西门子数控改造业务十年成长记——高端机床焕新之路

 1993 年，西门子工厂自动化工程公司（以下简称 SFAE）率先在国内展开高端数控机床的电气设计与改造项目，这一业务随后成为公司利润的重要来源。经过近三十年的耕耘，SFAE 已成功交付 500 余个大型机床数控改造项目，涵盖凸轮轴磨床、曲轴磨床、齿轮加工机床、大型镗铣床、龙门铣床以及整条生产线的升级改造，凭借丰富的实战经验在行业内占据领先地位。

一、公司发展规划的持续指引

 在西门子集团的长期发展蓝图中，SFAE 被要求继续巩固并深化其核心业务——高端机床改造。为此，公司不断投入研发，完善技术平台，力求为客户提供更高效、更可靠的数控解决方案。

二、典型改造案例——瓦德里希科堡龙门铣

 作为 SFAE 代表性的项目之一，瓦德里希科堡龙门铣的改造充分展示了公司在复杂机床系统集成方面的实力。该机床的主要特点包括：

主轴功率大、进给轴扭矩高；

 具备 2‑4 档可自动或手动切换的主轴；

 床身配备多套可自动更换的附件头，且每套附件都有独立的功率保护；

 附件定位依赖主轴与拉杆的组合运动；

 刀库采用液压或伺服驱动，实现全自动换刀。

 在原有设计中，每个子系统（如换刀、轴夹紧、润滑、工作台静压等）均配备独立的液压回路和油泵，系统结构相对繁琐。经过多年服役后，电气部分出现老化，已难满足现代生产需求。SFAE 的技术团队对整机进行诊断后，决定采用西门子 840D 数控系统进行整体升级。

1. 840D 系统的技术匹配度

 大扭矩与大功率：840D 搭配的 1FT6 伺服电机最大静态扭矩可达 175 Nm，1PH7 变频驱动能够输出超过 100 kW 的功率，完全匹配机床的高负荷需求。

 多轴协同：系统支持最高 31 轴的同步控制，能够灵活管理主轴、进给轴、刀库、附件头等多元运动轴。

 Profibus DP 通讯：采用 Profibus DP 总线后，硬件接线大幅简化，结构更清晰，故障点显著减少。

 双测量轴反馈：提供精准的轴位置双重校验，为工作台的快速连接与断开切换提供可靠保障。

 可扩展 HMI：人机界面支持自定义画面，便于现场操作人员快速查看关键参数并进行异常报警处理。

 数字化监控：所有运行参数均实现数字化采集，便于实时监控、故障诊断与远程维护。

 通过以上技术手段，原本服役 20 年的老旧机床焕发出新生，生产效率、加工精度和可靠性均得到显著提升。

三、改造的经济与时间优势

 与直接采购全新设备相比，数控改造的成本仅相当于新机的 10%‑20%。在时间上，改造所需的安装调试周期约为全新设备的 30%。这意味着企业在投入更少资金的同时，能够在更短的停机时间内恢复生产，快速收回改造带来的效益。

四、成功案例的广泛覆盖

 自项目启动以来，SFAE 已为多家大型制造企业完成了十余台瓦德里希科堡龙门铣的改造，客户包括：

哈尔滨汽轮机厂

大连加氢设备厂

上海重型机器厂

株洲电力机车厂

上海汽轮机厂

沈阳重型机器厂

天水星火机床厂

 此外，SFAE 还成功改造了 NILES ZSTZ25 磨齿机，首次在国内实现了利用数控展成法改造大型齿轮磨床的技术突破，为行业树立了新的标杆。

五、业务布局的全方位拓展

 凭借持续的技术创新，SFAE 已具备改造多种标准机床（车、铣、加工中心）以及专用机床（磨齿机、滚齿机、铣齿机、凸轮磨、曲轴磨、轧辊磨等）的能力。公司还能对发动机生产线、整车总装线等复杂生产系统进行整体升级。

 在高端市场之外，SFAE 也积极布局中低端细分领域。通过对部分区域改造商提供技术、培训与服务支持，形成“SFAE + 改造商 + 用户”的三方共赢格局。这一策略帮助公司在民营企业主导的中低端机床改造需求中占据一席之地，进一步提升市场份额。

六、结语

 十余年的沉淀让 SFAE 在国内机床数控改造领域形成了独特的竞争优势。无论是针对大型龙门铣、齿轮磨床，还是面向整条生产线的系统升级，SFAE 都能够提供从方案策划、硬件选型、软件编程到现场调试的一站式服务。凭借成本优势、交付速度以及技术深度，数控改造已成为制造企业提升生产效能、降低资本支出的重要路径。展望未来，SFAE 将继续依托西门子强大的技术平台，深化创新，助力更多机床焕发新生，为我国制造业的高质量发展贡献力量。