数字化转型案例分析。

洞察行业挑战，探寻数字化转型之道。

《西门子电子行业设备制造商数字化解决方案》

【行业挑战 】

由于电子设备更新换代非常快，机器设备制造商正面临巨大挑战。通常需要为每种产品建立单独的生产线，然后在很短的生产周期过后再次拆除。机器设备制造商不仅需要能够在很短时间内交付新的机器设备，还需要迅速适应短期的变化。无论是机器设备和生产线的调试阶段，还是从手工生产到自动化生产的转变，均为电子设备制造商提供了节省大量时间、应对挑战的潜力。

l 更高的灵活性

机器设备制造商可轻松地做出设计改变：例如，可以在生产开始前不久，修改某种电子设备的设计。

l 更快的调试速度

由于以数字化双胞胎的形式制造、仿真和测试机器设备，可在执行实际调试之前，发现并更正错误。

l 更短的交付时间

得益于采用数字化双胞胎和相关工具，机械和电控设计同步并行可显著缩短新机器设备的开发时间。

l 可重复使用的设计方案

通过采用数字化双胞胎和端到端数字化，可根据新的需求在成熟的方案中有针对性地快速进行调整改动。

【解决方案】

端到端数字化双胞胎

西门子数字化双胞胎综合的解决方案能够带来实实在在的收益：可以显著减少所需原型机的数量，预测生产和产品性能，并确保满足客户需求。

生产数字化双胞胎

数字化双胞胎就是一件产品（如智能手机或平板电脑）或生产工厂的精确虚拟模型。它显示了产品或工厂整个生命周期内的发展状况，使操作人员能够预测行为和优化性能，并将从以前的设计和生产中获得的宝贵经验付诸实践。

西门子数字化双胞胎综合方案有三种形式：产品数字化双胞胎、生产数字化双胞胎以及产品和生产性能数字化双胞胎。由于拥有完备的行业专业技术和优化工具，西门子能够为您提供数字化双胞胎整体解决方案。

通过使用数字化双胞胎执行“预测”方案并预测将来的性能，可获得巨大价值。数字化双胞胎的最终目标是实现产品开发和生产规划的虚拟环境与实际生产系统和产品性能之间的闭环连接。通过这种连接，可获得对实际生产环境的可执行认知，以便在产品和生产运营的整个生命周期内做出明智决策。

产品数字化双胞胎

产品数字化双胞胎包含产品设计以及面向系统的虚拟产品开发。借助于该解决方案，可实现跨技术领域的产品设计、仿真和验证，执行多物理参数仿真、实现电子设计自动化和软件管理，无需实际原型机。

1. NX

Siemens NX 软件是一款既灵活又功能强大的集成式解决方案，有助于您更快更高效地提供更优质的产品。 NX 提供了下一代的设计、仿真和制造解决方案，支持公司实现数字孪生的价值。

NX 支持产品开发中从概念设计到工程和制造的各个方面，为您提供了一套集成的工具集，用于协调不同学科、保持数据完整性和设计意图以及简化整个流程。

1.1 NX for Design

NX 设计是业界无比强大、灵活而又颇具创新性的产品开发解决方案，其特性、性能和功能都有助您以前所未有的速度将产品推向市场。

NX 设计使您能够增加虚拟产品模型的使用，减少昂贵的物理原型，从而交付“一次性满足市场需求”的产品。 这样就能带来市场收益、降低开发成本并提高产品质量。

  • Design Interoperability

毫无疑问，当今的产品越来越复杂，其中许多（即便不是大多数）都依赖于集成化的电子产品。 重要的是，两种系统的设计人员会在整个开发过程中彼此协同，防止在设计完成之前出现冲突并确保系统间的一致性。

  • 设计验证

Design Validation

我们的产品可提供可视化产品分析和验证工具，可帮助您快速整合信息、检查设计是否符合需求并做出妥善的决策。

  • Drafting & Documentation

我们的产品包括强大而又高效的 2D 设计、布局、制图、注释和文档记录功能，这些功能非常适合 2D、2D/3D 混合和 3D 设计环境。 您可以使用高效的制图工具快速轻松地从 3D 模型创建工程图纸。 制图软件能够自动从 3D 零件和装配模型创建图纸视图，帮助您调整和缩放图纸视图以及安排图纸。

  • 工业设计和造型

Industrial Design & Styling

独特的设计和造型增加了企业的竞争优势。 我们的产品可提供灵活、可靠的计算机辅助工业设计和造型软件，通过提供可直接用于建模的快速概念设计，加速您的产品工程设计。

  • Industrial Electrical Design

The complete design of production systems requires the design of their electrical systems. Our products enable the complete electrical design of machines and production lines in the integrated NX environment for the most efficient overall system design.

