SINUMERIK Intelligent solutions for machine tools

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SINUMERIKIntelligente Lösungen für Werkzeugmaschinen

Ausgabe 2019

Mehr Produktivität mit SINUMERIKFür Werkstatt, Lohnfertigung und Großserienfertigung sind hochproduktive Automatisierungslösungen gefragt, die den Weg in die Digitalisierung begleiten. Ob Einzelteil- oder Massenfertigung, einfache oder komplexe Werkstücke – die SINUMERIK CNC-Lösungen bieten Werkzeugmaschinenbetreibern immer die passende Lösung für ihre Anforderungen.

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SINUMERIK | Content

Siemens Machine Tool Systems 4

CNC-Portfolio 6

Antriebe und Motoren 16

Branchenlösungen 18

Bearbeitungstechnologien 20

CNC-Performance 22

Bedienen und Programmieren 26

Digitalisierung 30

Motion Control Services 34

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Content | SINUMERIK

Future of the machine tool industryIn enger Zusammenarbeit mit den Maschinen-bauern wollen wir die Zukunft der Werkzeug-maschinenindustrie erfolgreich gestalten und den nächsten Schritt der digitalen Transfor-mation bewältigen. Trends und Entwicklun-gen der IT Welt wie Künstliche Intelligenz, Machine Learning oder digitale Marktplätze sowie neue Formen der Zusammenarbeit bieten zusätzliche Impulse und verändern die Arbeitsabläufe der Industrie.

Starke Partner für die Werkzeugmaschinenwelt

Die Digitalisierung verändert alle Lebensbereiche. Fertigungsunternehmen müssen wesentliche Anforderungen erfüllen: kürzere Markteinführungszeit, stärkere Flexibilität, höhere Qualität und gesteigerte Effizienz sowie geeignete Sicherheitsmaßnahmen. Nur ein ganzheitlicher Ansatz, der die gesamte Wert-schöpfungskette umfasst und digitalisiert, wird zu nachhaltiger Wettbewerbsfähigkeit führen. Das Digital Enterprise Portfolio kombiniert Automatisierung mit den Vorteilen digitaler Daten.

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SINUMERIK | Siemens Machine Tool Systems

The benefits of the digital twinDer digitale Zwilling simuliert und optimiert alle Bereiche der Wertschöpfungskette: Produkt, Produktion und Performance. Dies ist der nächste Schritt in der digitalen Trans formation für Maschinenbauer und -anwender, der es ihnen ermöglicht, die nächste Stufe der Produktivität zu erreichen.

Productivity benchmarkThis is why a SINUMERIK CNC is the first choice when new, revolutionary machine concepts must be implemented – and if the absolute maximum productivity is demanded for a machine tool application. Siemens Machine Tool Systems – with the power of innovation of a unique and experi-enced development team in the market – is there to ensure that also in the future highly productive machine concepts can be imple-mented based on SINUMERIK CNCs.

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Siemens Machine Tool Systems | SINUMERIK

SINUMERIK – das CNC-Portfolio für die globale Werkzeugmaschinenwelt

SINAMICS V70 SIMOTICS

SINUMERIK 808 • Panel-based compact CNC • Up to 6 axes/spindles• 1 machining channel• 8.4" color display• SIMATIC S7-200-based PLC

SINUMERIK MC• PC-based CNC• Open user interface design based on WinCC or Run MyHMI

/3GL• Up to 8 axes/spindles• Up to 4 machining channels• Modular panel concept• SIMATIC S7-1500F PLC

SINAMICS S120/S120 Combi SIMOTICS

SINAMICS S120 Booksize mit CU320, SINAMICS S210SIMOTICS

SINUMERIK 808Die Einstiegs-CNC für einfache Standardmaschinen

SINUMERIK MCDie CNC für Sondertechnologien

SINUMERIK 828Die kompakte CNC für standardisierte Maschinen

SINUMERIK 828• Panel-based compact CNC• Up to 10 axes/spindles and

2 auxiliary axes• Up to 2 machining channels

T, M, G• 10.4" display or

15.6" touch display• SIMATIC S7-200-based PLC

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SINUMERIK | CNC portfolio

SINUMERIK – das CNC-Portfolio für die globale Werkzeugmaschinenwelt

Von einfachen CNC-Standardmaschinen über standardisierte Maschinen bis hin zu modularen Premium-Maschinenkonzepten – die CNC-Steuerungen SINUMERIK bieten für jedes Maschinenkonzept die passende Lösung. Ob Einzelteil- oder Massenfertigung, einfache oder komplexe Werkstücke – SINUMERIK ist die hoch-produktive Automatisierungslösung durchgängig für alle Fertigungsbereiche – vom Muster- und Werkzeugbau über den Formenbau bis zur Großserienfertigung.

