数字制造支持 交通网络改善

俄罗斯黑海沿岸的索契市及其周边地区的交通网络将迎来重大改进。为此，西门子收到了来自俄罗斯铁路公司的订单，将 供应总计54列区域列车。前38列列车，类似于德西罗型，将在西门子铁路系统位于克雷费尔德的工厂完全制造。这些列车是最高时速可达每小时160公里，预计将于2013年秋季投入使用。索契项目向克雷菲尔德团队验证了制造流程规划器（MPP）的核心优势。在该项目中，制造工程师通过MPP定义列车组装与焊接工艺：规划制造工序、关联部件与操作节点、配置产线专用工具。MPP与时间分析系统无缝对接，精准测算每道工序耗时。高度自动化的工作流节省了工程师40%的工艺设计时间，并通过全方位校验确保无部件漏处理。最终，完整工艺包直连SAP系统，实现全局数据同步。项目负责人Olbrich指出："MPP显著提升了复杂定制化列车的工程变更效率——系统可自动识别变更影响域，分析影响并重构工艺路径，使变更响应速度提升3倍。

索契生产线上的一辆汽车。

列车装配是一个复杂的过程

碰撞箱组件——过程模拟分析。

复杂装配场景的动态三维仿真

西门子铁路系统在Tecnomatix®产品组合中使用Process Simulate解决方案来分析任何需要虚拟验证的计划装配操作。此分析在完全三维环境中进行。Process Simulate与制造过程计划器集成。模拟通常包括正在装配的产品以及用于装配、夹具和物流夹具的工具。奥尔布里希解释说，“当我们将所有这些数据置于装配的背景下时，我们可以预先验证计划中的流程是否适合在车间执行。例如，考虑列车前端的联轴器和防撞盒模块的装配。这是一个棘手的装配场景，因为无论你先装配哪个模块，都会使第二个模块的装配变得困难。过去，这类模块的装配顺序由产品设计师确定。现在，制造工程师使用过程模拟来分析列车模块的最佳装配顺序。通过过程模拟，我们将产品数据与工具和夹具结 合在一起，发现联轴器必须在防撞盒之后装配，以避免额外的装配步骤和不必要的车间复杂性。

“使用Process Simulate的另一个重要方面是，制造工程现在有了一个工具来进行组装分析，而以前的方法，这项任务必须由产品设计来完成。由于我们正在处理一个复杂的装配过程，模拟是培训车间人员的一个宝贵资源。”

未来—容量规划和拆卸

西门子铁路系统公司通过部署西门子PLM软件的数字制造工具，实现了显著的好处。该 组织现在正在评估其他适合提供重大工艺优 势的数字制造应用，包括Plant Simulation。“我们已经对Plant SImulation进行了评估，”奥尔布里希说，“我们为一条预装配线构建了一个离散事件模拟模型，以支持资源能力规划。制造过程和资源使用Teamcenter定义并填充到Plant Simulation中。 这是一个巨大的好处。计划调度从Excel导入。初步结果显示有显著的生产率优势潜力，因此Plant Simulation的部署似乎迫在眉睫。”

坠落箱组件3D PDF工作说明示例。

战略部署在各个领域都体现出价值

“我们不会从节省人力的角度来计算数字化制造项目的效益，因为我们把该项目视为一个更具战略意义的举措，”塞姆塞克说。“在西门子铁路系统公司，我们的文化是投资创新解决方案，并推动真正的价值。塞姆塞克指出，这通常意味着要冒一些风险，追求实际利益，并且在许多情况下，超出预期。他解释说，“我们现在看到数字制造项目的价值越来越大——从顶层的工程设计到车间的生产，更加结构化的流程和工作程序。有趣的是，我们现在体验到了一些最初并未预料到的好处；例如，在克雷菲尔德工厂，数字制造工具与我们的精益装配计划完美契合。” 伯恩德·尼塞尔负责克雷菲尔德工厂的制造工程焊接管理，他描述了实施制造过程规划器的另一个好处：“我们最初部署时，主要计划在装配区使用该软件，但随着好处逐渐显现，我们意识到焊接区也需要部署这些工具。底盘中有1500到2000个部件，大部分焊接操作都是手动完成的。因此，通过使用制造过程计划器，我们在分析和确定正确的焊接顺序方面获得了很大的好处，同时考虑了 材料的物理限制；例如，先在一边焊接，然后在另一边进行平衡焊接。”

使用制造过程计划程序来定义焊接顺序是简单而有效的。

工程拆解分析正成为数字化制造的新兴焦点，其在设备维护及售后服务中的价值日益凸显。"维护及售后服务是我们整体解决方案的核心构成，"奥尔布里希强调道，"通过集成于Teamcenter平台的Process Simulate工具，我们能够虚拟预演拆解流程，优化拆解工艺规范，并实现维护人员的沉浸式技能培训。"塞姆塞克补充指出："得益于数字化制造技术部署，我们近期斩获德国铁路ICx列车订单——这项公司史上最大单体订单印证了技术领导力的商业价值。集团旗下其他工厂已启动技术移植计划，基于西门子PLM软件套件构建的数字化制造体系将实现快速部署，各厂区可根据自身需求进行定制化应用。"

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城际列车生产车间。