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——全新西門(mén)子工程軟件加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，將生產(chǎn)率提高兩倍

用于產(chǎn)品設計、工程和制造的一代西門(mén)子軟件套件，可將生產(chǎn)率提高兩倍。全新PLM軟件NX 10的一個(gè)關(guān)鍵要素是其經(jīng)過(guò)優(yōu)化的觸屏操作。

PLM新成員NX 10令人叫絕之處，是它可以在平板電腦上使用。譬如，用戶(hù)在參加會(huì )議時(shí)可以直接用這個(gè)程序來(lái)闡明未解決的產(chǎn)品問(wèn)題。此外，NX 10現在合并了過(guò)去由單獨程序執行的工作步驟，從而節省了將數據轉換為適當格式以做進(jìn)一步處理所需的時(shí)間。

提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率的一個(gè)關(guān)鍵途徑是盡可能順利地在設計、工程和制造等階段之間過(guò)渡。過(guò)去，這些任務(wù)分別由單獨程序執行，然后勞神費力地將所得結果轉入下一個(gè)程序。如今，諸如西門(mén)子PLM軟件NX等軟件套件為參與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的所有人提供了一個(gè)通用工作環(huán)境。

除應用程序之外，這種軟件套件還包含一個(gè)數據庫，其中井然有序地保存著(zhù)與所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品有關(guān)的全部信息。這些信息包括技術(shù)數據和技術(shù)規格，以及來(lái)往函件和演示文稿。軟件產(chǎn)品對不同用戶(hù)的典型工作方法描繪得越好，其調用單獨程序來(lái)執行特定工作步驟的時(shí)候越少，那么，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率越高。

優(yōu)化支持移動(dòng)數字化工作流程

西門(mén)子新一代軟件NX 10進(jìn)一步改善了過(guò)程連續性。從一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，新系統更好地集成了確定產(chǎn)品外觀(guān)形狀的早期設計階段。如今的日用消費品其外形設計非常自由。挑戰在于將人體工學(xué)設計，如具有手握感的瓶子，轉換為幾何圖形，以便使用CAD程序。

為了做到這一點(diǎn)，西門(mén)子以電子游戲行業(yè)所用設計軟件為基礎，開(kāi)發(fā)出NX應用程序。有了這個(gè)應用程序，可以輕松創(chuàng )建符合人體工學(xué)的外形設計。利用西門(mén)子提供的算法，自動(dòng)發(fā)送產(chǎn)品的CAD數據。新一代軟件NX 10還把另外一個(gè)因素考慮到了，那就是許多設計師和工程師開(kāi)始時(shí)是在紙上繪圖或是利用其自有2D工程設計程序進(jìn)行設計。為了將這種工作方法轉換到NX軟件，西門(mén)子開(kāi)發(fā)人員設計出一種工具，可以輕松創(chuàng )建二維形式概念，然后自動(dòng)轉換為3D文件。

隨時(shí)隨地使用程序

通過(guò)允許用戶(hù)在移動(dòng)終端觸摸屏上操作NX 10，西門(mén)子正在將所有工作流程數字化。這個(gè)新特性大大提高了工作靈活性，因為它可以在任何地方進(jìn)行操作。譬如，用戶(hù)可以向其他人展示其設計。此外，熟悉的觸摸屏界面的使用要比輸入特殊掩碼更加直觀(guān)，因此，缺乏經(jīng)驗的用戶(hù)也能使用這個(gè)程序。

NX 10的開(kāi)發(fā)人員采取了一系列措施，以便創(chuàng )建能支持不同典型工作方法的用戶(hù)界面。此外，諸如彈出數字鍵盤(pán)等特性經(jīng)專(zhuān)門(mén)設計，不會(huì )覆蓋屏幕上的任何重要信息。另一個(gè)例子是縮放，這個(gè)特性的設計讓用戶(hù)只要指尖輕觸便能選擇工程設計要素。