SINUMERIK 840 • Drive-based, modular CNC• Multi-technology CNC• Up to 31 axes/spindles per NCU*

and any number of PLC axes• Up to 10 machining channels per

NCU*• Modular panel concept up to

24" color display• SIMATIC S7-300 PLC

SINUMERIK ONE • Digital twin as integral component

of the CNC• Drive and panel-based modular CNC• Multi-technology CNC• Up to 31 axes/spindles and

any number of PLC axes• Up to 10 machining channels• Modular panel concept up to

24" multitouch color display• SIMATIC S7-1500F PLC

*Up to 3 NCUs can be connected via NCU-Link

SINAMICS S120 Booksize/Combi/Chassis SIMOTICS

SINAMICS S120 Booksize/Combi/Chassis SIMOTICS

SINAMICS S120 Booksize mit CU320, SINAMICS S210SIMOTICS

SINUMERIK MCDie CNC für Sondertechnologien

SINUMERIK 840Die offene CNC für modulare Maschinenkonzepte

SINUMERIK ONEDie Digital Native CNC - Die nächste Stufe der digitalen Transformation

SINUMERIK 828Die kompakte CNC für standardisierte Maschinen

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CNC portfolio | SINUMERIK

SINUMERIK 808 – herausragende Leistung, einfach intelligent

Compact and ruggedThanks to a panel-based CNC design with few interfaces and an operator panel with IP65 degree of protection, SINUMERIK 808D ADVANCED is the perfect answer for applications in harsh environmental conditions. The small dimensions of these units allow them to be used in compact machines.

Optimized for basic turning and milling applications As a result of its technology-specific versions, the SINUMERIK 808D ADVANCED control is perfectly precon-figured for milling and turning. The range of applications addressed extends from basic, standard milling machines or simple machining centers through cycle-controlled lathes up to basic full CNC lathes. Based on its hardware and soft-ware expansions, SINUMERIK 808D ADVANCED offers suf- ficient performance for moldmaking and toolmaking for basic milling functions.

Ideal for entry-level machine operatorsBased on the standard SINUMERIK operating and programming philosophy, SINUMERIK 808D ADVANCED is the optimum partner when entering the world of CNC. Commissioning is also explained interactively in a graphic form.

SINUMERIK 808D ADVANCED bringt Schwung in einfache Dreh- und Fräsmaschinen. CNC-Technik vom Technologieführer, gepaart mit einem revolutionären Bedienkonzept, macht die SINUMERIK 808D ADVANCED perfekt für den Einstieg in die CNC-Welt.

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SINUMERIK 828 –das Kraftpaket in der Kompaktklasse

Drehen und Fräsen in standardisierten Maschinen sowie Funktionen zur einfachen Automatisierung von Schleifmaschinen – hier setzt die Steuerung SINUMERIK 828D mit ihrer einmaligen CNC-Perfor-mance Maßstäbe in Sachen Produktivität.

Rugged and maintenance freeTheir die-cast magnesium operator panel fronts, the panel-based CNC design with just a few interfaces, as well as a high degree of protection, make SINUMERIK 828 controls a dependable partner even in harsh production environ-ments. SINUMERIK 828D has no fan, no hard disk, and an NV-RAM memory without a buffer battery, which makes it a completely maintenance-free CNC.

User-friendlyEquipped with a full QWERTY CNC keyboard with short- stroke keys and a high resolution 10.4" TFT color display / 15.6" touch display, SINUMERIK 828 CNCs are extremely simple to operate. Equipped with USB, CF card (for 10.4") and RJ45 interfaces at the operator panel front, CNC data is quickly and easily transferred.

Optimum scalabilityBased on the three CNC performance versions (SW24x, SW26x and SW28x) favorably-priced compact as well as more complex machines with additional axes/spindles and 2 machining channels can be implemented.


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Maximum performanceThanks to the drive-based high-performance NCUs (Numeri-cal Control Units), the SINUMERIK 840 D sl – equipped with state-of-the art multicore processor technology – allows up to 93 axes in 30 machining channels to be controlled in the NCU link. Machine concepts with fewer axes benefit from the performance of the SINUMERIK 840D sl as a result of the highest degree of machining precision with the shortest machining times.

