中山西门子数控系统供应商 提供完整的CNC解决方案

上海西齐机电设备有限公司

公司主要从事工业自动化领域设备的研发、销售、维修和承接自动化工程及技术服务等，集产品销售、自动化控制工程、设备维修为一体，销售西门子PLC、触摸屏、变频器、SITOP电源、数控系统(840D、802S/C、802SL、828D 801D)、伺服数控V20/V90/V80V60、软启动、备件等各系列产品。

我们在价格上有较大优势,更注重售后服务，现有大量现货销售，欢迎您来电咨询。 

本公司所有销售中产品均为西门子原装正品，质保一年，假一罚百！ 

 企业主要业务经营范围：

      为工业企业提供智能制造整体解决方案**层设计咨询和规划服务；

      西门子软启动一级代理商

      为工业企业数字化工厂产线设计、建设、互联互通等提供专业的产品、技术和服务。

      为工业企业提供远程数据采集、监控、调试运维及工业大数据平台解决方案和服务。

      为工业企业和**提供电气自动化控制、传动整体解决方案及项目集成、实施应用。

      为工业企业提供西门子工业软件及数字化工厂解决方案和实施服务。

      为工业企业提供西门子自动化控制、网络通讯、变频电机、低压元器件、智能仪表等电气控制、传动产品及高、中、低压、西门子8PT配电产品、能源集团自动化等产品、技术和服务。

      为工业企业智能装备层面提供自主知识产权的自动导引车、RFID、传感器、数据采集智能网关、低压配电柜、智能配电柜及电抗器、滤波器及快速布线端子板等产品。

网络模拟，坐行千里

对于地处偏远、技术复杂的工业设施而言，其特点就是工厂设计、维护和人员培训等成本高昂。在茫茫大海上开采石油和天然气时，情况更是如此。为此，西门子开发了仿真软件，为工业设施生成精确的三维虚拟模型，包括提供有关组件的详细信息。这款软件非常适用于培训技术人员。此外，不必亲临海上设施便可进行培训，这能节省大笔费用。

良好的国际石油和天然气企业的维护技术人员仅需轻点两下鼠标，即可“出海”——转瞬间便来到钻井平台，检查泵的工作情况。**次轻触鼠标，点击菜单项“COMOS-3D-Viewing（COMOS三维视图）”。*二下，点击下拉列表中的选项“Navigate（导航）”。随即呈现在他面前的，便是这台泵在COMOS Walkinside系统中栩栩如生的三维模型。COMOS Walkinside是一个虚拟-现实三维模型创建系统，可用于给操作人员作仿真式培训。

这时候，这位技术人员能看到自己的化身——虚拟人物造型——出现在这座钻井平台的虚拟模型中，周围是厚实的黄色管道和灰色的钢梁。再次轻点鼠标——这次是点击这台泵，COMOS显示了这台泵的全部历史记录，包括这台泵的安装日期、自投运以来的累计运行小时数，以及关于维修次数的准确信息。这虽然只是操作COMOS和COMOS Walkinside系统的三个小小的步骤，却是石油和天然气行业迈出的一大步。

让有纸办公成为历史

在使用这些创新软件解决方案之前，如果要进行这样的检查，就意味着技术人员必须从数以千计的文件和图纸中，找到包含这台泵较后一次检查报告及其他信息的文档。只有当他较终找到所需报告之后，他才能开始着手执行实际任务。他还需要走出办公室，冒着北海强劲的海风，爬上钢筋阶梯和斜坡，沿途经过管道、阀门及其他设备，较后抵达所要检查的泵。

所有这一切都是为了执行常规检查。检查日期的计算依据是平均经验值，而不考虑环境对泵的性能和工作寿命的带来的实际影响。完成检查后，技术人员还要手动将新的信息录入文档并提交。这种类型的文书工作不仅耗费时间，而且有时候还很危险，因为可能接触到易燃材料。

