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不管是高速列車、賽車還是電子元件——*模擬技術都可以將其研發(fā)時間縮到最短，降低成本，節(jié)約能源和資源。西門子的產品生產周期管理軟件在這一領域內發(fā)揮著重要作用。

位于德國安貝格的西門子電子工廠提供的解決方案得到了廣泛應用，比如慕尼黑啤酒節(jié)上的過山車以及汽車廠家等。事實上，可以將這種解決方案應用于電氣化生產和控制過程中的所有工序環(huán)節(jié)。在巴伐利亞的安貝格鎮(zhèn)上共有約2,500名工人在生產適用于工業(yè)生產工程的機電設備。近年來，他們生產的產品種類大大增加——從而對相關的生產工藝也產生了影響。作為生產和測試規(guī)劃負責人，Peter Biersack說：“需要加快履行訂單的速度。而且，因為產品型號數量迅速增加，生產流程的復雜性也相應提高了。”

比如，標準開關設備系列包含了4萬種產品。因此，為了以最低的成本高效地建成生產系統，安貝格工廠的工程師們用數字手段在設計生產工藝的全過程中都使用了Tecnomatix，一種產品生命周期管理（PLM）解決方案。借助Tecnomatix，就可以盡可能協調地執(zhí)行生產工藝設計、布局規(guī)劃和產能分析。規(guī)劃師們還給出了不同的生產版本，以便根據已知參數與這些版本進行比較。此外，他們還能夠對相關成本進行較為詳盡的計算。并且，這一切都是在概念規(guī)劃階段的初期就可以完成。這樣就能夠縮短新產品的研發(fā)時間，避免后期再出現變化，整體上提升了研發(fā)和生產的協調性。

更快地走向市場。這個成功的秘訣在于設計人員和研發(fā)人員可以共享的數據庫。Biersack說：“為進一步改善這個過程，我們需要將所有數據融合到Teamcenter產品生命周期管理解決方案中，這一方案可以用數字手段管理整個產品生命周期。”Teamcenter是西門子產品生命周期管理應用系列中的核心系統，正是它的一套工具為西門子在本領域的國際市場中贏得了領導地位。這一解決方案將產品生命周期中與產品相關的全部信息結合起來——包括設計、研發(fā)、生產到銷售、服務和維護等所有過程。

數據來源包括設計圖表、公司管理中使用的企業(yè)資源設計系統，甚至還有用來創(chuàng)建手冊和營銷文件的“Office”應用。由Teamcenter實現的數據全面整合帶來了巨大的效益，因為這可以大大縮短開發(fā)適銷產品的時間，從而不僅帶來了競爭優(yōu)勢，還降低了成本，并且節(jié)省了所需的能源和資源。還可以應用此軟件來確認產品對環(huán)境的潛在影響。

在列車的開發(fā)和生產過程中，挑戰(zhàn)顯然不是安貝格電子工廠那樣為數眾多的產品型號。但是，盡管質量標準提高了，所用的技術也更復雜了，客戶還是要求縮短交貨期。因此在列車領域也一樣，需要研發(fā)和生產同步進行。Reinhard Belker是位于德國克雷菲爾德的西門子交通集團生產工廠工程部的負責人，他說：“這需要花大量的時間和精力去協調。”

因而，公司還是要依靠涵蓋了列車整個生命周期的全面的、虛擬的產品研發(fā)（。因為參與產品研發(fā)過程的每一個人——甚至身處異地的專家——都可使用同一個包含信息的數據庫，這樣就可以更有效地協調所有參與者，讓他們融入設計和生產過程中。此外，在克雷菲爾德、慕尼黑、維亞納、布拉格和莫斯科的合作中，也使用了虛擬現實技術。因此，所有的參與者都可以看到由計算機生成的實際大小的 3D開發(fā)模型，并對其進行討論。這些模型都是由西門子Teamcenter生命周期可視化軟件生成的，該軟件可以真實地呈現3D數據。

西門子產品生命周期管理軟件工具箱中的一個工具是機電一體化概念設計師，其中一部分是由新澤西州普林斯頓的西門子美國研究院開發(fā)的。這項應用目前在市場上獨樹一幟，能夠幫助人們更快更簡便地完成機床的設計，因為它可以在研發(fā)初期就模擬其功能。該工具很了不起，一方面因為它使用了NVIDIA的物理引擎技術，而NVIDIA是可視計算領域內的佼佼者。這項技術被用在電子游戲中模仿復雜的物理過程。因此它可以幫助繪出現實的3D環(huán)境，比如爆炸揚起灰塵，由復雜的幾何圖形構成的造型和栩栩如生的關節(jié)以呈現活靈活現的動作。

通過使用機電一體化概念設計師，使用者可以在十分接近現實的環(huán)境中為機器設計研發(fā)概念。該程序能夠在三維模型中實時模擬機器的行為，這樣開發(fā)人員就可以和動態(tài)模擬進行互動，就像玩電腦游戲一樣。機器一旦被創(chuàng)建，就可以存在資料室里，它的全套機電一體化數據也被一并存儲。這種資料室可能包含諸如抓取、運動路徑、傳感器和電機等的信息。這一過程可以使研發(fā)時間縮短20%，并提高研發(fā)成果的質量。

使用的技術。目前在全球范圍各種領域中，西門子產品生命周期管理軟件大概有670萬個許可用戶。其中一個就是一級方程式錦標賽的紅牛隊。要知道，在一級方程式錦標賽中，產品的研發(fā)、改進及生產速度比其他任何地方都更快。自從2005年一級方程式錦標賽*個賽季以后，紅牛隊就開始使用Teamcenter和NX，后者可被用于極為精密的產品的互動式開發(fā)，同時又能夠智能地控制生產過程。

每天，紅牛隊都有大概180個工程師傾盡全力為塞巴斯蒂安•維特爾和馬克•韋伯等車手設計賽車，以期取得一點決定性的勝算。紅牛隊商業(yè)拓展負責人兼技術總監(jiān)Steve Nevey說：“我們工作中要使用15個主要模塊和4,000個零部件。關鍵的一點是，我們的工程師和技術人員使用的是相同的數據，所以一旦有什么變化，研發(fā)人員很快就會知道。”例如，如果賽車的車頭發(fā)生變化，所有相關的變量都會自動調節(jié)。“所以，我們很快就可以嘗試不同的設計思路，并且測試單個零部件與熱能或振動等因素之間如何互動，”Neil Dunsmuir說。他是西門子產品生命周期管理軟件在歐洲、中東和非洲的營銷經理。

為使賽車做好進入賽道的準備，這里有一個特殊的賽道模擬應用程序。如果這個程序顯示，在摩納哥賽道上，紅牛隊的賽車需要更大的下壓力，這個數據將被立即傳送給NX開發(fā)商，后者將相應地調整前擋板的設計。這樣，工程師們可以為任何賽道的個別情況量身定做出賽車。然后，簡單的鼠標操作便能確保立刻生產新的部件。無需手動輸入任何數據，也不必將任何數據轉發(fā)至其他IT系統。只需要幾個小時的時間，就可以將零部件生產出來并安裝在車上。