Open and communicative at all levelsFor instance, based on the system openness of SINUMERIK 840D sl, operation can be supplemented and adapted, or even robots and handling systems can be integrated. SINUMERIK 840D sl is perfectly embedded in the Siemens automation environment using PROFINET. Totally Integrated Automation ensures optimum interopera-bility of all components within the automation solution – allowing you to achieve maximum transparency and availability of your production landscape.

Intuitive and scalableMit den SINUMERIK Panels wird dem Maschinenbediener das Beobachten und Bedienen erleichtert. Sie eröffnen mit ihrer Touch-Oberfläche den Weg in eine neue Maschinen- bedienphilosophie. Neben skalierbarer NCU-Performance bietet die SINUMERIK 840D sl auch eine hohe Modularität der Bedienkomponenten. Mit einem flexiblen M:N-Bedien-konzept passt sich die SINUMERIK 840D sl ideal an die Bedienphilosophie kompakter Maschinen bis hin zu modernen Premium Maschinenkonzepten an.

SINUMERIK 840 – Bewährte Performance

Zu Recht gilt die SINUMERIK 840D sl als Maßstab in der CNC-Premiumklasse. Hohe CNC-Performance sowie Flexibilität und Offenheit sind die Basis für nahezu jedes Maschinenkonzept.

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CNC-Portfolio | SINUMERIK

Produktivität maximierenSINUMERIK ONE bietet eine zukunftssicherere moderne Hardware- und Softwareplattform, die dazu beiträgt, Maschinen- und Bearbeitungsperformance massiv zu erhöhen. Gerade im Bereich des hochanspruchsvollen Formenbaus ergeben sich Produktivitätszuwächse im bis zu zweistelligen Prozentbereich. Rechenintensive Aufgaben wie die Kollisionsüberwachung finden nun ohne Ein- schränkung während des Bearbeitungsprozesses statt .

Innovation beschleunigenVirtuelle Prozesse und Abbilder werden mit SINUMERIK ONE zur Grundlage realen Handelns. Maschinenentwicklungen und Inbetriebnahmen, Produktionsplanungen und Werk-stückbearbeitungen, Maschinenerweiterungen und Services erreichen über den digitalen Zwilling der SINUMERIK ONE eine völlig neue Qualität und Genauigkeit.

SINUMERIK ONEDie Digital Native CNC

Mit SINUMERIK ONE stellt Siemens die weltweit erste CNC-Steuerung vor, die von Grund auf und gezielt für die Herausforderungen der digitalen Transformation in der Werkzeugmaschinenindustrie entwickelt wurde. Dies führt zu einem Paradigmenwechsel: Der digitale Zwilling wird als integraler Bestandteil der Steuerung zur Führungsgröße für reales Handeln. Bearbeitungsprozesse und das Verhalten der Maschi-nen lassen sich realitätsnah und detailliert simulieren.

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Digital begeistern SINUMERIK ONE bietet Maschinenbetreibern erstmals eine konsequente „Digital First“-Strategie. Das bedeutet: zen trale Prozesse in der Fertigung (wie Programmierung, Arbeits-vorbereitung oder Prozessoptimierung) werden immer zuerst am digitalen Zwilling, also dem detailgetreuen virtuellen Abbild der Steuerung und Bearbeitung, simuliert. Da, wo diese Prozesse bisher an der Maschine durchgeführt wurden, entfallen durch die Virtualisierung und die Arbeit abseits der Fertigung (offline) unproduktive Zeiten. Die Produktivität steigt.

Neue Denkansätze verfolgenKann ein Bauteil überhaupt produziert werden? Und wenn ja, in welcher Zeit? Antworten auf diese Fragen beantwor-tet der digitale Zwilling ebenso schnell wie präzise. Fertiger prüfen die Eignung der Maschine in der Applikation Run MyVirtual Machine. Auch die Programmlaufzeit für das Werkstück wird hierbei präzise berechnet. Diese Berech-nungen werden am PC im Büro abseits der produktiven Bereiche durchgeführt. Schnellere Kommunikation über Preise und Termine mit Kunden, genauere Planung und Arbeitsvorbereitung, höhere Produktivität – auch bei sinkenden Losgrößen und steigender Variantenvielfalt – werden dank dem digitalen Zwilling möglich.

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CNC-Portfolio | SINUMERIK

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Application areasApplications extend from wood, stone and glass processing through applying adhesive up to basic grinding applications and special machine tool technologies. These include sheet metal cutting, laser and water jet cutting as well as Additive Manufacturing, for example.

