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SIMATIC S7-400，CPU 417-4DP： 30MB（15MB代碼，15MB數(shù)據(jù)），位處理速度18ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3~4.可擴展的IF964-DP(IF1)接口

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SIPLUS S7-400 CPU417-4 FOR MEDIAL STRESS BASED ON 6ES7417-4XT05-0AB0

奔向現(xiàn)實世界

不管是高速列車、賽車還是電子元件——*模擬技術(shù)都可以將其研發(fā)時間縮到zui短，降低成本，節(jié)約能源和資源。西門子的產(chǎn)品生產(chǎn)周期管理軟件在這一領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。

位于德國安貝格的西門子電子工廠提供的解決方案得到了廣泛應(yīng)用，比如慕尼黑啤酒節(jié)上的過山車以及汽車廠家等。事實上，可以將這種解決方案應(yīng)用于電氣化生產(chǎn)和控制過程中的所有工序環(huán)節(jié)。在巴伐利亞的安貝格鎮(zhèn)上共有約2,500名工人在生產(chǎn)適用于工業(yè)生產(chǎn)工程的機電設(shè)備。近年來，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品種類大大增加——從而對相關(guān)的生產(chǎn)工藝也產(chǎn)生了影響。作為生產(chǎn)和測試規(guī)劃負責人，Peter Biersack說：“需要加快履行訂單的速度。而且，因為產(chǎn)品型號數(shù)量迅速增加，生產(chǎn)流程的復(fù)雜性也相應(yīng)提高了。”

比如，標準開關(guān)設(shè)備系列包含了4萬種產(chǎn)品。因此，為了以zui低的成本高效地建成生產(chǎn)系統(tǒng)，安貝格工廠的工程師們用數(shù)字手段在設(shè)計生產(chǎn)工藝的全過程中都使用了Tecnomatix，一種產(chǎn)品生命周期管理（PLM）解決方案。借助Tecnomatix，就可以盡可能協(xié)調(diào)地執(zhí)行生產(chǎn)工藝設(shè)計、布局規(guī)劃和產(chǎn)能分析。規(guī)劃師們還給出了不同的生產(chǎn)版本，以便根據(jù)已知參數(shù)與這些版本進行比較。此外，他們還能夠?qū)ο嚓P(guān)成本進行zui為詳盡的計算。并且，這一切都是在概念規(guī)劃階段的初期就可以完成。這樣就能夠縮短新產(chǎn)品的研發(fā)時間，避免后期再出現(xiàn)變化，整體上提升了研發(fā)和生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性。

更快地走向市場。這個成功的秘訣在于設(shè)計人員和研發(fā)人員可以共享*的數(shù)據(jù)庫。Biersack說：“為進一步改善這個過程，我們需要將所有數(shù)據(jù)融合到Teamcenter產(chǎn)品生命周期管理解決方案中，這一方案可以用數(shù)字手段管理整個產(chǎn)品生命周期。”Teamcenter是西門子產(chǎn)品生命周期管理應(yīng)用系列中的核心系統(tǒng)，正是它的一套工具為西門子在本領(lǐng)域的市場中贏得了。這一解決方案將產(chǎn)品生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的全部信息結(jié)合起來——包括設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)到銷售、服務(wù)和維護等所有過程。

數(shù)據(jù)來源包括設(shè)計圖表、公司管理中使用的企業(yè)資源設(shè)計系統(tǒng)，甚至還有用來創(chuàng)建手冊和營銷文件的“Office”應(yīng)用。由Teamcenter實現(xiàn)的數(shù)據(jù)全面整合帶來了巨大的效益，因為這可以大大縮短開發(fā)適銷產(chǎn)品的時間，從而不僅帶來了競爭優(yōu)勢，還降低了成本，并且節(jié)省了所需的能源和資源。還可以應(yīng)用此軟件來確認產(chǎn)品對環(huán)境的潛在影響。

在列車的開發(fā)和生產(chǎn)過程中，挑戰(zhàn)顯然不是安貝格電子工廠那樣為數(shù)眾多的產(chǎn)品型號。但是，盡管質(zhì)量標準提高了，所用的技術(shù)也更復(fù)雜了，客戶還是要求縮短交貨期。因此在列車領(lǐng)域也一樣，需要研發(fā)和生產(chǎn)同步進行。Reinhard Belker是位于德國克雷菲爾德的西門子交通集團生產(chǎn)工廠工程部的負責人，他說：“這需要花大量的時間和精力去協(xié)調(diào)。”