停工代**昂

对于商业项目而言，时间就是金钱。在石油和天然气行业，尤其如是。如果有关工程不仅耗时漫长，而且要求部分或完全停工，项目成本将变得尤为高昂。不幸的是，每当不得不对彼此精确协调的自动化设备进行维修时，往往会发生这种情况。一座普通的开采平台每天可以开采约10万桶石油和多达2, 000万立方米的天然气——后者相当于约1万户德国家庭的年消耗量。

西门子工业软件的项目工程师Kristian Larsen表示：“停工一天会令装置运营者蒙受数百万欧元的损失。因此，平台运营者想要尽可能减少停工天数。不仅以天计，甚至每个小时都十分宝贵。”Larsen为使用COMOS和COMOS Walkinside软件的客户GDF SUEZ E&P Norge提供支持。Larsen说：“平台运营者不仅想要缩短停工时间，而且希望减少在这种恶劣的环境中工作的员工。此外，这些企业希望减少运送员工去平台的频率，并且较大限度地减少需要来回搬运的物资。”

在虚拟世界里制定维保方案

为实现这个目标，需要**的配合。如果必须停产，其原因不应当是仅需要维修一台泵。理想情况下，应同时执行多个维保项目。这样一来，便能同时在平台的一个区域内，逐个系统地执行几乎所有主要维护任务。归功于COMOS Walkinside模拟，不仅可以在陆地上规划协调要对这些系统执行的维护工作，而且可以提前显示和模拟现场情况，而不要求员工在这个阶段亲自前往平台。相反，*可以通过网络，“空降”海上平台。

“一分预防胜于十分**”这句话，用在工业开采和制造设施身上倒也十分贴切。要知道，防范的成本更为低廉，因为对于纠正性工作而言，员工要直接在平台上开展工作，这会带来高昂成本。一个例子表明了COMOS的优点。当一位客户较初引入COMOS系统时，必须执行的纠正工单数多达2,670份，三年之后，这个数字降至仅1,778份——减少了近30%。

COMOS系统不仅提供了规划和协调维护工作所需的数字化数据，它还连接了一个比常规3D CAD模型的功能更加丰富的三维可视化工具。COMOS营销经理Manuel Keldenich解释道：“它好比一个水晶球。用CAD可以制作水晶球并从外部观看。而使用COMOS Walkinside，则可以看到它里面，甚至在其内部走动。更重要的是，它允许我将水晶球的内容与智能数据相连，以便看到‘雪花’飘落，并获得连贯一致的信息。”有了这款软件，用户可以在显示器上“亲临”平台。他说：“并且要能够插入日升和日落信息，以及模拟从任何方向吹来的风——这些不只是罗曼蒂克的噱头，而是会对设施造成重大影响，并进一步影响成本。”

从抽屉到数据库

用户不是查看技术图纸，而是直接采取行动。只要在用单独的数字化文件夹描述设施设备的导航树上点击鼠标，或者直接通过有关文档，如COMOS中的管道和仪器图表，便可进入可视化模型。每个文件夹都包含了相应的技术图纸，为*提供了所寻找的关键工艺流程，及其有关电气工程数据和其他信息。在COMOS中，每个项目的全部数据都集中保存。因此，COMOS和COMOS Walkinside的组合就像一个巨大的虚拟数据库，虚拟人物可以进入其中，并且任何人也都可以读取其数据，哪怕他们并不具备工程学学位。它将关于每件设备的所有信息（当前的及历史的）汇集起来，同时在COMOS Walkinside中以三维模型方式呈现，以及在COMOS中显示为工程数据。一个装满了归档图纸的抽屉显然不能与这样的软件同日而语，这不啻为某种文化变迁。

这款软件可以模拟三个维度，因此，它也十分适用于培训。譬如，道达尔勘探与生产（Total E&P）使用了COMOS Walkinside的仿真培训模拟器来对其员工进行关于在远洋海上设施工作的培训。安哥拉近海的Pazflor FPSO设施便应用了这款软件，在对其员工进行培训时，这个开采平台尚在韩国的一所造船厂进行建造。利用虚拟模型开展培训缩短了为员工做准备的时间，从而帮助使Pazflor比计划提前了两个月投入运行。