  • Knowledge Reuse

我们的产品提供全面的知识重用解决方案，使您的企业能够加速产品设计并降低成本。 我们的解决方案通过帮助您反复利用您的产品知识，使其充分发挥自身的价值。

  • Mechatronic Concept Design

我们的产品为机械设计提供了多学科方法，消除了电气、机械和自动化工程师之间的障碍。

  • Model Based Definition

基于模型的定义能够在 3D 模型内生成产品的完整数字化定义，从而取代传统绘图。

  • P&ID Design

工程师可借助 NX 在二维空间布置管道和仪表流程图 (P＆ID)，同时将设计与 3D 空间模型保持紧密关联。 P＆ID Designer 可支持更加快速的创作、图表和 3D 之间的通用库、连接验证、将图表转换为 3D 和设备级数据管理。

  • Product Modeling

以更低的成本实现创新和品质提升。 Siemens PLM Software 的 NX 产品设计软件具有强大的功能和效率，并可从设计流程到产品开发的所有阶段实现成本节约。

  • Routed Systems

NX 数字化产品开发解决方案包括一整套工具，可推动布线系统的整个设计过程，包括线束、线缆、管道、管线、管路和槽路。

  • Simulation-driven Design

Frontload simulation in your design cycle and shift your development processes further left. You can now embed simulation directly into your design environment and processes to truly enable simulation-driven design.

  • Workflow Based Solutions

Siemens PLM Software 可针对各行各业的具体需求提供专门的工作流程解决方案。 凭借多年来对关键行业要求的了解而积累下来的经验，NX 解决方案可帮助企业快速实现其产品和流程的价值。

1.2 NX for Manufacturing

通过数字化促进高效的端到端零件制造工序，并交付高精度的零件。

使用单个软件系统对 CNC 机床进行编程，控制机器人单元，驱动 3D 打印机并监控质量。使您的零件制造业务实现数字化转型，以便提高生产效率和增加盈利能力。

  • Additive Manufacturing

利用我们的集成式软件实现增材制造产业化并创造出革命性产品。在广泛的 3D 打印设备上设计、仿真、准备、打印和验证原型或生产零件。

  • CAM Software

利用下一代 CAM 软件自动执行 NC 编程并缩短周期时间。 使用高级功能制造更加出色的零件，如智能高速切削和基于特征的自动化加工。

  • Design Tools for Part Manufacturers

NX provides powerful integrated Computer-Aided Design (CAD) that enables seamless manufacturing - from digital part models to finished products.

  • Part Quality Control

使用一个数字化流程验证质量。 该闭环解决方案将 CMM 检测编程、执行和测量数据分析无缝地衔接在一起，以满足对产品质量的严苛要求。

  • Robotic Automation

利用机器人实现加工工序的现代化。 为机器人编写程序并执行仿真，令其执行精密的 CNC 加工和捡放操作，从而扩大自动化规模和提高车间生产效率。

  • Tooling and Fixture Design

使用基于流程的设计应用程序实现关联模具、级进模和冲模以及夹具设计的自动化。

2. Mentor Capital

3. Polarion ALM

生产数字化双胞胎

通过自动生成 PLC 代码来实现生产的数字化规划、仿真和优化，从而产生“生产”数字化双胞胎。机电系统和自动化的协同仿真会得到一个整体仿真模型，可作为对具体机器设备进行虚拟调试并对整条生产线进行仿真的基础。

