宁波市回收西门子PLC模块

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从虚拟空间到外域空间

无论是太空车，还是乘用车、美洲杯帆船、F1赛车，如今的产品都比以往更为复杂、智能且联网程度更高。西门子的产品生命周期管理（PLM）软件能够帮助制造商，使其业务向数字化转型，并在竞争中一路——借助的是更智能化的产品以及更智能化的制造设备。

Z快的太空飞船将必须经受住重重考验。当太空飞船“追梦者号”在与距离地球250英里、绕地球环行的国际空间站（ISS）之间的标准航线航行、往返运送人员和物品时，它面临的不仅仅只是超过17, 000英里（25马赫）时速的挑战，还必须能够承受3000华氏度以上的高温。当太空飞船返回大气层时，空气摩擦所产生的热量足以将许多材料熔为灰烬，这使得该过程成为一次非常特殊的材料压力测试。

为确保“追梦者号”能够应对上述种种挑战，无论是制造材料，还是结构工程计算，都必须准确无误，达到繁杂的要求，并且能够协同运作。飞船船体必须采用的外形设计，在实际制造和首次飞行之前，必须对飞船的发射、飞行和着陆进行数千次的模拟。太空环境极端复杂严苛，容不得半点差池。“追梦者号”的开发和模拟过程有着勃勃雄心，却也是费时费力的。

至关重要的软件

内华达山脉公司（SNC）的航天系统部，是这艘可重复利用的航天飞船的研发建造方，其在航天领域拥有超过25年的经验，为420余次航天任务提供支持，交付了4,000件产品，从未有过失误。其中有70多次任务是受美国国家航空航天局（NASA）之托。换句话说，SNC是失重的太空领域的重量级选手。事无巨细，一律遵循严格标准，这是SNC航天系统部对其合作伙伴的要求。针对“追梦者号”任务，SNC专门召集了一支由航天、软件、材料和科研等领域世界公司组成的“梦之队”，其中就包括了西门子PLM。

“追梦者号”要能够承受3000华氏度以上的高温。

利用Teamcenter协作平台和数据骨干网络，西门子PLM软件带来了一个创新系统，通过该系统，制造商可以快速整合来自复杂产品的海量数据，并对数据进行分析，随后提供给所有参与者。产品研发团队在多重计算机辅助设计（multi-CAD）环境下开展工作，需要协调不同的方案。尽管听上去很简单，但实际上这种环境发挥着至关重要的作用：如果工程师能将所有数据整合到一个系统中，那么就无需花时间不断地上传、下载、剪切、插入和发送数据了。对于“追梦者号”和联合发射联盟的“宇宙神-5”（Atlas V）这样的航天任务，要确保成功完成任务，拥有统一可靠的数据来源至关重要。SNC航天系统部从西门子PLM产品系列中选择了集成式产品设计、研发和制造软件系统，即NX TM平台，该平台已极大地推动了“追梦者”号的研发进程。

在“追梦者”号”这样复杂系统的研发、
测试及生产优化方面，西门子模拟软件发挥着
重要作用。

“对创新内容带来变革的力量，也会促使创新方式发生变革。高级机器人、3D打印、知识自动化，这些都是聪明地运用创新的方向。它们的共同点是都由数字化所驱动。制造商们利用数字化技术进行创新的程度，将决定数字化为他们带来的全新业务机遇有多大。” 西门子PLM软件首席执行官兼总裁Chuck Grindstaff指出。在过去的36年中，他一直从事软件研发领域的工作。

毋庸置疑，变身数字化企业，将在竞争中赢得地位。西门子PLM软件清晰呈现了如何实现这一点—— 通过帮助各行各业的制造商优化数字化企业，把赢得竞争优势所需要的创新变为现实。得到的不仅是更智能的产品，还有更智能的制造设备。PLM的核心是在产品开发过程中，利用数字化双胞胎，来部分实现产品——就是在产品的虚拟版本中，将不同组件插入到不同配置中，并进行全面测试。火星探测车“好奇号”就是这样一个例子。自2012年开始，这艘探测车就一直在火星上服役，但是在这一切发生之前，它经过了数千次的模拟测试。American Axle是另外一个例子。这家美国汽车零部件供应商通过数字化双胞胎，成功降低了汽车行驶的噪音和震动，并将每年的保修成本降低20%-30%。

大多数走在创新前沿的西门子客户都已经开始向数字化企业转型。而新近出现的趋势是，数字化转型已经不局限于航天领域，它已经扩展到消费品生产领域。例如，玛莎拉蒂就希望凭借其新推出的Ghibli，提升其在高端市场的地位，同时促进销量倍增。随着玛莎拉蒂的产量增长，维护其高品质豪华汽车制造商的品Pai形象和质量至关重要。为此，Ghibli的整个产品生命周期都配备了强大的西门子产品：用Teamcenter作为其协调平台和数据骨干，用NX支持高级设计，用Tecnomatix进行流程定义和虚拟生产模拟。