另一個(gè)改進(jìn)是用戶(hù)可以更加輕松地獲得某些特定工作階段所需的產(chǎn)品信息，因為現在這些信息都保存在NX中央數據庫Teamcenter中。Teamcenter通過(guò)Active Workspace界面進(jìn)行操作?，F在，這個(gè)界面也支持觸摸屏操作，因此，用戶(hù)還可以按其認為合適的方式，在移動(dòng)終端上查看所有信息。

很快，智能RFID（射頻識別）標簽就將充當起微型計算機的角色，一路引導產(chǎn)品從工廠(chǎng)到商店或跨過(guò)國界。西門(mén)子中央研究院的研究人員正在研發(fā)這些標簽在工業(yè)4.0領(lǐng)域的新應用。工業(yè)4.0是指以計算元件與物理實(shí)體之間的合作為特征的工業(yè)發(fā)展階段。

許多不同物品都貼有RFID標簽。譬如，牛仔褲、藥劑，甚至汽車(chē)，都帶有RFID標簽，以便能在裝運交貨過(guò)程中準確無(wú)誤地對它們進(jìn)行識別。其原理很簡(jiǎn)單：當帶有RFID標簽（亦稱(chēng)發(fā)射應答器）的物體經(jīng)過(guò)匹配的閱讀器時(shí)，標簽將被激活并呈現保存在其存儲器中的信息。這樣一來(lái)，制造商就能確切知道產(chǎn)品何時(shí)離開(kāi)其工廠(chǎng)，而中間商能夠沿途追蹤產(chǎn)品。當產(chǎn)品抵達目的地時(shí)，負責接收的相關(guān)機構可以確認產(chǎn)品狀態(tài)為“已收貨”。

開(kāi)啟通往個(gè)性化量產(chǎn)的大門(mén)

顧名思義，“射頻識別（RFID）”系統中的應答器與閱讀器通過(guò)射頻信號相互通信。取決于具體應用，RFID系統使用了多種不同的載波頻率。譬如，的特高頻（UHF）系統可實(shí)現長(cháng)達數米的通信距離，但迄今為止，其存儲容量?jì)H限于相對較小的64字節。因此，除簡(jiǎn)單的位置測定之外，這項技術(shù)沒(méi)有太大的應用空間。所以，迄今為止，RFID芯片的其他應用潛能僅停留在理論上。

多種不同應用：RFID應答器（圖中所示在不干膠
標簽上）有許多不同使用途徑。

然而，RFID技術(shù)似乎即將迎來(lái)新的發(fā)展良機。西門(mén)子過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團的產(chǎn)品管理負責人Markus Weinländer表示：“通過(guò)成為IT系統的眼睛和耳朵，RFID系統能為工業(yè)4.0的實(shí)現做出重大貢獻。”

Weinländer解釋道：“西門(mén)子現已開(kāi)發(fā)出一種擁有4千字節存儲容量的UHF應答器。”他預測這種器件將使RFID技術(shù)能夠支持全新的應用。他指出：“現在，應答器將*能夠承載更多信息，如生產(chǎn)要求和裝配方案，并且能在較長(cháng)距離內讀取所有這些信息。”其結果將是大幅提升批量定制化生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。Weinländer說(shuō)：“為了在當今的市場(chǎng)環(huán)境中保持競爭力，現在，許多企業(yè)必須有能力進(jìn)行極小批次生產(chǎn)，而不會(huì )增加成本。”不論是網(wǎng)球鞋、T恤衫，甚或早餐麥片，在許多領(lǐng)域，個(gè)性化量產(chǎn)商品已經(jīng)取代了標準化產(chǎn)品。

RFID系統能為工業(yè)4.0的實(shí)現做出重大貢獻。西門(mén)子
正在使用這些系統，如在其位于德國安貝格的電子工廠(chǎng)。

有了這種新的RFID技術(shù)，制造商能更進(jìn)一步，緊緊地追隨這一趨勢。譬如，在工廠(chǎng)車(chē)間內，以及終工件自身，將能配備RFID芯片，當產(chǎn)品自身在工廠(chǎng)內流轉時(shí)，這些芯片將提供與產(chǎn)品生產(chǎn)有關(guān)的全部數據。機器或傳送帶分支上的RFID掃描器將讀取數據并向機械臂和物流系統發(fā)出相應的指令。

