寧波市回收西門子PLC模塊 寧波市回收西門子PLC模塊

從虛擬空間到外域空間

無論是太空車，還是乘用車、美洲杯帆船、F1賽車，如今的產品都比以往更為復雜、智能且聯網程度更高。西門子的產品生命周期管理（PLM）軟件能夠幫助制造商，使其業務向數字化轉型，并在競爭中一路——借助的是更智能化的產品以及更智能化的制造設備。

較快的太空飛船將必須經受住重重考驗。當太空飛船“追夢者號”在與距離地球250英里、繞地球環行的空間站（ISS）之間的標準航線航行、往返運送人員和物品時，它面臨的不僅僅只是超過17, 000英里（25馬赫）時速的挑戰，還必須能夠承受3000華氏度以上的高溫。當太空飛船返回大氣層時，空氣摩擦所產生的熱量足以將許多材料熔為灰燼，這使得該過程成為一次非常特殊的材料壓力測試。

為確保“追夢者號”能夠應對上述種種挑戰，無論是制造材料，還是結構工程計算，都必須準確無誤，達到繁雜的要求，并且能夠協同運作。飛船船體必須采用*的外形設計，在實際制造和*飛行之前，必須對飛船的發射、飛行和著陸進行數千次的模擬。太空環境復雜嚴苛，容不得半點差池。“追夢者號”的開發和模擬過程有著勃勃雄心，卻也是費時費力的。

至關重要的軟件

內華達山脈公司（SNC）的航天系統部，是這艘可重復利用的航天飛船的研發建造方，其在航天領域擁有超過25年的經驗，為420余次航天任務提供支持，交付了4,000件產品，從未有過失誤。其中有70多次任務是受美國國家航空航天局（NASA）之托。換句話說，SNC是失重的太空領域的重量級選手。事無巨細，一律遵循嚴格標準，這是SNC航天系統部對其合作伙伴的要求。針對“追夢者號”任務，SNC專門召集了一支由航天、軟件、材料和科研等領域世界公司組成的“夢之隊”，其中就包括了西門子PLM。

“追夢者號”要能夠承受3000華氏度以上的高溫。

利用Teamcenter協作平臺和數據骨干網絡，西門子PLM軟件帶來了一個創新系統，通過該系統，制造商可以快速整合來自復雜產品的海量數據，并對數據進行分析，隨后提供給所有參與者。產品研發團隊在多重計算機輔助設計（multi-CAD）環境下開展工作，需要協調不同的方案。盡管聽上去很簡單，但實際上這種環境發揮著至關重要的作用：如果工程師能將所有數據整合到一個系統中，那么就無需花時間不斷地上傳、下載、剪切、插入和發送數據了。對于“追夢者號”和聯合發射聯盟的“宇宙神-5”（Atlas V）這樣的航天任務，要確保成功完成任務，擁有統一可靠的數據來源至關重要。SNC航天系統部從西門子PLM產品系列中選擇了集成式產品設計、研發和制造軟件系統，即NX TM平臺，該平臺已極大地推動了“追夢者”號的研發進程。

在“追夢者”號”這樣復雜系統的研發、
測試及生產優化方面，西門子模擬軟件發揮著
重要作用。

“對創新內容帶來變革的力量，也會促使創新方式發生變革。高級機器人、3D打印、知識自動化，這些都是聰明地運用創新的方向。它們的共同點是都由數字化所驅動。制造商們利用數字化技術進行創新的程度，將決定數字化為他們帶來的全新業務機遇有多大。” 西門子PLM軟件*執行官兼總裁Chuck Grindstaff指出。在過去的36年中，他一直從事軟件研發領域的工作。

毋庸置疑，變身數字化企業，將在競爭中贏得地位。西門子PLM軟件清晰呈現了如何實現這一點—— 通過幫助各行各業的制造商優化數字化企業，把贏得競爭優勢所需要的創新變為現實。終得到的不僅是更智能的產品，還有更智能的制造設備。PLM的核心是在產品開發過程中，利用數字化雙胞胎，來部分實現產品——就是在終產品的虛擬版本中，將不同組件插入到不同配置中，并進行全面測試。火星探測車“好奇號”就是這樣一個例子。自2012年開始，這艘探測車就一直在火星上服役，但是在這一切發生之前，它經過了數千次的模擬測試。American Axle是另外一個例子。這家美國汽車零部件供應商通過數字化雙胞胎，成功降低了汽車行駛的噪音和震動，并將每年的保修成本降低20%-30%。

大多數走在創新前沿的西門子客戶都已經開始向數字化企業轉型。而新近出現的趨勢是，數字化轉型已經不局限于航天領域，它已經擴展到消費品生產領域。例如，瑪莎拉蒂就希望憑借其新推出的Ghibli，提升其在市場的地位，同時促進銷量倍增。隨著瑪莎拉蒂的產量增長，維護其高品質豪華汽車制造商的品牌形象和質量至關重要。為此，Ghibli的整個產品生命周期都配備了強大的西門子產品：用Teamcenter作為其協調平臺和數據骨干，用NX支持高級設計，用Tecnomatix進行流程定義和虛擬生產模擬。

