简单来说，就是将「数字化技术应用于制造的各个关节中，从产品的设计研发、生产到服务，涵盖了产品的整个生命周期」。通过数字化制造，我们能提高产品和企业的性能，同时加快产品上市的时间和降低成本。

广义上，我们将数字化制造分为「数字化设计」和「数字化制造」两部分。

「数字化设计」意味着，我们可以通过数字化技术在虚拟的世界中对产品进行设计、仿真和验证，可以说这是数字化制造的基础。所以，在产品设计阶段，我们就可以在三维模型上进行操作，包括尺寸、公差等等的物理属性都在这里面体现。

很多人熟知的的西门子NX系列软件就是实现产品设计数字化的利器之一。它集成了计算机辅助设计、工程仿真和制造（CAD/CAE/CAM），可以让设计人员们在虚拟的数字世界里快速地设计和开发新产品。

同时，我们还可以对虚拟世界里的产品进行相应的仿真。比如西门子的SimCenter这个平台，就包含功能强大的静态和动态、线性和非线性、热/流、运动/转子仿真等多科学仿真解决方案。

通过在虚拟世界里面对产品设计进行相关的仿真和验证，以及闭环的反馈。我们能直接在虚拟世界里不断地改进产品的设计，而不是像以前一样还要先制造出样品，这无疑大量减少了设计端的浪费现象并可节省成本，更重要的是加快新产品的上市时间。

而「数字化制造」则是要实现产品生产制造过程的数字化，在这个过程中，我们会涉及到工艺规划、设计和仿真以及流程管理等环节。这里就要使用到题主所说的Tecnomatix。

Tecnomatix是西门子PLM公司所提供的综合性数字化制造解决方案。它能让我们在虚拟的数字世界中模拟仿真未来生产线的具体情况，也就是解决产品开发设计完成后如何制造产品和组织生产的问题。

我们通过几个例子来详细介绍一下这个解决方案：Plant Simulate (工厂仿真)： 这个产品可对工厂的布局、生产设备、生产过程、生产条件、仓储物流进行仿真，建立结构层次清晰的3D模型。例如，我们可以逼真地在虚拟世界里建立一个完整的工厂或一个复杂的配送中心。如下图：

然后在虚拟环境下通过对产量、存储面积和交付周期等关键指标进行分析，可以及早发现工厂布局中的不足和瓶颈因素，有效提高工厂布局规划的效率和效果。

你就能看到如何在虚拟世界中建造一个工厂了此外，工厂仿真软件有一个很大的三维对象库，这些对象库专为生产和物料搬运仿真而开发，例如它有专门用于总装、白车身和喷漆等工艺流程的应用对象库。

Process Designer（工艺设计）：用于在三维环境中进行制造过程的规划。制造商可在集成化的环境里实施一体化的产品制造过程设计，利用数字化开发手段实现更快上市和更高的产品/生产质量。例如，对于将各车身冲压零件（通常包括车门、前围、左/右侧围、后围、地板和顶盖等）装配焊接成白车身的焊接生产线焊接，为了减少实际制造过程中的失误率及劳动强度，降低制造成本，就可以使用该软件对其整体工艺进行规划并设计各个环节的详细工艺。

Process Simulate（工艺仿真）：这款软件可对从工厂到生产线和工作间的制造工艺进行设计、分析、仿真和优化，包括零部件仿真、人员仿真和机器人仿真三大模块。例如，人员仿真（Process Simulate Human）可以验证工作站的设计，确保操作人员能够在现实的工厂中完成指定的操作，如装配和维护产品零部件。

此外，还能进行焊点仿真（Process Simulate Spot Weld），在三维图形的仿真环境中设计和验证电弧过程。机器人工艺仿真（Process Simulate Robotics）可以设计和仿真高度复杂的机器人工作区域。为机械手设计无冲突路径，并优化其周期时间。

RobotExpert（机器人专家）用于三维机器人仿真和离线编程，可对机器人、工装和外围设备在内的自动化系统的三维建模和仿真，并可通过用户界面进行机器人离线编程 (OLP)，从而可在投产之前在三维环境中分析周期时间、检测冲突和验证安全条件，有助于最大程度减少车间机器人停工时间并提高生产能力。 RobotExpert支持拾取放置、电弧焊、抛光和胶合等工业应用，大大扩展了数字化制造解决方案。

以上，就是Tecnomatix的几款重点产品，他们有一定的交叉性，又各有侧重点。比如Process simulate中也有机器人仿真，它主要是侧重于对通过机器人执行的各种操作（比如搬运、焊接、铆接和喷涂）进行仿真，不同于 RobotExpert 专注于机器人自身仿真。用户可以根据自己的需要选择不同的产品或产品组合。当然，在实现数字化制造的过程中，还有一个重要的角色不能忽略，那就是Teamcenter。

Teamcenter 是西门子全生命周期管理软件，核心是数据管理，是一个数据协同管理的平台，之前提到的NX和Tecnomatix所生成的数据都可以通过这平台来进行统一管理。但请牢记它是负责数据管理，通常不直接涉及具体的设计开发和生产制造的建模工作。

Teamcenter的内涵和外延一直在不断扩展，它逐步发展为西门子PLM软件的核心、枢纽和平台，真正实现了在单一环境中管理所有的设计、制造和生产数据。并可实现与MES（制造执行）/ERP（企业资源规划）/SCM（供应链管理）等系统的无缝对接，从而进一步拓展数据共享和统一管理的范围。

最后简单的做个总结：Tecnomatix是西门PLM软件的数字化制造解决方案，功能是实现产品制造的数字化和信息化。它是一个产品组合，可对与产品制造相关的工厂、生产线、机器人、操作人员、零件装配进行3D仿真，从而实现工艺设计、规划和验证。Teamcenter是Siemens PLM软件的核心和平台，NX和Tecnomatix等其他产品组合需要通过它来实现协同。

作者：

袁洁辉

西门子PLM公司 本地化工程师

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