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昌都回收西門子全新變頻器
詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的建造使用了大量的軟件工具。作為哈勃空間望遠鏡的繼任，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡即將進入太空，探索宇宙的奧秘。
想必很多人都聽過哈勃空間望遠鏡的名字。這臺在地球大氣層之上的望遠鏡就像是人類在太空中的眼睛，幫助我們更好地探索宇宙的奧秘。
在哈勃空間望遠鏡之后，美國國家航空航天局（NASA）宣布將于2021年3月發射詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（韋伯望遠鏡）。它以NASA第二任局長詹姆斯·韋伯的名字命名。韋伯在任期間，美國的航天事業曾有許多突破性的發展，包括完成了“阿波羅”登月計劃等一系列重要的空間探測項目。因此，自研發之初，韋伯望遠鏡就被人們寄予了厚望。
藝術家描繪的部署在軌道上的韋伯望遠鏡。圖中展示了望遠鏡的鏡面系統和配套的遮陽裝置（圖片來源：Northrop-Grumman）。
同哈勃空間望遠鏡相比，韋伯望遠鏡的質量更小，僅為6.2噸，約為哈勃空間望遠鏡的一半。但它的主反射鏡的口徑卻達到了6.5米。韋伯望遠鏡還安裝了經過優化的近紅外攝像機 (NIRCAM)。NIRCAM 的近紅外線功能使其能夠穿透銀河系外宇宙的暗物質云，探索更遙遠的空間。不僅如此，它還可以看到更遙遠的過去，追溯“第一道光”的時代和最初的恒星的誕生。同時，它也支持在太陽系外的行星上尋找生命的痕跡。
韋伯望遠鏡將被發射到距離地球約150萬公里的空間內。由于距離地球太遠，屆時，相關機構將無法派遣宇航員對它進行維修和保養。因此，在十年左右的服役期間，它必須以極低的能耗，十年如一日地無故障運行。而這正是工程師們在設計韋伯望遠鏡時所面臨的一大挑戰。
軟件是關鍵
在建造韋伯望遠鏡的過程中，明導公司（Mentor，從屬于西門子）和西門子發揮了重要作用。望遠鏡中的集成科學儀器模塊（ISIM）是一個復雜的組合體，它包含傳感器、攝像頭和電子設備。從我級別的定制化集成電路到ISIM中四個科學儀器的整體多重物理量模擬，軟件在整個項目中被廣泛應用。
明導的Tanner設計套件（含內置口徑集成）被用于創建關鍵的模數轉換器（ADC）陣列。該陣列將由詹姆斯·韋伯攝像系統創建的模擬圖像轉換為可下載到地球的數字圖像。在Lewyn Consulting Incorporated公司的支持下，Teledyne Technologies公司為四種光學儀器中的三種提供了特定應用集成電路（ASIC），而該陣列是ASIC的一部分。
在英國萊斯特大學的空間研究中心，西門子的NX和Teamcenter被用來設計、模擬和制造中紅外探測（MIRI）模塊。
明導的Capital軟件套件被用于將一系列設備以電子的方式相互連接。
最后， 西門子的Femap軟件幫助NASA對韋伯望遠鏡各組件的性能進行模擬仿真。該軟件用于為針對韋伯望遠鏡上安裝好的儀器模塊的熱分析與結構分析整合所有解算器信息。
據估計，宇宙的年齡（自“大爆炸”以來）約為138.2億年。在漫長的時間里，是否有新生命體出現在了宇宙的某個角落呢？宇宙中還有那么多秘密有待探索。也許詹姆斯·韋伯空間望遠鏡會幫助我們揭開其中一些謎題。
在工業領域，數字化雙胞胎早已不是什么新鮮事了。它正為整條價值鏈帶來變革。作為產品、生產或性能的虛擬表現形式，數字化雙胞胎能使各個工藝過程無縫連接。它可以助力不斷提高生產效率、我限度地降低故障率、縮短開發周期并創造新的業務機會。換言之，數字化雙胞胎能夠創造長期競爭優勢。
為工業4.0打好地基
鑒于上述種種優勢，IT分析與市場研究機構Gartner預計，到2021年，大型工業公司中的一半都將應用數字化雙胞胎，從而將自己的生產效率提高10%。然而，為了充分挖掘數字化雙胞胎的潛力，未來的實際系統不僅需要彼此聯網，還需要建立起自主“思考”和行動的能力。從簡單的相互感知和交互到通信和獨立優化，人工智能正是未來的發展方向。除此之外，集成的信息系統也必不可少，它能使信息實現持續交換。