Maximum opennessWith the integrated Windows® operating system, it is simple to create customized user interfaces. The open operating concept and extensive interfaces mean that SINUMERIK MC is a seamlessly integrated and open control system.

Excellent motion control and high automation performanceDie bewährte CNC-Technologie der SINUMERIK ermöglicht genaueste Bewegungsführung und – dank G-Code-Programmierung – Freiheit und Flexibilität bei der Maschinensteuerung. Kurze Reaktionszeiten der SIMATIC S7-1500F PLC ermöglichen außerdem eine erhöhte Bearbeitungsgeschwindigkeit und steigern die Automatisierungsleistung erheblich.

Simple engineeringSymbolische Programmierung, moderne Programmier- sprachen und umfangreiche Toolboxen zur Umsetzung von Standardanwendungen machen das Engineering im TIA-Portal einfach und effizient. Das führt zu geringeren Inbetriebnahmezeiten und -kosten.

SINUMERIK MC Für Sondertechnologien

Mit integrierter SINUMERIK CNC-Steuerung, SIMATIC Controller sowie Windows® 10-Betriebssystem ist die SINUMERIK MC die optimale Lösung für Bearbeitungsmaschinen mit individueller Bedienoberfläche.

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Antriebe und Motoren – alles aus einer Hand

Drives

SINAMICS V70 – small and powerfulThe SINAMICS V70 with SINUMERIK 808D concept is simply unbeatable when it comes to price-sensitive entry-level machines. The compact design of the single-axis, fanless motor modules ensures the highest degree of ruggedness. The motor modules can be quickly adapted to the require-ments of the feed axes by simply setting a few parameters.

SINAMICS S120 – providing the highest degree of flexibilitySINAMICS S120 ist das Synonym für Leistungsfähigkeit und Flexibilität bei der Ausrüstung von Werkzeugmaschinen. Neben einem breiten Spektrum an Motormodulen stehen verschiedene Einspeisungsmöglichkeiten mit Rückspeise-fähigkeit und geregeltem Zwischenkreis zur Verfügung. Dies sorgt einerseits für kürzeste Spindelhochlaufzeiten und ermöglicht andererseits eine perfekte Blindleistungs-kompensation der gesamten Maschine (cos φ = 1). Der SINAMICS S120 ermöglicht durch die Trennung von Leis-tungsteil und Regelungsbaugruppe die perfekte Anpassung des Antriebssystems SINAMICS S120 an die unterschied-lichsten Antriebsaufgaben.

SINAMICS S120 Combi – the ideal drive for compact machinesSINAMICS S120 Combi (frame type A and B) combines the performance of the modular SINAMICS S120 in a compact, rugged design. One infeed and up to four motor modules are integrated in one housing. This drive is the ideal basis for compact standardized machine concepts with a spindle power of up to 15 kW and can control up to five feed axes.

SINAMICS S120 Booksize – minimal footprint for the control cabinetDie neuen bis zu 3fach überlastfähigen SINAMICS S120 Booksize kombinieren Kompaktheit mit Leistungsdichte. Bei Anwendungen, die nach Maximalstrom mit hoher Be-schleunigung ausgelegt sind oder bei dynamischen Positio-nierachsen, kann die erforderliche Breite reduziert werden. Auch der Höhenbedarf im Schaltschrank wird verringert durch ein neues Motoranschluss-/Schirmkonzept im Modul.

SINAMICS S120 Chassis The SINAMICS S120 converter in the chassis format has been expanded up to high power ratings of 300 kW and currents up to 490 A – allowing these devices to perfectly address applications with the highest demands relating to power and performance.

www.siemens.com/sinamics

SINAMICS V70 SINAMICS S120 Combi SINAMICS S120 Booksize SINAMICS S120 Chassis

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SINUMERIK | Drives and motors

Antriebe und Motoren – alles aus einer Hand

Die SINUMERIK Steuerungen sind mit den SINAMICS Antrieben und den SIMOTICS Motoren optimal auf die jeweiligen Anforderungen der Werkzeugmaschinen ausgelegt. Die komplette Antriebs-familie SINAMICS deckt sämtliche Performancestufen ab und zeichnet sich durch ein Höchstmaß an Flexibilität, Funktionalität und Effizienz aus. SIMOTICS Motoren für Motion Control Anwendungen bringen die PS der SINUMERIK CNC und des SINAMICS Antriebs in die Maschine und setzen damit höchste Maßstäbe für maximale Präzision und Geschwindigkeit.

