發軔於第一次工業革命，機床行業的歷史已經接近250年。而根據國家統計局資料，2020 年中國新生產金屬切削機床的數控化率僅為43%。基於這樣的背景，“傳統”往往是機床最深入人心的標籤。

近年來，隨著機床數控系統的創新實踐不斷落地，機床與人工智慧、工業雲、邊緣計算等前沿技術深度融合，機床正成為數字化轉型中的使能者和賦能者，對於數字化的想象和願景，也照進機床行業的現實。

在近日舉辦的西門子（中國）機床行業媒體沙龍上，西門子中國有限公司數字化工業集團運動控制事業部機床數控系統部總經理段龍及其團隊，在分享西門子機床數控系統業務和數字化創新進展的同時，也從需求變化、行業賦能、資料痛點等角度闡述了數控系統的新機遇和新發展。

數控系統也可“數字化原生”

萬物皆可數字化的當下，數字化原生又是什麼？

今年6月投運的西門子數控（南京）有限公司（SNC）新工廠，給這個問題提供了一種具象化的答案，它代表的是在敲下第一顆釘子之前，新工廠的佈局，規劃，運轉情況已經在虛擬世界中清晰呈現。

SINUMERIK ONE “數字化原生”的數控系統的推出已經讓“數字化原生”走進西門子的運動控制關鍵產品之中。段龍表示，“原生的本質和難點在於能否實現虛擬與現實的無縫連線。如果不把兩者打通，會給以數字化和產品系統為手段進行轉型的企業帶來困難和障礙。”

作為“數字化原生”數控系統，SINUMERIK ONE硬體平臺在研發投產之前，就完全在數字化環境中進行了研發設計和最佳化。透過數字孿生軟體MyVirtual Machine，軟體中所做的設計、設定，不需要做任何調整和加工，即可直接複製到真實的機床硬體上使用。

SINUMERIK ONE不僅是一個一站式軟體解決方案，也是一個場景驅動的創新數字孿生解決方案，它可以針對機床製造商（即OEM廠商 ）和機床終端使用者兩個不同的群體，提供差異化的價值。

例如，OEM廠商注重研發，數字孿生在機床的設計研發階段就能提前預知、規避機械設計上的錯誤，進而縮短實際除錯時間和整體研發週期。機床終端使用者關注生產，新零部件研發過程藉助數字孿生軟體，就可以建立與實際機床相同的加工環境，在這個環境中無需真實機床、卡具、刀具，就可以進行零部件的試切和打樣，從而降低整個加工過程中的風險及試切的成本。

SINUMERIK ONE不但樹立了生產力的新標準，同時也是西門子數字化實踐的範本。

需求驅動，行業賦能加速

透過SINUMERIK ONE，我們看到數字化如何提高機床的加工速度、精度和質量，如何進一步賦能機床相關企業，幫助使用者挖掘行業潛力的可能。而現實中，一部分中小企業仍被困在數字化程序之中。

選擇標準型還是高階型？面向大企業還是中小企業？聚焦傳統應用還是新興需求？這一連串的問題為機床打開了通向千行百業的“任意門”。

1、中小企業挑戰多

中小企業通常成立時間短、規模小，追求的目標更直接，他們的特徵投射到數控系統的選擇上，就要求數控系統在滿足加工零部件需求的基礎上，易操作、應用性強，並且易維護、易管理。

針對不同的客戶需求和定位，西門子數控系統提供標準型SINUMERIK 808D， 中端數控系統SINUMERIK 828D ，以及新一代高階數控系統SINUMERIK ONE 在內的完整分類，使企業可以根據其實際生產需求進行選單式選擇，避免資源浪費。特別是SINUMERIK ONE所提供的工部程式設計功能，不需要使用者懂CNC程式碼，操作者只需要拿著圖紙就可以在機床上進行產品程式設計和設定，大幅減少工藝設計的投入，為中小企業小批次、多批次生產模式提供切實的解決方案。

“選擇標準型還是高階型數控系統不是由企業規模決定的，而是由企業實際加工機床的形狀、速度、效率、技術工藝等決定。”段龍表示，西門子對於數字化的不斷實踐和探索，正是中小企業對技術永無止境追求之路上志同道合的夥伴。

2、新興需求不斷湧現

數字化突破傳統行業效率、質量、穩定性等方面的天花板，不斷催生的新興需求讓機床應用的藍海不斷展開。

例如，風機輪轂牢牢固定住三個巨大的葉片，葉片的切削，輪轂的加工對於機床提出更高的要求。再比如，新能源汽車的電池托盤是完全不同於傳統汽車行業的結構，並且從重量和續航等因素考慮，新能源汽車的車架也要進行輕量化的重新設計。那麼以前的機床是否能滿足新需求，這裡要畫一個問號。

當新應用場景出現，當用戶需要對原有機床進行最佳化、調整時，數字化設計就特別應景。在數字化世界裡做出對應的調整一定是成本最低、效率最高的，因為數字化世界裡可以窮盡各種極限條件，這在真實工況下是很難實現的。

資料痛點怎麼破?

在場景驅動下，機床數字化的願景越來越圓滿，而現實中，資料沒有標準規範，無效資料多，以及對於資料安全的顧慮等，是阻礙機床企業進行數字化轉型的一道重要門檻。

段龍告訴記者，資料有效和資料安全是西門子關注的兩個關鍵點，也是SINUMERIK ONE嚴格執行的兩個標準。

資料採集過程中，西門子會結合企業的生產標準、規範以及企業實際需求，基於SINUMERIK強大的系統功能和開放性，以及工業雲、邊緣計算等前沿技術，根據數控機床進行具體的部署，定義和分析所要採集的最準確的生產資料，從而保證資料的針對性和有效性。這就是說：在採集資料的時候SINUMERIK ONE 不僅可以判斷應該採集哪些資料，還清晰地知道基於這些資料後續進行怎樣的分析，從而為企業全流程生產提供有效指導。

圍繞資料安全，西門子提供多層“縱深防禦”軟硬體解決方案，在資料採集過程中實現不同且互補的保護機制和加密措施，應對各種威脅。

為此，西門子提出“三步走”戰略：第一步是評估，對照安全標準和行業標杆找差距；第二步是實施，在評估後對症下藥。“傳統的工業資訊保安在完成這兩步後便結束了，但西門子不滿足於實現靜態安全，而是在此基礎上引入了動態管理安全的理念，開展第三步，即對系統進行持續監測和最佳化。”段龍認為，網路安全環境是不斷變化的，因此續監測和最佳化對於工業而言非常重要，這為機床行業的數字化實踐護航。

西門子第一款全球數控系統產於1960年，並陪伴中國機床行業客戶走過櫛風沐雨的艱難歷程和光輝歲月。在當前這個充滿不確定性的VUCA時代（易變性、不確定性、複雜性、模糊性），西門子也願意把大門開啟，幫助客戶在變革中提前佈局，讓夢想成真。

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