西門(mén)子中央研究院的研究人員已在研發(fā)新的應用。西門(mén)子中央研究院射頻技術(shù)德國研究部的主管Andreas Ziroff預計，“在制造業(yè)和貿易業(yè)，RFID系統將能發(fā)揮許多新的作用。”利用傳感器，具備較大存儲容量的應答器能夠收集關(guān)于溫度、振動(dòng)、能耗和距離等狀態(tài)的數據。這樣一來(lái)，譬如，可以檢查是否按要求對溫度敏感型商品進(jìn)行了管理，或者易碎商品是否受暴露在振動(dòng)環(huán)境下。在這種情況下，供應商可以告知其客戶(hù)，以便后者提前調整其工作流程，并尋求替代方案，如從其他渠道訂購產(chǎn)品。

各類(lèi)產(chǎn)品的標識為貫穿價(jià)值鏈進(jìn)行持續追蹤，
從而支持物流優(yōu)化開(kāi)啟了大門(mén)。

來(lái)自電磁場(chǎng)的能量

Ziroff指出：“但應答器需要電源才能做到這一切。”按目前的技術(shù)水平，不外乎兩種方式：要么使用電池板，要么將之置于閱讀器的電磁場(chǎng)范圍之內。不過(guò)，這兩種方案都無(wú)法實(shí)現上面描述的各項功能。為此，Ziroff和他的同事循著(zhù)哪怕當應答器超出閱讀器通信范圍時(shí)，也能通過(guò)射頻場(chǎng)向應答器供電的思路，展開(kāi)了研究。Ziroff說(shuō)：“利用電磁場(chǎng)合成，可以實(shí)現這一點(diǎn)。”他解釋稱(chēng)，這種方法源于閱讀器中使用的RFID天線(xiàn)。Ziroff表示：“如果在一個(gè)區域內布置多根天線(xiàn)，可以將電磁輻射聚焦，以在一個(gè)點(diǎn)上生成足夠多的電能，為應答器供電。”

在慕尼黑，Ziroff和他的同事利用一套實(shí)驗裝置證實(shí)了這個(gè)想法的可行性，這套實(shí)驗裝置可以在工廠(chǎng)復制。該裝置將4根天線(xiàn)直接懸于天花板下方，研究人員使用專(zhuān)門(mén)的軟件，來(lái)控制其輻射范圍，使之相互重疊，以使某一個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生足夠多的電能，將掛在室內的LED燈點(diǎn)亮。這種方法的特殊之處在于，干擾場(chǎng)可以一路跟隨應答器在工廠(chǎng)內轉移，從而在其移動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)隨地為其提供電能。

缺失的一環(huán)：統一的射頻標準

Ziroff預計，這類(lèi)智能RFID系統將需要大約6年時(shí)間才能發(fā)展到商業(yè)成熟階段。他說(shuō)，一個(gè)巨大障礙是實(shí)現統一的射頻標準。終，配備了這類(lèi)系統的工件將自主引導在生產(chǎn)環(huán)境中流轉，并告知機器需要執行什么操作——這是朝著(zhù)工業(yè)4.0邁出的又一大步。不僅如此，正如Ziroff預測的，“未來(lái)的應答器將薄如紙片，并且比當前的應答器小得多。”這也能開(kāi)創(chuàng )新的業(yè)務(wù)模式。在登上火車(chē)或公交車(chē)時(shí)被激活的電子客票就是這樣的例子。當乘客出行的時(shí)候這種客票將自動(dòng)記錄，然后計算出車(chē)費并將之轉發(fā)給運營(yíng)商。

這樣一來(lái)，RFID應答器將不僅在制造業(yè)掀起革命，而且會(huì )改變我們的日常生活。