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想象一下，當某機床制造商有一個新的機床生產計劃。

原來的做法是先制造一臺樣機，并購置相應的金屬切削件進行試切，如果試切過程中出現加工精度不高、加工工藝不合適等現象，就需要對機床返工，通過不斷迭代達到要求。這讓機床的交付周期往往以年為單位。

而今天，西門子提出了一個大膽的設想，使用數字孿生的手段，以零物料消耗、零試錯成本、零風險模擬的方式實現機床開發。在虛擬驗證的場景中，即使機床發生“孿生撞擊”，也不會產生實際的損耗。而且制造商可以馬上進行修正調整，讓制造過程更快速、更高效。

這得益于西門子第五代SINUMERIK 828D數控系統。該系統是由西門子在CIMT 2025上面向中國市場正式發布，實現了從設計、采購、生產到交付的全流程本地化，為中端機床市場提供高質價比的智能化解決方案。

從“物理試錯”到“虛擬驗證”

“中國本土機床制造商正以更高效率填補市場需求，而數字化是這場轉型的核心引擎。”西門子（中國）數字化工業集團運動控制事業部機床數控系統總經理段龍指出，SINUMERIK 828D系統搭載了新一代處理器架構，能夠將運算效率提升40%，在復雜的加工場景下實現更敏捷的響應。其配備的12寸高清觸控屏，則能夠進一步優化人機交互體驗，助力工程師提升編程與設備監控效率。更重要的是，新品支持數字孿生，通過覆蓋全生命周期的虛擬調試與仿真，可顯著縮短機床開發周期。

·對機床制造商

對機床制造商而言，傳統機床研發需反復制造物理樣機進行試切，耗時耗能且成本高昂。借助SINUMERIK 828D的數字孿生技術，制造商可在虛擬環境中完成機床結構驗證、切削參數優化甚至碰撞檢測。“在虛擬世界零風險模擬調試，再在真實世界用硬件的物料進行生產，確保一次正確。這是作為機床制造商獲益的點。”段龍補充說。借助數字化研發設計虛擬調試解決方案，東風設備制造有限公司成功將電驅殼體、一體化壓鑄車身等新能源汽車典型零件加工設備的機床研發制造周期縮短超過30%，實現設備快速交付，推動企業轉型升級。

·對終端用戶

對于終端用戶，數字孿生構建了“生產即優化”的新場景。當機床正在加工當前批次零件時，操作員可同步在虛擬系統中調試下一訂單的加工程序，實現“換產零等待”。以更加高效、節能的方式實現部件加工與生產。

值得一提的是SINUMERIK 828D搭載的工業物聯網技術，讓機床不再是信息孤島。通過實時連接產線中的機器人、物流系統和質檢設備，系統可自主協調生產節拍，動態調整能效分配，這就意味著機床可以實現從單機到產線的智能躍升。段龍特別強調：“這是中端機床首次大規模實現產線級智能協同，數字化紅利正從高端市場向主流市場滲透。”

從“耗能大戶”轉變為“節能先鋒”

傳統機床的能耗猶如“黑箱”，用戶僅能看到總電量消耗，卻難以定位能耗癥結。西門子第五代SINUMERIK 828D數控系統通過“能耗可見”與“主動優化”雙引擎，為制造業綠色轉型提供了可復制的技術范式。

SINUMERIK 828D搭載的Ctrl E能源管理系統，實現機床能耗的“解剖級”透視。據段龍介紹，該系統主要有四個特點：首先是主動優化，把整個機床的能源使用率透明化，可以清楚地看到機床各個部件到底是誰在用電，哪里是用電大戶，如何優化，從而形成閉環。其次是能夠清晰地比較同一個工件，在不同的工藝生產條件下，哪一種工藝更加的節能。再次，西門子針對主軸的加速度控制，實現了自動的主動加減速，在不需要加速特別快的情況下緩慢地加速，以此實現節能。最后，西門子還專門建立機床節能檢查清單，幫助客戶從設計、研發、使用到整個運維階段全面檢查在哪個環節上可以減少能耗，以及通過機床的使用情況來選擇到底使用哪一種節能方式進行整體機房的節能控制。

“根據對Ctrl-E功能的測算，以一臺示例機床為例，使用 Ctrl E功能后一年內總計節省的能源達到 920千瓦時，這大致相當于機床基礎負載產生能耗的 5%。”段龍透露說。

值得一提的是，西門子還將碳足跡生態解決方案應用于數控系統碳足跡的追蹤和測算上。SINUMERIK 828D數控系統生產使用從原材料上游到產品出貨，整個碳足跡清晰可查。段龍指出，“我相信對于機床制造商來講，全周期可查的碳足跡將來會是非常重要和關鍵的一環，因為中國的機床也將走向全世界。”

談及行業應用，段龍坦言，精度和效率依然是機床行業關注的核心價值點，在人形機器人、低空經濟、新能源汽車等熱點行業，西門子有針對性地為機床制造商和機床用戶研發、匹配相應的解決方案。“我們借助最新的技術，例如第五代SINUMERIK 828D數控系統的功能提升，以及數字孿生為代表的數字化技術，可以幫助他們掃清技術障礙，更快地進入新行業，更好地滿足用戶需求”。