因而，公司還是要依靠涵蓋了列車整個生命周期的全面的、虛擬的產(chǎn)品研發(fā)（。因為參與產(chǎn)品研發(fā)過程的每一個人——甚至身處異地的專家——都可使用同一個包含信息的數(shù)據(jù)庫，這樣就可以更有效地協(xié)調(diào)所有參與者，讓他們?nèi)谌朐O(shè)計和生產(chǎn)過程中。此外，在克雷菲爾德、慕尼黑、維亞納、布拉格和莫斯科的合作中，也使用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。因此，所有的參與者都可以看到由計算機生成的實際大小的 3D開發(fā)模型，并對其進行討論。這些模型都是由西門子Teamcenter生命周期可視化軟件生成的，該軟件可以真實地呈現(xiàn)3D數(shù)據(jù)。

西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件工具箱中的一個工具是機電一體化概念設(shè)計師，其中一部分是由新澤西州普林斯頓的西門子美國研究院開發(fā)的。這項應(yīng)用目前在市場上獨樹一幟，能夠幫助人們更快更簡便地完成機床的設(shè)計，因為它可以在研發(fā)初期就模擬其功能。該工具很了不起，一方面因為它使用了NVIDIA的物理引擎技術(shù)，而NVIDIA是可視計算領(lǐng)域內(nèi)的*。這項技術(shù)被用在電子游戲中模仿復(fù)雜的物理過程。因此它可以幫助繪出現(xiàn)實的3D環(huán)境，比如爆炸揚起灰塵，由復(fù)雜的幾何圖形構(gòu)成的造型和栩栩如生的關(guān)節(jié)以呈現(xiàn)活靈活現(xiàn)的動作。

通過使用機電一體化概念設(shè)計師，使用者可以在十分接近現(xiàn)實的環(huán)境中為機器設(shè)計研發(fā)概念。該程序能夠在三維模型中實時模擬機器的行為，這樣開發(fā)人員就可以和動態(tài)模擬進行互動，就像玩電腦游戲一樣。機器一旦被創(chuàng)建，就可以存在資料室里，它的全套機電一體化數(shù)據(jù)也被一并存儲。這種資料室可能包含諸如抓取、運動路徑、傳感器和電機等的信息。這一過程可以使研發(fā)時間縮短20%，并提高研發(fā)成果的質(zhì)量。

世界*使用的技術(shù)。目前在范圍各種領(lǐng)域中，西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件大概有670萬個許可用戶。其中一個就是一級方程式錦標賽的紅牛隊。要知道，在一級方程式錦標賽中，產(chǎn)品的研發(fā)、改進及生產(chǎn)速度比其他任何地方都更快。自從2005年一級方程式錦標賽*個賽季以后，紅牛隊就開始使用Teamcenter和NX，后者可被用于極為精密的產(chǎn)品的互動式開發(fā)，同時又能夠智能地控制生產(chǎn)過程。

每天，紅牛隊都有大概180個工程師傾盡全力為塞巴斯蒂安•維特爾和馬克•韋伯等車手設(shè)計賽車，以期取得一點決定性的勝算。紅牛隊商業(yè)拓展負責人兼技術(shù)總監(jiān)Steve Nevey說：“我們工作中要使用15個主要模塊和4,000個零部件。關(guān)鍵的一點是，我們的工程師和技術(shù)人員使用的是相同的數(shù)據(jù)，所以一旦有什么變化，研發(fā)人員很快就會知道。”例如，如果賽車的車頭發(fā)生變化，所有相關(guān)的變量都會自動調(diào)節(jié)。“所以，我們很快就可以嘗試不同的設(shè)計思路，并且測試單個零部件與熱能或振動等因素之間如何互動，”Neil Dunsmuir說。他是西門子產(chǎn)品生命周期管理軟件在歐洲、中東和非洲的營銷。

為使賽車做好進入賽道的準備，這里有一個特殊的賽道模擬應(yīng)用程序。如果這個程序顯示，在摩納哥賽道上，紅牛隊的賽車需要更大的下壓力，這個數(shù)據(jù)將被立即傳送給NX開發(fā)商，后者將相應(yīng)地調(diào)整前擋板的設(shè)計。這樣，工程師們可以為任何賽道的個別情況量身定做出賽車。然后，簡單的鼠標操作便能確保立刻生產(chǎn)新的部件。無需手動輸入任何數(shù)據(jù)，也不必將任何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至其他IT系統(tǒng)。只需要幾個小時的時間，就可以將零部件生產(chǎn)出來并安裝在車上。