1. Teamcenter Manufacturing

Teamcenter? 软件是一套现代化、自适应的产品生命周期管理 (PLM) 系统，该系统能够以数字化主线关联功能孤岛之间的人员和流程，进而实现创新。 Teamcenter 产品组合具备无可匹敌的深度与广度，使您能够在开发高度成功的产品过程中攻克更多艰难挑战。 通过简单、直观的 Teamcenter 用户界面，整个组织内的工作人员都能以空前便捷的方式参与到产品开发过程当中。

通过掌控产品数据和过程着手使用 Teamcenter，所涉内容包括三维设计、电子、嵌入式软件、文档及物料清单 (BOM)。 将产品信息（例如制造、质量、成本工程、合规性、服务及供应链）充分运用到各个领域与部门，从而让 PLM 系统创造更多价值。 Teamcenter 具有出色的灵活性，能够适应业务变更，以及管理产品开发方面的所有挑战。

l Electrical Design Management

借助 Teamcenter 电子 CAD，您可以自动化工程更改、验证和审批过程，以缩短周期时间，提高产品质量。 通过在印刷电路板 (PCB) 的开发和电子线缆设计中使用电子 CAD 管理系统进行捕捉、共享和协作，可以更准确地验证发布到制造的准备情况。

l Environmental Compliance & Product Sustainability

保持合规并满足您的如下可持续性需求：材料和物质管理、自动化供应商申报处理、环境符合性评级和报告，以及可持续发展的 PLM 框架产品。

l Manufacturing Data and Process Management

通过采用数字化主线的制造规划关联人员、系统和机器，从而积累和管理制造数据和过程知识，并持续改善运营。

l Materials Data & Lifecycle Management

置身这个材料驱动型产品设计的时代，对产品所使用的全部材料的生命周期进行管理至关重要；只有做到这一点，各公司才能打造可持续的创新产品。 Teamcenter Integrated Material Management 提供贯穿于整个企业的整体性材料数据管理，为产品生命周期的所有重要环节提供支持，其中就包括设计、仿真、合规性和制造。

l Model Based Systems Engineering

Teamcenter 中的系统驱动型产品开发 (SDPD) 融合了多领域产品开发（机械、电气和软件）以及成本、可靠性和工艺性等考虑事项。

l Product Configuration

借助产品配置，无需提高成本即可满足对更加先进和多样化的产品的需求。 利用 Teamcenter? 中的配置中心在整个生命周期内提供一个共同的多样性定义。 不论您交付的产品包含一组明确定义且受支持的变体，或是复杂程度更高且包含的可能变体达到指数级数量；还是交付按订单设计的产品，针对每个订单使用新的零件变体和设计 - 皆需要对产品配置进行控制。

l Product Cost Management

产品成本管理能交付多功能解决方案，以便在开发流程前期接收准确、一致且快速的产品与工具成本计算。 通过集成式产品利润率计算，您可以通过在整个产品生命周期预测成本和价格，确保产品投资成功。 产品成本管理提供产品与工具成本的数字化双生体。 这能让您准确呈现刨平和仿真成本，保障利润并提高盈利能力。

l Product Requirements Engineering

需求的价值并不在于确定相关需求，而在于通过其推动产品开发流程。 Teamcenter 为各种下游功能/特性/产品架构分配需求，同时生成报告、文档和仪表板对需求流程加以管理。 您可以通过熟悉的 Microsoft Office 应用程序（包括 Microsoft Word 和 Excel）直接创建、查看和编辑需求。 借助生命周期集成需求，可在整个产品生命周期内实现“开始集成，保持集成”的开发流程。

l Program Planning & Project Execution

借助 Teamcenter，您可在单个系统中通过集成式规划和实施来开发复杂的产品。 这种集成式方法让跨学科的相关团队得以有效地协作及交流关键信息，最终缩短上市时间。 该方法还可跨不同项目提供更出色的能见度，领导层由此得以预测并避免问题，而不是事后才做出反应。

l Service Lifecycle Management

Teamcenter Service Lifecyle Management software helps you increase service revenue and profit with a single source of service knowledge, based on asset performance management, for better service operation planning and execution.

l Simulation Management

高效管理 CAE 和系统仿真并将其共享给所有决策制定者，以便充分了解产品性能，进而更加自信地加快创新交付。

l Software Design & Asset Management

Siemens Digital Industries software provides software design management by integrating application lifecycle management’s (ALM) software engineering data and processes with the rest of your product lifecycle management (PLM) tools, data, and processes. Leveraging a multi-domain integration framework, the integration of Teamcenter for PLM and Polarion for ALM enables the seamless interoperability of tools, data and processes.

