的de能neng耗hao情qing況kuang。基ji於yu這zhe些xie信xin息xi，就jiu可ke以yi評ping估gu並bing推tui算suan出chu如ru何he在zai空kong閑xian時shi間jian降jiang低di能neng耗hao。以yi一yi台tai示shi例li機ji床chuang為wei例li，一yi年nian內nei總zong計ji節jie省sheng的de能neng源yuan達da到dao 920千瓦時，這大致相當於機床基礎負載產生能耗的 5%。該示例直觀展示了該功能作為機床製造商銷售賣點的價值所在。

加工速度更快、能耗更低

節能並不意味著在某些方麵造成損失。相反，通過自適應加工控製“Optimize MyMachining /Adaptive Control自適應加工控製” gongneng，zaiyingjianbufashenggaibiandetiaojianxiajiukeyichuangzaogengduojiazhi。zhebujinkeyijiakuaijiagongguocheng
，haikeyijieshengnengyuan。zaiweiyenagongyedaxueshengchangongchengyuguangzijishuyanjiusuo (IFT) 的一項研究資助項目中
，清晰展示了這個功能的與眾不同之處。

僅通過在特定實驗設置中對工件進行自適應加工控製
，便可以節省 20% 至 25% 的加工周期時間和能源。圖片中是來自機床製造商 WFL 的一台機床（圖 2）對鋁製工件進行不同深度型腔的粗加工（圖 3）。該機床配備了測量設備
，記錄了整台機床以及各個組件（如軸和冷卻係統）的功耗。此外，SINUMERIK 的跟蹤模塊還測量了軸和主軸的有功功率。

圖說：通過使用自適應加工控製技術，在 WFL機床加工測試中
，可節省 20% 到 25% 的加工周期時間和能源。

來源：維也納工業大學

圖說： 在測試機床中
，在鋁製工件上粗加工出不同深度的型腔。

“我wo們men專zhuan門men挑tiao選xuan切qie削xue速su度du和he進jin給gei量liang等deng行xing業ye常chang用yong的de加jia工gong參can數shu。我wo們men對dui采cai用yong自zi適shi應ying進jin給gei控kong製zhi和he不bu采cai用yong自zi適shi應ying進jin給gei控kong製zhi情qing況kuang的de工gong件jian粗cu加jia工gong進jin行xing對dui比bi，並bing評ping估gu了le不bu同tong軸zhou向xiang切qie削xue深shen度du對dui組zu件jian的de影ying響xiang。”負責實驗的維也納工業大學研究助理 Peter Weissenböck 對此解釋道。“我們給與 ‘Optimize MyMachining / Adaptive Control 自適應加工控製’最大的自由度，進給量最大值增加到 150%。節省的周期時間和能源非常振奮人心。”毫hao無wu疑yi問wen

，控kong製zhi層ceng麵mian的de優you化hua可ke以yi實shi現xian的de節jie省sheng效xiao果guo因yin機ji床chuang和he工gong件jian的de不bu同tong而er有you所suo差cha異yi。但dan值zhi得de關guan注zhu的de是shi，該gai粗cu加jia工gong采cai用yong了le行xing業ye的de典dian型xing設she置zhi，其qi中zhong涉she及ji到dao機ji床chuang

、工件和加工參數。

維也納工業大學 IFT 控製工程與集成係統研究小組負責人
、助理教授 Thomas Trautner 博士對此結果感慨道：“相對於節能 20% 或 25% 或者僅僅15% 或 10%
，更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，我(wo)們(men)開(kai)辟(pi)了(le)一(yi)種(zhong)全(quan)新(xin)的(de)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)在(zai)現(xian)有(you)硬(ying)件(jian)的(de)基(ji)礎(chu)之(zhi)上(shang)實(shi)現(xian)更(geng)多(duo)目(mu)標(biao)。通(tong)過(guo)運(yun)行(xing)軟(ruan)件(jian)就(jiu)能(neng)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)生(sheng)產(chan)力(li)

，這(zhe)在(zai)以(yi)前(qian)是(shi)難(nan)以(yi)想(xiang)象(xiang)的(de)。”

通過使用 “Optimize MyMachining /Adaptive Control 自適應加工控製”gongneng
，zaitigaojiagongsududetongshihaikeyijiangdinenghao，shixianleshengchanlihekechixufazhandeshuangzhongmubiao。shixianjiakuaishengchansudutongshijiangdinenghaodemijuezaiyusuoduanzhouqishijian
，jinerjiangdijichufuzai。ruguosuoduanzhizaoguochengdeshijianqudexianzhuchengguo
，zuizhongnenggouyigengkuaidesuduhegengdidezonghenenghaoshengchantongdengzhiliangdelingjian。

西xi門men子zi的de機ji床chuang產chan品pin組zu合he中zhong提ti供gong了le多duo種zhong可ke以yi實shi現xian節jie能neng降jiang耗hao的de功gong能neng，涵han蓋gai了le機ji床chuang自zi身shen及ji使shi用yong機ji床chuang完wan成cheng的de生sheng產chan環huan節jie
，在zai此ci並bing未wei一yi一yi例li舉ju。無wu論lun是shi提ti高gao自zi身shen生sheng產chan優you勢shi還hai是shi成cheng為wei機ji床chuang的de賣mai點dian
，生sheng產chan過guo程cheng中zhong實shi現xian節jie能neng降jiang耗hao可ke以yi惠hui及ji所suo有you人ren。