瑪莎拉蒂采用Teamcenter作為其協調平臺和數據骨干，用NX支持高級設計，用Tecnomatix進行流程定義和虛擬生產模擬。

瑪莎拉蒂希望憑借新推出的Ghibli，提升其在豪車市場的地位，同時促進銷量倍增。

Ghibli的整個產品生命周期，*通過Teamcenter進行管理。

示范工廠

為了給客戶提供切實的創新成果，西門子自身也設立了數字化工廠：安貝格電子設備制造工廠（EWA）和位于中國成都的姊妹工廠西門子工業自動化產品成都生產及研發基地（SEWC）。這兩家工廠是西門子PLM軟件的應用*。這兩家工廠采用的生產方法，為十年之后定下了*。譬如，產品可以自行控制生產。利用Simatic制造Simatic：也就是說，由可編程邏輯控制器，控制并生產更多邏輯控制器。在安貝格工廠，可以對每件產品進行詳細的產品生命周期追蹤。每天將生成大約5千萬條流程信息，并進入工廠的Simatic IT制造執行系統。所有的生產規則和流程，均由軟件來定義。這樣，整個生產過程由始至終都在虛擬層面進行記錄和控制，并且與研發部門聯系緊密。的Simatic改進數據，將直接反饋到使用NX和Teamcenter軟件解決方案的制造過程中。

為了給客戶提供切實的創新成果，西門子也設立了
數字化工廠：安貝格電子設備制造工廠（EWA）和
位于中國成都的姊妹工廠西門子工業自動化產品成
都生產及研發基地（SEWC）。

“西門子是一家在整個產品和生產生命周期中，全面實現數字化的公司。我們吸取安貝格工廠的經驗，然后幫助客戶推動他們自身的創新。” Grindstaff表示。在虛擬空間中做好萬全的準備無比重要。譬如，美國的機床制造商Kapp Niles采用PLM軟件進行虛擬機床制造，然后才真正投產。據Kapp Niles稱，他們采用Mechatronics Concept Designer程序在研發早期階段創建、測試各種機電開發方案，僅需一周時間，就能在工作站上完成編程任務，，而之前則需要三周時間。

對于“追夢者號”，NX軟件解決方案的優勢之一體現在它能夠以較低的成本對眾多設計進行模擬。因此，這款軟件可以在構建原型機之前，就確定對于這個宇宙飛船而言，采用哪種外形和材料組合較為合適。比如，用瓷片來保護飛船，以應對飛船在返回大氣層時遇到的高壓和高溫。以往的宇宙飛船上使用的很多保護瓷片都是大小不一的，所以替換成本很高，而“追夢者號”有一半以上的瓷片都是同樣大小，這極大地降低了制造成本。

把美洲杯帆船賽獎杯帶回英國

BAR設計團隊利用NX和Teamcenter進行創新型帆
船開發，旨在將美洲杯帶回英國。西門子PLM軟件
解決方案，能使BAR船隊快速分析不同的幾何方案，
從而可靠地找到速度與穩定性之間的平衡。

PLM軟件還可以幫助人們實現個人愿望。比如，帆船比賽領域就有這樣一個例子，Ben Ainslie Racing (BAR) 船隊致力于開發一條*的帆船，旨在將美洲杯帆船賽獎杯自1851年之后*帶回英國。Ben Ainslie爵士是第34屆美洲杯帆船賽的得主，他帶領BAR團隊采用PLM解決方案開發帆船，他們模擬一系列幾何方案，并進行分析和測試，然后找到速度與穩定性間的*平衡。“有了NX以后，我們只需要按一下按鈕，就可以對上百個幾何體進行測試。”BAR船隊技術總監Andy Claughton指出。對于帆船比賽職業選手而言，還有一個益處，就是可以節省大量花在準備程式化的書面文件的時間。美洲杯比賽組委會的規定要求參賽隊伍記錄帆船上每個組件的歷史信息，包括其構成材料、產地和制造商。現在，Teamcenter可以輕而易舉地生成這些曾經讓人頭疼的文件。后，利用這個軟件，甚至在后時刻仍可對帆船加以改進：在激烈比賽的過程中，仍可以檢查某些特定部件是否需要更換，從而去掉后一絲多余的重量，而這恰恰可能就是決勝的關鍵因素。

在F1領域，從來就沒有成品車之說。一部賽車就是
一個不斷改進的原型車，每周都要經歷多達1,000處
的設計改動，所以，提高工程設計效率，可以在賽
道上創造真正的優勢。

虛擬技術決勝一級方程式賽

Grindstaff指出：“這種數字化規劃代表的正是未來創新。如果你只是有了創新的點子，這還不夠，你還需要知道如何實現這個想法。對于所有用戶而言，要實現自己的創新想法，你必須能在正確的時間、正確的背景下，掌握正確的信息，從而才能快速地做出準確的決定。”Grindstaff認為這些信息是初步勾勒智能模型所需的根本要素，而智能模型會持續地自我優化。“模型需要知道它們必須滿足什么樣的要求，以及如何滿足這些要求。它們需要知道自己是一個復雜系統中的組成部分，在這個系統中與其他組件彼此相連。” 他解釋道。在一級方程式賽車領域，從來就沒有成品車之說。一部賽車就是一個不斷改進的原型，每周都要經歷多達1,000處的設計改動，所以，提高工程設計效率，可以在賽道上創造真正的優勢。曾四奪F1的英菲尼迪-紅牛車隊，就是依賴西門子PLM提供的數字化系統，設計新組件，對組件進行虛擬測試，規劃生產，然后將組件安裝到賽車上。

與F1車手在賽車中承受的巨大作用力相比，乘坐“追夢者號”的航行體驗無疑會更愜意。研發人員在虛擬空間中研發出特殊的結構，可以將乘客及搭載物品在飛船返回地球大氣層時受到的加速力限制在1.5G。在當今較快的航天飛船中，乘客感受到的作用力還不到乘坐過山車時的三分之一 ——當您想到這場太空之旅，肇始于地面上的一家數字化企業時，該是多么令人驚訝！