l Sourcing & Supplier Integration

Teamcenter 提供全面的方法来管理与供应商之间的互动。 您可以在产品生命周期的所有阶段，同时从企业内部和外部协调流程和管理信息。 您可以推动供应商尽早参与产品开发并跨部门查看准确的供应商信息。

l 可视化、数字样机和虚拟现实

借助 Teamcenter 的数字样机和可视化功能，产品生命周期中的任何人均可访问 2D 和 3D 设计数据并展开协作，从而做出明智的产品决策。Teamcenter 采用多种机械计算机辅助设计 (MCAD) 格式创建虚拟原型，供您将其直接用于执行更专业的研究，例如人体工程学和路径规划，而无需构建昂贵的物理原型。虚拟现实 (VR) 设计评审可让您沉浸在产品数字化双胞胎的虚拟世界中。

l 搜索与分析

Teamcenter? 的搜索和分析功能为您呈现直观的产品生命周期管理 (PLM) 搜索体验。Teamcenter 以逻辑组的形式直观地展示搜索结果，让您能够轻松深入探究产品数据并快速找到所探寻的内容。报告和分析为您提供基于 Web 的易用解决方案，对整个生命周期中多个数据源生成的数据进行编写和聚合。这一切都有助于您更全面地了解您的产品，做出更完善的决策。

l 文档管理与发布

产品文档制作起来费用高昂，且要求具有较长的使用寿命，同时也可能非常复杂，甚至必须满足严苛的标准。但如果制作恰当，文档则是非常好的盈利点，尤其当它们支持服务业务时更是如此。Teamcenter 可帮助您的团队制作与产品更改保持一致的规范、分析报告、2D/3D 插图、电子表格、测试结果以及技术出版物，从而减少开发的时间和成本，同时提高了文档准确性和有效性。

l 更改管理与工作流程

借助 Teamcenter，您可以减少管理和跟踪任何 PLM 流程所需的人工劳动和成本。从管理跨学科的更改，到执行简单的设计评审，再到协调对质量问题的响应，您可借助正确的数据使人员集中处理适当的任务，以便在正确的时间做出正确的决策。更改实施期间，您可以确保所有利益相关者均准确理解正在发生的更改，以及可对他们造成的影响。

l 机械设计管理

Teamcenter 在单一产品数据管理 (PDM) 环境中整合了所有机械计算机辅助设计 (MCAD) 数据，由此提高工程设计生产效率。无论贵公司采用一种还是多种 MCAD 工具，您都可以在您偏好的 MCAD 环境内找到创建于其他工具中的零件和装配，然后进行修改并将其纳入多 CAD 装配或产品设计当中。您可以对工程更改、验证和审批过程进行自动化，进而缩短周期时间，提高产品质量。

l 物料清单管理

我们的解决方案可通过提供企业内通用的物料清单 (BOM) 信息源来帮助您了解自己的产品。无论您需要基础 BOM 管理，还是具备更大灵活性和可扩展性的高级 BOM 管理和配置，您总能满足甚至超越市场对更具创新性和多变性产品的需求。

l PLM 基础

适应性较强的产品生命周期管理 (PLM) 系统可以帮助您快速应对业务或市场颠覆性冲击带来的变化。由于 PLM 可以通过 Web 浏览器、所有设备以及人们日常使用的设计工具和办公应用程序访问，因此在企业范围内开展协作将变得异常简单。您可以从灵活的部署方案（内部部署、云和 SaaS）中进行选择，从而缩短价值实现时间并降低拥有成本。

