项目背景

在工业化的大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益;反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。

为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。

项目合作方由中国最大、全球第六的工程机械制造商于2009年投资创建。在短短不到三年的时间内，项目方自主研发了众多新型精密机床，并凭借其卓越的性能及完善的服务，在中国市场名声鹊起。

由于市场需求的多样性，产品的更新换代周期加快，促使许多机床生产企业开始研发生产以加工中心为主体的柔性生产线。

柔性生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。

项目方在研发BJ01柔性生产线,引入了西门子SINUMERIK 840D sl数控系统,将6台机床组成柔性加工线，圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。

SINUMERIK 840D sl数控系统解决方案

柔性生产线是适应市场要求的高效制造技术，其最为突出的特点是采用了自动换刀装置及伺服数字化定位数控单元，它更换加工产品速度非常快，仅需要将加工中心的工装及刀具更换，再进行加工程序的编制，就能实现在一条生产线上进行多品种产品的生产。

而项目方之所以选择SINUMERIK 840D sl数控系统，是因为SINUMERIK 840D sl 能完美胜任各种苛刻的应用需求。

SINUMERIK 840D sl 具有模块化、开放、灵活而又统一的结构，为使用者提供了最佳的可视化界面和操作编程体验，及最优的网络集成功能。SINUMERIK 840D sl 是一个创新的能适用于所有工艺功能的系统平台。它集成结构紧凑、高功率密度的 SINAMICS S120 驱动系统，并结合 SIMATIC S7-300 PLC 系统，可广泛适用于车削、钻削、铣削、磨削、冲压、激光加工等工艺，能胜任刀具和模具制造、高速切削、木材和玻璃加工、传送线和回转分度机等应用场合，既适合大批量生产也能满足单件小批量生产的要求。

其突出的性能和特点主要体现在一下几点：

♦ 设计紧凑

CNC、HMI、PLC、驱动闭环控制和通讯模块完美集成于一个 SINUMERIK 单元中， DRIVE-CLiQ 通讯方式显著降低设备的布线成本，且组件间的距离可达100m。

♦ 开放、灵活

开放的 HMI 和 NCK 使机床能满足不同客户的个性化需求;基于以太网的通讯解决方案和强大的 PLC/PLC 通讯功能 ;SINAMICS S120 驱动系统良好支持几乎所有类型的电机

♦ 极佳的动态性能和加工精度

基于DSC(动态伺服控制)闭环位置控制技术确保机床获得最佳的动态性能，能实现最优的表面加工质量，是刀具和模具制造的理想解决方案

♦ 简便的操作与编程

支持DIN 、ISO 语言编程和 ShopMill/ ShopTurn 工步编程;一台 NCU/PCU 上可连接多达 4 个、距离远达 100 m 的分布式操作面板

♦ 高度的安全性

安全集成功能确保操作者和机床的高度安全;多种功能确保数据安全：制造商循环加密、NCU 和 PCU 中集成防火墙功能、数控系统与工厂网络隔离等。

高性价比的精益生产

2012年初，配备了SINUMERIK 840D sl数控系统的项目方BJ01生产线研发成功。在经过反复测试后对比发现，利用该柔性生产线能使产品试制周期缩短1/3-1/2，费用减少1/3-1 /2，符合终端项目方对于零部件加工可靠性、生产效率、精确性和高性价比的要求。

由此可见，今后智能化、柔性化、自动化必将成为机床技术发展的主流，尤其是为用户量身定制的自动化生产线和全套的解决方案，将是赢取更大市场的重要举措。相信随着国内汽车、电子、能源等制造业的更大的柔性生产线需求，西门子会将最优化的整体解决方案提供给机床生产用户。