玛莎拉蒂采用Teamcenter作为其协调平台和数据骨干，用NX支持高级设计，用Tecnomatix进行流程定义和虚拟生产模拟。

玛莎拉蒂希望凭借新推出的Ghibli，提升其在豪车市场的地位，同时促进销量倍增。

Ghibli的整个产品生命周期，完全通过Teamcenter进行管理。

示范工厂

为了给客户提供切实的创新成果，西门子自身也设立了数字化工厂：安贝格电子设备制造工厂（EWA）和位于ZG成都的姊妹工厂西门子工业自动化产品成都生产及研发基地（SEWC）。这两家工厂是西门子PLM软件的应用典范。这两家工厂采用的生产方法，为十年之后定下了标杆。譬如，产品可以自行控制生产。利用Simatic制造Simatic：也就是说，由可编程逻辑控制器，控制并生产更多逻辑控制器。在安贝格工厂，可以对每件产品进行Z详细的产品生命周期追踪。每天将生成大约5千万条流程信息，并进入工厂的Simatic IT制造执行系统。所有的生产规则和流程，均由软件来定义。这样，整个生产过程由始至终都在虚拟层面进行记录和控制，并且与研发部门联系紧密。的Simatic改进数据，将直接反馈到使用NX和Teamcenter软件解决方案的制造过程中。

为了给客户提供切实的创新成果，西门子也设立了
数字化工厂：安贝格电子设备制造工厂（EWA）和
位于ZG成都的姊妹工厂西门子工业自动化产品成
都生产及研发基地（SEWC）。

“西门子是一家在整个产品和生产生命周期中，全面实现数字化的公司。我们吸取安贝格工厂的经验，然后帮助客户推动他们自身的创新。” Grindstaff表示。在虚拟空间中做好万全的准备无比重要。譬如，美国的机床制造商Kapp Niles采用PLM软件进行虚拟机床制造，然后才真正投产。据Kapp Niles称，他们采用Mechatronics Concept Designer程序在研发早期阶段创建、测试各种机电开发方案，仅需一周时间，就能在工作站上完成编程任务，，而之前则需要三周时间。

对于“追梦者号”，NX软件解决方案的优势之一体现在它能够以较低的成本对众多设计进行模拟。因此，这款软件可以在构建原型机之前，就确定对于这个宇宙飞船而言，采用哪种外形和材料组合Z为合适。比如，用瓷片来保护飞船，以应对飞船在返回大气层时遇到的高压和高温。以往的宇宙飞船上使用的很多保护瓷片都是大小不一的，所以替换成本很高，而“追梦者号”有一半以上的瓷片都是同样大小，这极大地降低了制造成本。

把美洲杯帆船赛奖杯带回英国

BAR设计团队利用NX和Teamcenter进行创新型帆
船开发，旨在将美洲杯带回英国。西门子PLM软件
解决方案，能使BAR船队快速分析不同的几何方案，
从而可靠地找到速度与稳定性之间的平衡。

PLM软件还可以帮助人们实现个人愿望。比如，帆船比赛领域就有这样一个例子，Ben Ainslie Racing (BAR) 船队致力于开发一条的帆船，旨在将美洲杯帆船赛奖杯自1851年之后首次带回英国。Ben Ainslie爵士是第34届美洲杯帆船赛的得主，他带领BAR团队采用PLM解决方案开发帆船，他们模拟一系列几何方案，并进行分析和测试，然后找到速度与稳定性间的平衡。“有了NX以后，我们只需要按一下按钮，就可以对上百个几何体进行测试。”BAR船队技术总监Andy Claughton指出。对于帆船比赛职业选手而言，还有一个益处，就是可以节省大量花在准备程式化的书面文件的时间。美洲杯比赛组委会的规定要求参赛队伍记录帆船上每个组件的历史信息，包括其构成材料、产地和制造商。现在，Teamcenter可以轻而易举地生成这些曾经让人头疼的文件。，利用这个软件，甚至在时刻仍可对帆船加以改进：在激烈比赛的过程中，仍可以检查某些特定部件是否需要更换，从而去掉一丝多余的重量，而这恰恰可能就是决胜的关键因素。

在F1领域，从来就没有成品车之说。一部赛车就是
一个不断改进的原型车，每周都要经历多达1,000处
的设计改动，所以，提高工程设计效率，可以在赛
道上创造真正的优势。

虚拟技术决胜一级方程式赛

Grindstaff指出：“这种数字化规划代表的正是未来创新。如果你只是有了创新的点子，这还不够，你还需要知道如何实现这个想法。对于所有用户而言，要实现自己的创新想法，你必须能在正确的时间、正确的背景下，掌握正确的信息，从而才能快速地做出准确的决定。”Grindstaff认为这些信息是初步勾勒智能模型所需的根本要素，而智能模型会持续地自我优化。“模型需要知道它们必须满足什么样的要求，以及如何满足这些要求。它们需要知道自己是一个复杂系统中的组成部分，在这个系统中与其他组件彼此相连。” 他解释道。在一级方程式赛车领域，从来就没有成品车之说。一部赛车就是一个不断改进的原型，每周都要经历多达1,000处的设计改动，所以，提高工程设计效率，可以在赛道上创造真正的优势。曾四夺F1的英菲尼迪-红牛车队，就是依赖西门子PLM提供的数字化系统，设计新组件，对组件进行虚拟测试，规划生产，然后将组件安装到赛车上。

与F1车手在赛车中承受的巨大作用力相比，乘坐“追梦者号”的航行体验无疑会更惬意。研发人员在虚拟空间中研发出特殊的结构，可以将乘客及搭载物品在飞船返回地球大气层时受到的加速力限制在1.5G。在当今Z快的航天飞船中，乘客感受到的作用力还不到乘坐过山车时的三分之一 ——当您想到这场太空之旅，肇始于地面上的一家数字化企业时，该是多么令人惊讶！