想象一下，当某机床制造商有一个新的机床生产计划。

原来的做法是先制造一台样机，并购置相应的金属切削件进行试切，如果试切过程中出现加工精度不高、加工工艺不合适等现象，就需要对机床返工，通过不断迭代达到要求。这让机床的交付周期往往以年为单位。

而今天，西门子提出了一个大胆的设想，使用数字孪生的手段，以零物料消耗、零试错成本、零风险模拟的方式实现机床开发。在虚拟验证的场景中，即使机床发生“孪生撞击”，也不会产生实际的损耗。而且制造商可以马上进行修正调整，让制造过程更快速、更高效。

这得益于西门子第五代SINUMERIK 828D数控系统。该系统是由西门子在CIMT 2025上面向中国市场正式发布，实现了从设计、采购、生产到交付的全流程本地化，为中端机床市场提供高质价比的智能化解决方案。

从“物理试错”到“虚拟验证”

“中国本土机床制造商正以更高效率填补市场需求，而数字化是这场转型的核心引擎。”西门子（中国）数字化工业集团运动控制事业部机床数控系统总经理段龙指出，SINUMERIK 828D系统搭载了新一代处理器架构，能够将运算效率提升40%，在复杂的加工场景下实现更敏捷的响应。其配备的12寸高清触控屏，则能够进一步优化人机交互体验，助力工程师提升编程与设备监控效率。更重要的是，新品支持数字孪生，通过覆盖全生命周期的虚拟调试与仿真，可显著缩短机床开发周期。

·对机床制造商

对机床制造商而言，传统机床研发需反复制造物理样机进行试切，耗时耗能且成本高昂。借助SINUMERIK 828D的数字孪生技术，制造商可在虚拟环境中完成机床结构验证、切削参数优化甚至碰撞检测。“在虚拟世界零风险模拟调试，再在真实世界用硬件的物料进行生产，确保一次正确。这是作为机床制造商获益的点。”段龙补充说。借助数字化研发设计虚拟调试解决方案，东风设备制造有限公司成功将电驱壳体、一体化压铸车身等新能源汽车典型零件加工设备的机床研发制造周期缩短超过30%，实现设备快速交付，推动企业转型升级。

·对终端用户

对于终端用户，数字孪生构建了“生产即优化”的新场景。当机床正在加工当前批次零件时，操作员可同步在虚拟系统中调试下一订单的加工程序，实现“换产零等待”。以更加高效、节能的方式实现部件加工与生产。

值得一提的是SINUMERIK 828D搭载的工业物联网技术，让机床不再是信息孤岛。通过实时连接产线中的机器人、物流系统和质检设备，系统可自主协调生产节拍，动态调整能效分配，这就意味着机床可以实现从单机到产线的智能跃升。段龙特别强调：“这是中端机床首次大规模实现产线级智能协同，数字化红利正从高端市场向主流市场渗透。”

从“耗能大户”转变为“节能先锋”

传统机床的能耗犹如“黑箱”，用户仅能看到总电量消耗，却难以定位能耗症结。西门子第五代SINUMERIK 828D数控系统通过“能耗可见”与“主动优化”双引擎，为制造业绿色转型提供了可复制的技术范式。

SINUMERIK 828D搭载的Ctrl E能源管理系统，实现机床能耗的“解剖级”透视。据段龙介绍，该系统主要有四个特点：首先是主动优化，把整个机床的能源使用率透明化，可以清楚地看到机床各个部件到底是谁在用电，哪里是用电大户，如何优化，从而形成闭环。其次是能够清晰地比较同一个工件，在不同的工艺生产条件下，哪一种工艺更加的节能。再次，西门子针对主轴的加速度控制，实现了自动的主动加减速，在不需要加速特别快的情况下缓慢地加速，以此实现节能。最后，西门子还专门建立机床节能检查清单，帮助客户从设计、研发、使用到整个运维阶段全面检查在哪个环节上可以减少能耗，以及通过机床的使用情况来选择到底使用哪一种节能方式进行整体机房的节能控制。

“根据对Ctrl-E功能的测算，以一台示例机床为例，使用 Ctrl E功能后一年内总计节省的能源达到 920千瓦时，这大致相当于机床基础负载产生能耗的 5%。”段龙透露说。

值得一提的是，西门子还将碳足迹生态解决方案应用于数控系统碳足迹的追踪和测算上。SINUMERIK 828D数控系统生产使用从原材料上游到产品出货，整个碳足迹清晰可查。段龙指出，“我相信对于机床制造商来讲，全周期可查的碳足迹将来会是非常重要和关键的一环，因为中国的机床也将走向全世界。”

谈及行业应用，段龙坦言，精度和效率依然是机床行业关注的核心价值点，在人形机器人、低空经济、新能源汽车等热点行业，西门子有针对性地为机床制造商和机床用户研发、匹配相应的解决方案。“我们借助最新的技术，例如第五代SINUMERIK 828D数控系统的功能提升，以及数字孪生为代表的数字化技术，可以帮助他们扫清技术障碍，更快地进入新行业，更好地满足用户需求”。