预测腐蚀？

用COMOS来管理设施信息的一个巨大益处，是它允许所有用户随时调用完全相同的较新信息，以及系统的全部历史记录。如果在工程设计过程中使用这个软件解决方案，还能节省更多时间和金钱。譬如，借助它，看不懂技术图纸的职业安全官员也能提前指出某个位置是否必须安装梯子，以确保在发生紧急状况时快速疏散。又比如，它能直观地向工程师表明，如果将某个阀门的方向旋转90度，其维护将变得简单得多。在这样复杂的技术环境中，几乎每个环节都可能存在缺陷。

COMOS的开发人员也在不断发现这款软件的新用途。Larsen说：“这款软件的作用越大，人们对它的要求就越高。”Larsen的团队接下来要执行的任务是要应对北海强劲的海风。Larsen透露，一位客户的采油平台在建造上非常之精妙，甚至利用劲风来冷却这座设施。然而，不幸的是，海风含有大量盐分，在技术人员的脸上和衣服上，以及诸如楼梯和栏杆等钢制组件上，留下 了一层薄膜。这些盐分缓慢而又稳定地腐蚀着金属组件——这款软件尚未将这个因素纳入考虑。未来，COMOS也将检测这种类型的情况，以便用户仅需轻点两下鼠标，就能调用有关数据，从而确保优化维护。

作者：Sandra Zistl

图片来源：上从至下，图1由lainpicture/Cultura、西门子股份公司提供

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从粉末到成品部件

自20世纪80年代以来，能够用塑料制作出三维物体的设备一直层出不穷。从那时起，一项被称为“快速成型制造”的技术发展起来。现在，这项技术即将投入工业应用，它将开启通往用金属粉末在当地生产定制部件的大门。

Ursus Krüger博士利用激光熔化技术，用金属粉末制作出一个复杂精细的物体。哪怕是非常复杂的部件，也可以通过该技术快速制造。

乍看之下，这台机器就像是一台带观测窗的特大号冰箱。但其内部与冰箱扯不上任何关系。观测窗的另一侧是一台模床。其内部是薄薄的一层均匀分布的灰色粉末，闪闪发光的微尘从中射出，仿佛宝石散发光芒一样。一束六边形的光在粉末表面移动。不一会，粉末中出现了一个正规结构，就像一只看不见的笔在灰色的粉末中写下了什么。

西门子*研究院（CT）柏林分部的Olaf Rehme博士表示，“我们的‘笔’是一个激光束；位于加工室上方的偏转器引导该激光束直接向下射向铺有粉末的模床。激光击中不锈钢粉末，粉末温度升高至熔点，即1,500摄氏度以上。这时，这些颗粒将熔化在一起。”

激光的偏转——换句话说，其书写移动——受计算机控制，复杂的不锈钢工件的电子版蓝图便保存在该计算机中。当激光束完全描绘出正规图样后，粉末平台将略微下降，下降幅度之小，几乎让人无法察觉。一个滑动装置将重新撒铺上一层厚约50微米的粉末，然后，灼热的激光笔将开始再次书写。Rehme说：“通过这种方式，我们用不锈钢粉末一层一层地制作出三维结构。”

在柏林的Siemensstadt区，坐落着许多实验室，这台机器就安置在其中一间实验室内。在这里，西门子正在开展长期研究，以帮助客户和合作伙伴确定，它们的哪些产品和产品组件可以利用激光熔化技术来制造。该研究工作组的负责人Ursus Krüger博士指出，“‘三维印刷’这个术语常常被用作所有此类工艺的同义词。而专业人士在将之作为一类工艺提到这些技术时，则一般使用‘快速成型制造’这个术语。这些技术与‘三维印刷机’再也没有什么共同之处。”

