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 作zuo為wei虛xu擬ni編bian程cheng平ping台tai提ti供gong給gei客ke戶hu，幫bang助zhu客ke戶hu做zuo好hao生sheng產chan準zhun備bei工gong作zuo。這zhe一yi功gong能neng可ke以yi利li用yong數shu字zi孿luan生sheng技ji術shu，實shi現xian真zhen實shi且qie無wu風feng險xian的de仿fang真zhen。它ta涵han蓋gai了le工gong作zuo空kong間jian
、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” 功gong能neng
，在zai硬ying件jian不bu發fa生sheng改gai變bian的de條tiao件jian下xia就jiu可ke以yi創chuang造zao更geng多duo價jia值zhi。這zhe不bu僅jin可ke以yi加jia快kuai加jia工gong過guo程cheng
，還hai可ke以yi節jie省sheng能neng源yuan。在zai維wei也ye納na工gong業ye大da學xue生sheng產chan工gong程cheng與yu光guang子zi技ji術shu研yan究jiu所suo (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。

“womenzhuanmentiaoxuanqiexuesuduhejingeiliangdengxingyechangyongdejiagongcanshu。womenduicaiyongzishiyingjingeikongzhihebucaiyongzishiyingjingeikongzhiqingkuangdegongjiancujiagongjinxingduibi，bingpinggulebutongzhouxiangqiexueshenduduizujiandeyingxiang。”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”功gong能neng，在zai提ti高gao加jia工gong速su度du的de同tong時shi還hai可ke以yi降jiang低di能neng耗hao，實shi現xian了le生sheng產chan力li和he可ke持chi續xu發fa展zhan的de雙shuang重zhong目mu標biao。實shi現xian加jia快kuai生sheng產chan速su度du同tong時shi降jiang低di能neng耗hao的de秘mi訣jue在zai於yu縮suo短duan周zhou期qi時shi間jian，進jin而er降jiang低di基ji礎chu負fu載zai。如ru果guo縮suo短duan製zhi造zao過guo程cheng的de時shi間jian取qu得de顯xian著zhu成cheng果guo，最zui終zhong能neng夠gou以yi更geng快kuai的de速su度du和he更geng低di的de綜zong合he能neng耗hao生sheng產chan同tong等deng質zhi量liang的de零ling件jian。

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)。