2. Tecnomatix Process Simulate

利用三维机器人工作单元设计、仿真和离线编程对机器人和自动化生产系统进行工程设计和优化。

l 使用 3D 运动模型设计完整的工作单元

Tecnomatix 工艺模拟机器人和机器人专家软件为在动态和高度可视化的环境中设计和验证制造过程提供了必要的工具，制造工程师可以使用完全运动化的 3D 模型以真实的行为创作、重新使用、验证和优化制造流程序列。这些解决方案支持各种机器人和自动化流程，支持对自动化概念进行虚拟的早期验证，以及仿真、离线编程和调试完整的生产系统。

l 规划、模拟和优化机器人操作路径

Tecnomatix 机器人和自动化仿真解决方案为您提供了模拟完整制造单元和系统的能力，让您能够使用基于时间和事件的仿真方法设计和验证无碰撞的机器人路径并优化其运动和循环时间。用于各种机器人应用的专用工具，如电阻点焊、电弧焊接、切割、喷涂和拾取和放置操作，进一步增强了您为机器人定义正确运动的能力，以及系统中的自动化。

l 程序机器人和自动化完全离线

Tecnomatix 软件的离线编程解决方案用于过程模拟和机器人专家，可对机器人运动序列进行精确仿真，并在车间交付生产就绪程序。与所有主要工业机器人的接口允许控制器特定的运动规划、仿真和程序执行。详细信息（包括运动和过程属性）可以添加到生成的机器人路径中，用于创建下载到实际控制器的完整程序，从而更高效地进行离线编程。

3. Tecnomatix Plant Simulation

利用离散事件仿真的强大功能进行生产量分析和优化，进而改善制造系统性能。

l 使用 2D 和 3D 统计模拟分析生产系统

Tecnomatix 工厂仿真软件提供离散事件模拟和统计分析功能，以优化物料处理、物流、机器利用率和人工需求。使用具有面向对象和 3D 建模功能的随机工具，您可以提高制造精度和效率，同时提高吞吐量和整体系统性能。强大的图形可视化、图表和报告功能、遗传算法和实验工具使您能够评估生产系统的行为，以便做出快速、可靠的制造决策。

l 消除瓶颈并简化吞吐量

Tecnomatix 工厂仿真模型用于简化吞吐量、缓解瓶颈和最大限度地减少在建工作。用于自动瓶颈检测、吞吐量分析、机器、资源和缓冲区利用率、Sankey 图表和甘特图的图形输出是可用于评估生产系统性能的许多工具之一。仿真模型考虑了内部和外部供应链、生产资源和业务流程，让您能够动态分析不同生产变化的影响。

l 优化能源使用，提高性能

通过采取经过仿真模型验证的措施，优化现有生产系统的性能和能耗。Tecnomatix 工厂仿真包括一个集成式能源分析仪，显示当前、最大和总能耗。集成的能源绘图仪可在模拟期间动态可视化能耗，使您能够在工作时间和计划中断期间查看能源使用情况。您可以以图形方式可视化能耗，轻松识别潜在的节能领域。

4. 全集成自动化 (TIA)

TIA 是一个独一无二的硬件与软件产品线。所有组件都无缝连接在一起，功能十分全面，可为每个领域提供适当自动化解决方案。

产品和生产性能数字化双胞胎

在现实世界中，由于与集成自动化组件相连接，生产性能数字化双胞胎不断接收到来自车间的产品和机器设备的数据，从而能够分析机器设备的性能，产生新的认知。

1. MindSphere

MindSphere 是西门子推出的一种基于云的开放式物联网操作系统，它可将产品、工厂、系统和机器设备连接在一起，使您能够通过高级分析功能来驾驭物联网 (IoT) 产生的海量数据。

l IoT Connect

开始探索工业物联网为您的业务提供的机遇

l IoT Connect Nano

进一步探索工业物联网为您的业务提供的机遇

l 连接与监控

连接设备资产与企业系统获取关键数据

l Connect Plus

采用 MindSphere 实施第一个工业物联网价值验证项目

2. 工业服务

面向工业领域数字化未来的创新服务。

l 胜任的全球支持

恢复机器与工厂运行毫无延迟

l 通过预防性措施提高可用性

避免未经计划的停产并积累专业技术知识

l 智能预测性维护

机器与工厂的状态监测和预测性服务

l 客户服务方面的数字化转型

生成新的业务模型并通过数据的智能使用提供附加价值

l 定制化服务协议

定制化服务协议 – 根据用户需求和业务目标完美定制

l 全天候支持

在产品、机器和设备的整个生命周期内提供快速而高效的支持

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