早在20世纪80年代，**批三维印刷机便已问世。它们大多使用很快就会变硬的塑料。通过逐层喷涂塑料，较终形成一个三维物体。对于快速制作原型，这种类型的机器特别有用。快速制作原型技术旨在立即制作出廉价的原型用于设计研究。Krüger说：“如今，这类塑料印刷机已经推出了起价在1,000欧元左右，可供家庭使用的经济型机型。此类机型颇受模型制作者和业余工匠的青睐。”

纵使在其问世30年后的今天，三维印刷机依然不时登上报刊头条。媒体对这种印刷机的使用时有报道，通常是为了示范目的或者作为公关宣传活动的一个环节。譬如，2011年，欧洲宇航防务集团（EADS）的英国工程师利用尼龙粉末“印刷”了一辆完整的自行车。将用印刷机印刷出来的少数几个单独部件组装起来，然后配上链条和轮胎——一辆“印刷自行车”就做成了，既稳固又轻巧，不过骑起来有些晃荡。

适用于陶瓷。除令人叹为观止的**之外，显然三维印刷技术早已青出于蓝，不再只是用于制作原型。如今，基于激光的技术如激光熔化不仅可以加工塑料，而且可以加工陶瓷和多种金属，包括不锈钢、铝和钛等，不胜枚举。Krüger说：“这意味着这项技术已经发展到可以投入工业应用的阶段。”但人们再也不能称之为印刷，因为几乎所有这些技术都是通过在特**硬化或熔化液体或粉状铸模来制作物体。

一些公司已经在专门生产髋关节、助听器、汽车备件或假牙。譬如，德国不莱梅的BEGO医疗公司就在利用快速成型制造技术来生产适用于牙冠和牙桥的金属框架。一级方程式赛车以及飞机的一些组件也已采用这种技术进行生产。诸如EOS和概念激光器（Concept Laser）等德国公司是快速成型制造机器的**良好供应商。

Krüger指出，“但这些公司面临着激烈的竞争。譬如，2012年夏季，奥巴马宣布，美国将成立一家主要从事快速成型制造领域的创新技术研发的研究机构。”

已列入计划的“国家制造业创新网络（NNMI）”的参与者将包括**机构如美国航空**局、国家科学基金会和*部，以及高等学府和企业如波音公司和IBM。其主要目标是迎头赶上竞争对手——既有如今来自欧洲的竞争对手，也有未来来自中国、日本和韩国的竞争对手。

这样的投资值不值得？具有革命意义的未来是否真的即将到来？是不是有朝一日任何小公司都能自行制造出任何想象出的部件？Krüger说：“现在下结论还为时过早。但这项技术的优势显而易见。借助快速成型制造技术，我们可以制作出内部具备凹面和错综复杂的撑杆的高度复杂的工件，要不然，这些类型的部件就只能手工制作或者由多个单独的部件组合而成；但现在，通过一道计算机控制的工序就能制造出这样的工件。”

另一方面，诸如激光熔化等技术的缺点也很明显。Krüger指出，“用一层很细的颗粒制成的工件具备*特的结构和表面。然而，特别是在机械工程领域，部分部件必须耐受较大的物理应力，因此，以传统工艺制造的锻件在坚固性方面仍然更具优势。”此外，采用激光熔化技术生产部件是一个非常漫长的过程，制造一个大型工件有时需要上百个小时。Krüger补充道，“但借助激光熔化技术可以大大缩短工件的总加工时间，因为与采用传统工艺制造、往往不得不多次返工的部件相反的是，这些工件是在激光熔化机的加工室内制成的。”一可能需要改进的是表面质量，这意味着需要执行较终抛光等工序。

Krüger说：“这项技术的优势在于其可用于生产需求量很小的复杂工件或部件。” 自20世纪90年代末起，Martin Sch?fer就一直在西门子*研究院从事这项技术的研究，他说：“我们在产品开发过程中遇到的一个经典例子是，一个用于在燃气轮机中输送燃气的被称为‘过渡管’的全新管道系统。这个弯曲的薄管壁部件具备非常小的沟槽，较其难以采用诸如铸造和铣削等传统工艺来制造。但借助快速成型制造技术，就可以在短短几天之内直接根据计算机中的蓝图生产出这些金属部件，而*耗费数个星期的时间。”

