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作者：李敏

　　发轫于第一次工业革命，机床行业的历史已经接近250年。而根据国家统计局数据，2020 年中国新生产金属切削机床的数控化率仅为43%。基于这样的背景，“传统”往往是机床最深入人心的标签。

　　近年来，随着机床数控系统的创新实践不断落地，机床与人工智能、工业云、边缘计算等前沿技术深度融合，机床正成为数字化转型中的使能者和赋能者，对于数字化的想象和愿景，也照进机床行业的现实。

　　在近日举办的西门子(中国)机床行业媒体沙龙上，西门子中国有限公司数字化工业集团运动控制事业部机床数控系统部总经理段龙及其团队，在分享西门子机床数控系统业务和数字化创新进展的同时，也从需求变化、行业赋能、数据痛点等角度阐述了数控系统的新机遇和新发展。

数控系统也可“数字化原生”

　　万物皆可数字化的当下，数字化原生又是什么?

　　今年6月投运的西门子数控(南京)有限公司(SNC)新工厂，给这个问题提供了一种具象化的答案，它代表的是在敲下第一颗钉子之前，新工厂的布局，规划，运转情况已经在虚拟世界中清晰呈现。

　　SINUMERIK ONE “数字化原生”的数控系统的推出已经让“数字化原生”走进西门子的运动控制关键产品之中。段龙表示，“原生的本质和难点在于能否实现虚拟与现实的无缝连接。如果不把两者打通，会给以数字化和产品系统为手段进行转型的企业带来困难和障碍。”

　　作为“数字化原生”数控系统，SINUMERIK ONE硬件平台在研发投产之前，就完全在数字化环境中进行了研发设计和优化。通过数字孪生软件MyVirtual Machine，软件中所做的设计、设定，不需要做任何调整和加工，即可直接复制到真实的机床硬件上使用。

　　SINUMERIK ONE不仅是一个一站式软件解决方案，也是一个场景驱动的创新数字孪生解决方案，它可以针对机床制造商(即OEM厂商 )和机床最终用户两个不同的群体，提供差异化的价值。

　　例如，OEM厂商注重研发，数字孪生在机床的设计研发阶段就能提前预知、规避机械设计上的错误，进而缩短实际调试时间和整体研发周期。机床最终用户关注生产，新零部件研发过程借助数字孪生软件，就可以建立与实际机床相同的加工环境，在这个环境中无需真实机床、卡具、刀具，就可以进行零部件的试切和打样，从而降低整个加工过程中的风险及试切的成本。

　　SINUMERIK ONE不但树立了生产力的新标准，同时也是西门子数字化实践的范本。

需求驱动，行业赋能加速

　　通过SINUMERIK ONE，我们看到数字化如何提高机床的加工速度、精度和质量，如何进一步赋能机床相关企业，帮助用户挖掘行业潜力的可能。而现实中，一部分中小企业仍被困在数字化进程之中。

　　选择标准型还是高端型?面向大企业还是中小企业?聚焦传统应用还是新兴需求?这一连串的问题为机床打开了通向千行百业的“任意门”。

　　1、中小企业挑战多

　　中小企业通常成立时间短、规模小，追求的目标更直接，他们的特征投射到数控系统的选择上，就要求数控系统在满足加工零部件需求的基础上，易操作、应用性强，并且易维护、易管理。

　　针对不同的客户需求和定位，西门子数控系统提供标准型SINUMERIK 808D, 中端数控系统SINUMERIK 828D ，以及新一代高端数控系统SINUMERIK ONE 在内的完整分类，使企业可以根据其实际生产需求进行菜单式选择，避免资源浪费。特别是SINUMERIK ONE所提供的工部编程功能，不需要用户懂CNC代码，操作者只需要拿着图纸就可以在机床上进行产品编程和设置，大幅减少工艺设计的投入，为中小企业小批量、多批次生产模式提供切实的解决方案。

　　“选择标准型还是高端型数控系统不是由企业规模决定的，而是由企业实际加工机床的形状、速度、效率、技术工艺等决定。”段龙表示，西门子对于数字化的不断实践和探索，正是中小企业对技术永无止境追求之路上志同道合的伙伴。

　　2、新兴需求不断涌现

　　数字化突破传统行业效率、质量、稳定性等方面的天花板，不断催生的新兴需求让机床应用的蓝海不断展开。

　　例如，风机轮毂牢牢固定住三个巨大的叶片，叶片的切削，轮毂的加工对于机床提出更高的要求。再比如，新能源汽车的电池托盘是完全不同于传统汽车行业的结构，并且从重量和续航等因素考虑，新能源汽车的车架也要进行轻量化的重新设计。那么以前的机床是否能满足新需求，这里要画一个问号。

　　当新应用场景出现，当用户需要对原有机床进行优化、调整时，数字化设计就特别应景。在数字化世界里做出对应的调整一定是成本最低、效率最高的，因为数字化世界里可以穷尽各种极限条件，这在真实工况下是很难实现的。

数据痛点怎么破?

　　在场景驱动下，机床数字化的愿景越来越圆满，而现实中，数据没有标准规范，无效数据多，以及对于数据安全的顾虑等，是阻碍机床企业进行数字化转型的一道重要门槛。

　　段龙告诉记者，数据有效和数据安全是西门子关注的两个关键点，也是SINUMERIK ONE严格执行的两个标准。

　　数据采集过程中，西门子会结合企业的生产标准、规范以及企业实际需求，基于SINUMERIK强大的系统功能和开放性，以及工业云、边缘计算等前沿技术，根据数控机床进行具体的部署，定义和分析所要采集的最准确的生产数据，从而保证数据的针对性和有效性。这就是说：在采集数据的时候SINUMERIK ONE 不仅可以判断应该采集哪些数据，还清晰地知道基于这些数据后续进行怎样的分析，从而为企业全流程生产提供有效指导。

　　围绕数据安全，西门子提供多层“纵深防御”软硬件解决方案，在数据采集过程中实现不同且互补的保护机制和加密措施，应对各种威胁。

　　为此，西门子提出“三步走”战略：第一步是评估，对照安全标准和行业标杆找差距;第二步是实施，在评估后对症下药。“传统的工业信息安全在完成这两步后便结束了，但西门子不满足于实现静态安全，而是在此基础上引入了动态管理安全的理念，开展第三步，即对系统进行持续监测和优化。”段龙认为，网络安全环境是不断变化的，因此续监测和优化对于工业而言非常重要，这为机床行业的数字化实践护航。

　　西门子第一款全球数控系统产于1960年，并陪伴中国机床行业客户走过栉风沐雨的艰难历程和光辉岁月。在当前这个充满不确定性的VUCA时代(易变性、不确定性、复杂性、模糊性)，西门子也愿意把大门打开，帮助客户在变革中提前布局，让梦想成真。