SIMOTICS motion control motors

SIMOTICS servomotorsHigh stall torques, high encoder accuracy and perfect smooth-running operation make SIMOTICS servomotors the optimum feed drive for machine tools.

Der Gehäuse-Motor SIMOTICS S-1FL6 sorgt bei preisbe- wussten Einstiegsmaschinen mit SINUMERIK 808D Steuerung für Robustheit. Für Standardapplikationen mit SINUMERIK 828D Steuerung ist der SIMOTICS S-1FK2 der optimale Servomotor.

SIMOTICS S-1FK7 is synonymous for flexibility when it comes to equipping machine tools, and is available with various rated speeds, encoder types and moments of inertia.

With 400 percent overload capability, SIMOTICS S-1FT7 motors offer the highest performance and are available with various cooling methods.

Our portfolio of servomotors has been expanded to include compact SIMOTICS S-1FG1 servo geared motors.

SIMOTICS linear and torque motorsDas SIMOTICS Spektrum erschließt über die herkömmlichen rotatorischen Motorprinzipien hinaus auch hochdynamische Linear- und Torquemotorkonzepte. SIMOTICS L-1FN3 Linear- motoren eliminieren Elastizitäts-, Spiel- und Rei bungs -

SIMOTICS linear and torque motorsSIMOTICS servomotors SIMOTICS main spindle motors

eigenschaften sowie mechanische Übertragungs elemente des Antriebsstrangs der Maschine nahezu vollständig und erreichen damit höchste Präzision. Darüber hinaus erschließen sich mit den SIMOTICS T-1FW6 Einbau-Torquemotoren neben hochdynamischen Positioniertischen auch Rund- und Schwenktische zur präzisen 5-Achsbearbeitung sowie neue Technologiefelder wie das Drehen in Fräsmaschinen mit dem SIMOTICS T-1FW6 High Speed Torquemotor.

www.siemens.com/motion-control-motors

SIMOTICS main spindle motorsWenn die hohe Kompetenz im Spindelbau der Weiss Spindeltechnologie GmbH auf die lange Tradition im Elektromotorenbau von Siemens trifft, ist das Ergebnis ein gut sortiertes Portfolio. Es unterstützt jede Art von Spindellösung – von klassischen mechanischen Spindeln mit Anbau-Spindelmotoren SIMOTICS M-1PH8, M-1PH3 oder M-1PH1 bis zu Einbauspindel-Motoren SIMOTICS M-1FE1, M-1FE2 in Synchrontechnik oder SIMOTICS M-1PH2 in Asynchrontechnik bis hin zu Hybrid- und High-Perfor-mance-Motorspindeln.

www.siemens.com/spindles

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Drives and motors | SINUMERIK

Jede Branche stellt individuell unterschiedliche Anforderungen. Ob standardisierte Automatisierungs- konzepte für die Automobilbranche oder holistische Lösungsansätze über alle Phasen des Produkt- und Produktionslebenszyklus hinweg für Aerospace. Als langjähriger Partner der Werkzeugmaschinen- Industrie bietet Siemens Machine Tool Systems Branchenlösungen, die weltweit Anwendung finden.

Zukunftsträchtige Lösungen für jede Branche

Many years of industry expertise is convincingBased on our unique experience and the sector know-how that we have built up over the years, we can provide opti-mum solutions for cost-effective component production in the automotive, aerospace, power generation and electronics domains.

Partner for automating machine tools all the way up to complete production landscapesDurch den jahrzehntelangen direkten Kontakt zu Endkunden in den Kernbranchen wissen wir, welche Anforderungen an die aktuelle und künftige Maschinengeneration gestellt werden. Dieses Wissen fließt direkt zurück in die Produkt-entwicklung. Das sorgt dafür, dass die SINUMERIK Steuerun-gen eng an den Anforderungen des Marktes ausgerichtet sind. Über die Automatisierung von Werkzeugmaschinen hinaus übernehmen wir als Gesamtanbieter auch die Ferti-gungsautomatisierung gesamter Anlagen. Der Vorteil für den Kunden: durchgängige Automatisierungslösungen aus einer Hand für eine hochproduktive Fertigung.

Setting trends in the production landscapeSiemens Machine Tool Systems is seen as innovation leader in the machine tool market. The development of innovative, cutting-edge solutions is a given for us. Our digitalization solutions ensure maximum productivity, flexibility and availability.

www.siemens.com/machinetools

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SINUMERIK | Industry solutions

Zukunftsträchtige Lösungen für jede Branche

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Industry solutions | SINUMERIK

Turning

Highest precision and productivity from cycle-controlled and standard CNC turning through milling on lathes up to multichannel and multi-tasking machining.