數字化雙胞胎的開發離不開能夠在整條價值鏈上應用它的功能強大的軟件系統，它可以將數字化雙胞胎用于規劃和設計產品、機器和工廠，以及操作產品和生產系統。這能幫助用戶更加靈活高效地采取行動，并讓生產制造更加定制化。
Electra Meccanica公司的一個由年輕工程師組成的精英團隊僅用了兩年時間就設計、仿真和制造出了一種新型電動汽車，而這要歸功于數字雙胞胎。
益處多多
早在產品的定義和設計階段，產品的數字化雙胞胎就已創建。工程師可以根據各自的需求來模擬和驗證產品屬性：例如，產品是否穩定，使用是否方便？汽車車身產生的空氣阻力足夠低嗎？電子設備運行可靠嗎？無論是涉及機械、電子、軟件還是系統性能，數字化雙胞胎都可以被用來預先測試和優化這些元素。
同樣的道理也適用于生產的數字化雙胞胎。它貫穿各個方面，從機器、工廠控制器到虛擬環境中的整條生產線。通過可編程邏輯控制器（PLC）代碼生成和虛擬調試，這一仿真過程可用于提前優化生產，也因此可以在實際操作開始前就識別出錯誤與故障的來源，從而防止故障發生。同時，它也可以節省時間并為定制化的大規模生產奠定基礎。這是因為即使是高度復雜的生產路線也可以在非常短的時間內以我的成本和工作量進行計算、測試和編程。
反過來，性能的數字化雙胞胎可以不斷從產品或生產工廠獲得運行數據。因此，人們可以持續監控各種信息，例如來自機器的狀態數據和來自制造系統的能耗數據。這樣就能執行預測性維護，以防止停機并優化能耗。此外，一些公司使用數據驅動的服務來開發新的商業模式，例如機械工程公司Heller。同時，對于像西門子基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere這樣的系統，它們的數據驅動知識可以反饋到整條價值鏈中，直至產品系統。這為連續的優化過程創造了一個決策閉環。
虛擬調試可以幫助節省大量時間。
我的產品和服務
通過提供完美協調和集成的軟件與自動化解決方案，西門子數字化企業套件創建了一套綜合的方法，即通過使用中央數據平臺將行業的整個增值過程進行數字化。智能工業通信網絡將提供不同生產模塊內的簡便數據交換，并持續收集運行數據。
西門子的縱深防御戰略確保公司能夠應對不斷增長的工業安全要求，并能有效保護工廠免受來自內部和外部的攻擊。從密碼保護到持續安全監控，種種符合標準的安全機制為數字化工廠提供了可靠的定制化保護。
MindSphere也可以作為一個重要的平臺來幫助工業企業開發新的數字化業務模式。它也是西門子為工業環境提供的數據驅動的數字化服務產品組合的一部分，可以為現場數據采集以及在云上傳輸和存儲這些數據提供我的安全功能。
成功實踐
有了西門子數字化企業套件，客戶現在就可以開始投資面向未來的解決方案，以逐步實現工業4.0。例如，專用機器制造商Bausch+Str?bel公司將數字化作為保證其工程穩定性的關鍵。預計到2020年，該公司的生產效率會提高30%以上，而這僅通過其在工程環節中節約的時間就可以實現。
同樣，作為夾持技術和抓取系統的全球市場領導者，雄克（Schunk）已經在其電控抓取系統組件中應用了數字化解決方案。新的工程流程將大大縮短其項目時間，加快調試速度，并在建造類似工廠時大幅提高效率。
機器之間或其與更高級別的系統之間的互聯能夠幫助集中管理資源與生產數據，從而確保采購和運營的成本效益，因為這意味著整個公司都可以獲得訂單數據并能在將訂單分配給組織內部不同生產地點時制定我策略。此外，材料庫存、物流流程和工具可用情況等信息也都一目了然并能實現高效協調。
由于改進了制造過程和生產參數的歸檔方式，數字化雙胞胎在質量管理領域的潛力也同樣振奮人心。如果制造商能夠明確知道安裝了什么組件、它們具有哪些功能、在哪些產品中安裝以及如何安裝，他們就可以針對潛在問題作出響應并優化流程。西門子已經在其位于德國安貝格的Simatic生產工廠中應用了這套綜合的歸檔和評估系統，并在生產中實現了極低的錯誤率。
在流程行業，數字化雙胞胎也能幫助提高效率和生產率：從一體化工程到一體化運營，西門子讓流程行業的公司能夠建立從工廠工程到運營的我數據模型。在這一領域，數字化還能幫助企業縮短產品上市時間、增加靈活性以及提高效率。這使公司能夠成功應對全球市場的波動性和多樣性，并提高其生產率以及能源和資源效率。
Bausch+Str?bel公司計劃到2020年將工程效率提高30%以上。