这个例子彰显了快速成型制造技术在缩短生产时间，轻松实现新的设计理念方面的应用潜力。Sch?fer解释道，“我们在实验室内用激光熔化技术生产出的部件业已通过全部试验，现在要做的是让这项技术做好准备走向生产应用。”

为此，西门子旗下若干集团正在开展一系列计划。此外，西门子也携手外部机构展开了合作。譬如，在与位于德国帕德博恩的直接制造研究中心（DMRC）的合作中，西门子*研究院代表西门子能源从事了有关改进工艺和材料的研究工作。波音公司以及快速成型制造技术领域的其他成员，包括EOS、SLM解决方案和Stratasys等重要企业也参与了DMRC的研究活动。

Krüger说：“工程师必须颠覆其传统的思维方式。原则上讲，利用快速成型制造技术只要一道工序就能制造出任何可以想象得到的形状。因此在未来，某个形状能否被制造出来仅取决于计算机中创建的设计在物理上是否切实可行，而不会受限于铣床或冲压机的特性。”

现在，快速成型制造已可用于工业应用。金属合金或陶瓷混合物被用于生产人造关节和备件。

计算机控制下的激光束令金属粉末在一片耀眼的光芒中熔化形成新的部件

更大更快的机器。快速成型制造技术能带领我们走多远？Krüger表示，“就激光束而言，存在物理局限性，此外，尤其是所需冷却时间构成了限制。尽管如此，我们力图让这项技术带领我们走得尽可能远。激光熔化机将变得越来越大，并且能够同时使用多个激光束。这将大大加快整个流程，从而令生产**大部件变得更加经济划算。已经有例子证明这种向大型机器发展的趋势。譬如，在2012年11月底在莱茵河畔法兰克福举行的欧洲国际模具展览会上，一些参展机器就配备了能够加工长600毫米宽400毫米的部件的加工室。”

在Krüger看来，将快速成型制造技术投入实际应用的较佳契机是在服务领域。譬如，对于大型工厂，哪怕是停工一分钟也会造成巨额损失。因此，一旦机器发生故障，就必须尽快将备件运送到现场。

Krüger说：“但假如不是这样，而是我们的燃气轮机客户只需要向距离较近的西门子维修站订购备件，当地维修服务提供商也只需要调取该备件的数据包就能利用其自有激光系统制造出该部件，那么，这将节省将部件从远方运来的费用。停机时间也将较大限度地缩短。不再需要仓储任何备件，因为一需要保存的只有数字版蓝图。将所有这些因素综合起来，显然，通过由地方维修点组成的网络，西门子能够以经济划算而又环保的方式向世界各地的客户提供更换部件。”

“随需”随地提供任何尺寸的备件，而不必配置专门的生产线——只需要一台激光熔化机和一两名操作技术人员。通过从总部发送电子邮件给各个维修站，即可定期更新任意数量部件的蓝图。这听起来就像是遥远未来的梦想。但只要激光熔化机一达到所要求的尺寸和速度，人们事实上将不得不开始考虑像这样的应用。鉴于当前**范围内如火如荼的研发形势——不论是在像西门子和波音公司这样的企业以及像EOS这样的设备制造商，还是在像NNMI这样的新兴研发网络——我们有理由相信，这项技术将取得迅速发展。

然而，尽管前景喜人，但新的挑战也在隐隐逼近。Krüger说：“今后几十年，数据保护将是快速成型制造技术领域的头等大事。必须保护企业所拥有的数据，即电子版蓝图，不受盗版侵害。”因为如果任何足够先进的激光熔化机都能制造出任何可以想象得出的部件，那么，专业伪造者所需要的就只有一样东西：数据。

Nils Ehrenberg