Mit SINUMERIK ist jede Fertigung für technologische Herausforderungen bestens gerüstet – heute und in Zukunft. SINUMERIK ist stark im Drehen, Fräsen, Schleifen, im Nibbeln und Lasern und in der Zahnradbearbeitung. Darüber hinaus ist sie offen für neue Technologiekonzepte wie Multitasking, Additive Manufacturing oder Composite-Bearbeitung.

Grinding

SINUMERIK offers the optimum solution – from basic up to high-end grinding applications.

Gear machining

Machining gears is a complex pro-cess, that demands the highest degree of precision. The advantages of SINUMERIK controls are fully leveraged when it comes to turning a gear wheel, cutting gears with a hobbing cutter – along with the final beveling and chamfering.

Automated cell

Robots must be able to be simply integrated into machine tools and production workflows. SINUMERIK Run MyRobot offers solutions that range from a simple connection via the user-friendly integration for handling tasks – up to high-precision motion control of machines using robot kinematics.

Nibbling, laser, water jet and plasma machining

Going beyond standard technologies, the openness of our SINUMERIK sys-tem allows nibbling, laser, water jet and plasma machining solutions to be engineered.

Multitasking

Based on SINUMERIK Operate, multitasking machining is seamlessly supported across all technologies – whether in series production or in a workshop environment. For efficient and highly productive CNC machining.

Milling

Superlative milling with SINUMERIK Top Surface, Top Speed as well as Collision Avoidance. From 3-axis milling through 5-axis simultaneous machining up to multitasking machining.

Additive Manufacturing

In additive techniques, such as material extrusion or laser cladding, the 5-axis technology of SINUMERIK – in conjunction with the appropriate SINAMICS drive system and SIMOTICS motors - facilitates precise and dynamic motion control.

Machining composites

When it comes to machining com-posites, the quality of the final product is absolutely decisive. Depending on the particular material, production techniques such as laser machining, milling or grinding are used – all of which can be flexibly controlled by SINUMERIK.

Bandbreite der Bearbeitungs- technologien nutzen

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SINUMERIK | Machining technologies

„Meine Fertigung? Fit für die Zukunft.“

Bandbreite der Bearbeitungs- technologien nutzen

Mit SINUMERIK alle Bearbeitungstechnologien nutzen

SINUMERIK 808

SINUMERIK 828

SINUMERIK 840

SINUMERIK ONE

SINUMERIK MC

Drehen ✓ ✓ ✓ ✓ –

Fräsen ✓ ✓ ✓ ✓ –

Schleifen – ✓ ✓ ✓ ✓

Multitasking – – ✓ ✓ –

Additive Manufacturing – – ✓ ✓ ✓

Zahnradbearbeitung – ✓1) ✓ ✓ –

Nibbeln, Lasern, Wasserstrahl-schneiden, Plasmabearbeitung

– – ✓ ✓ ✓

Composite-Bearbeitung – – ✓ ✓ –

Automatisierte Zelle – ✓ ✓ ✓ ✓

1) Option: CP-Comfort

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Machining technologies | SINUMERIK

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SINUMERIK | CNC performance

Wide ranging possibilities to achieve high productivity Robot integration, intelligent motion control as well as continuous optimization are the relevant buzz words when it comes to leveraging the wide-ranging possibilities of boosting productivity.

All the facets of robot integrationThe demand for automation solutions for machine tools teamed up with high precision industrial robots is increasing at a rapid pace. This applies equally to handling – as well as high-precision and complex machining tasks. With SINUMERIK, Siemens has a CNC system for robot integration: From a simple connection via the user-friendly integration for handling tasks – up to the complete integration of robot kinematics in a system.

Optimum machining speed and qualityEine optimale Bahnplanung und Geschwindigkeitsführung im Fräsen bietet SINUMERIK mit der Kombination der Funktionen Top Surface und Top Speed. Dies führt zu höchs-ter Oberflächengüte und Bearbeitungsgeschwindigkeit.

Continuous optimizationMaximale Maschinendynamik erzielt man mit der automatischen Optimierung der Maschinenparameter in Abhängigkeit von Beladung und Achspositionen durch die Funktionen Intelligent Load Control und Intelligent Dynamic Control. Dadurch wird bei jedem Werkstückgewicht und an jeder Position im Arbeitsraum der Maschine das beste Bearbeitungsergebnis erzielt. Dies führt zu kürzeren Bearbeitungszeiten verbunden mit einer höheren Bearbei-tungsqualität.

Produktivität. Präzision. Verfügbarkeit. Das sind die entscheidenden Treiber im Werkzeugmaschinenmarkt. Mit speziellen Funktionen erfüllen die SINUMERIK Steuerungen genau diese Anforderungen – für eine hohe CNC-Performance.

Jederzeit maximale CNC-Performance erzielen

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CNC performance | SINUMERIK

Precision in the production landscape The high degree of precision achieved using SINUMERIK also comes from functions such as its 80-bit NANO compu-tation accuracy. This is supplemented by innovative soft-ware-based compensation of various mechanical effects.

PrecisionSINUMERIK CNCs and SINAMICS drives compute with high-performance 80-bit NANO accuracy. This eliminates rounding errors and results in an extremely high internal computational accuracy in the complete controller circuit.

Nodding compensationNodding compensation is used to compensate dynamic po-sition deviations that occur when machine axes accelerate. This improves machining quality, and at the same time, allows higher jerk and acceleration values to be reached.

Friction compensationFriction-related path errors are even more effectively eli-minated by compensating the effects of friction as a func-tion of the velocity. This allows a consistently high contour accuracy and workpiece precision to be achieved.

Volumetric compensation (VCS)VCS ermöglicht die Kompensation der geometrischen Ab-weichungen von Linear- als auch von Rundachsen in ihrer Auswirkung auf den Tool Center Point. Höhere Genauigkeit in der Bearbeitung ist die direkte Folge.

Increasing the availability High availability of machine tools is achieved through collision avoidance and condition monitoring.

Collision avoidanceDie Funktionen der SINUMERIK zur Kollisionsvermeidung bieten einen umfassenden Kollisionsschutz der Maschine, des Werkstücks und von Aufspannungen sowie des Werk-zeugs. Über SINUMERIK Edge kann die Kollisionsüber- wachung ausgelagert werden, um die volle Performance des SINUMERIK Systems zu nutzen.

Condition monitoringSINUMERIK condition monitoring status information is captured using machine fingerprints and the machine condition evaluated. This allows valid statements to be directly made about the machine quality and possible hidden problems and issues.

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SINUMERIK | CNC performance

Increasing securitySchutz des geistigen Eigentums im Anwenderprogramm und der Schutz vor Manipulationen durch Schadsoftware sind zwei wesentliche Aspekte bei der Systemintegrität von SINUMERIK.

Know-how protectionUsing the SINUMERIK Lock MyCycles function, user cycles are saved to the control system so that they are protected. Password-protected SIMATIC STEP 7 program blocks safe-guard intellectual property and know-how.

SecurityPC-based systems and the control level must be protected against cyber attacks. Antivirus and whitelisting software protect against manipulation – preventing malware from influencing PC-based systems.

Optimizing processes using the digital twinThe digital twin plays a decisive role when it comes to opti-mizing the widest range of processes while the machine is operational. With different digital twin variants, a range of tasks can be shifted from the real world into the virtual world.

Run MyVirtual Machine, the digital twin for machining, optimizes the utilization levels of machine tools. Unproduc-tive machine periods are reduced to a minimum and con- sequentially shifted into production planning. This makes way for new business models.

www.siemens.com/sinumerik-digitaltwin

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CNC performance | SINUMERIK

OperationDie zahlreichen Funktionen in SINUMERIK Operate sorgen für eine hohe Bedienfreundlichkeit der SINUMERIK Steuerungen. Dazu gehören die moderne Touch- und Gestensteuerung genauso wie das Arbeiten mit mehreren Fenstern.

Touch and gesture operationDie SINUMERIK Touchpanelgeneration mit projiziert- kapazitiver Touchtechnologie bietet höchste Leistung bei an-spruchsvollen PC-basierten Visualisierungsaufgaben und ein attraktives Frontenddesign. Sie unterstützt die Bedienung auch in rauer Umgebung durch die kratzfeste, entspiegelte Oberfläche mit brillanter Darstellung.

Animated ElementsWith its Animated Elements, SINUMERIK Operate makes it very easy to enter parameters. Animated Elements with its unique moving image sequences makes operation even more user-friendly.

Display ManagerMit dem Display Manager lässt sich der Anzeigebereich in drei oder vier Bereiche aufteilen, sodass großflächige Bild-schirme effektiv genutzt werden. Eine individuelle und flexible Maschinenbedienung wird ermöglicht, indem wählbare Zusatzinformationen angezeigt werden können.

Komfortables Bedienen und Programmieren leicht gemacht

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SINUMERIK | Operation and programming

Setting-upBased on an intelligent JOG mode and intuitive tool management in SINUMERIK Operate, all of the typical setup functions can be graphically and interactively supported. This keeps unproductive times to an absolute minimum.

MeasuringIm intelligenten JOG-Modus wird das Messen von Werkzeu-gen und Werkstücken optimal unterstützt: Kante, Ecke oder Bohrung antasten genügt, um die Aufspannlage inklusive der Grunddrehung des Werkstücks zu ermitteln – auch in geschwenkten Werkstückebenen. Auf Knopfdruck wird die Geometrie in den Werkzeugkorrekturspeicher der CNC über-nommen. Das Protokollieren von Messergebnissen wird durch Standard- oder Anwenderprotokolle vereinfacht.

Zero points

Integrated measuring cycles ensure high workpiece precision during the machining process. Tool geometries and work offsets are corrected automatically so that the required production tolerances are maintained, even for high batch quantities.

Tool managementWerkzeugdaten und Magazinplatzinformationen werden übersichtlich in einem Bild dargestellt. Die Auswahl eines geeigneten Magazinplatzes erfolgt völlig automatisch: Werkzeug auswählen, Knopf drücken – und schon bietet die SINUMERIK einen geeigneten Magazinplatz an. Selbst-verständlich wird auch die Standzeit der Werkzeuge überwacht und bei Bedarf das passende Ersatzwerkzeug eingewechselt. Dies spart Zeit beim Einrichten der Werk-zeugmaschine.

Protection for personnelDie intelligenten Systemfunktionen von SINUMERIK Safety Integrated ermöglichen die komfortable Bedienung mit ei-nem Höchstmaß an Sicherheit für Bediener und Maschine, beispielsweise beim Einrichten der Maschine bei geöffneter Schutztür. Bei der SINUMERIK 840D sl und SINUMERIK ONE steht dem Anwender die integrierte F-PLC zur Verfügung. Die sichere Logik wird im TIA Portal programmiert. Außer-dem nutzt der Projekteur zur Inbetriebnahme hier verschie-dene Funktionen wie z.B. die grafische Projektierung der Safety-Funktionen und die übersichtlichen Diagnosemasken. Zum Abschluss der Inbetriebnahme besteht die Möglich- keit den geführten teilautomatisierten Abnahmetest im SINUMERIK Operate zu verwenden.

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Operation and programming | SINUMERIK

Programming SINUMERIK Operate offers the optimum programming for each and every task: DIN ISO for large series production and shortest cycle times – as well as graphic programming, so that individual parts and components can be programmed even faster.

High-level CNC languageThe SINUMERIK high-level language means that the variance associated with families of parts or special tools can be simply mastered. The SINUMERIK high-level language comes into its own precisely where graphic programming, DIN ISO and cycle programming reach their limits. Quickly programming workpieces with a wide range of variance means that the complete range of workpieces can be flexibly addressed – which is what makes it so unique.

DXF reader The DXF reader supports the display of the CAD data format and direct transfer into the CNC program. Programming times can be slashed by up to 90 percent as the DXF reader is used to transfer data. DXF files can be directly opened on the CNC, and transferred to the CNC program with a simple mouse click. The DXF reader can be called up in the contour editor, and for positions, can also be called in pro-gramGUIDE as well as when programming machining steps in ShopMill/ShopTurn.

ProgramGUIDEIn programGUIDE, G-code programs can be combined with powerful SINUMERIK technology and measuring cycles in a user-friendly fashion. Even classic ISO codes can be pro-grammed. As a result, SINUMERIK is especially attractive for machine operators who prefer this classic programming method.

Machining step programmingMachining step programming (ShopMill/ShopTurn) ensures that demanding and complex parts and components can be quickly and simply programmed. Using the SINUMERIK con-tour computer, each contour can be directly entered and programmed at the machine. This results in maximum pro-ductivity when it comes to programming and operating.

DiagnoseGerade in der Großserienfertigung führen Maschinen-ausfälle zu enormen Produktionseinbußen. Damit die Ma schinen im Falle eines Falles schnellstmöglich wieder einsatz bereit sind, stellt SINUMERIK Operate intelligente Diag nose mittel zur Verfügung. Neben Tools zur Bus-Diag nose von Antriebs-, Peripherie- und Netzkomponenten steht eine leistungsfähige Trace-Funktion zum Aufzeichnen und Diagnostizieren von NC-, PLC- und Antriebssignalen bereit.

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SINUMERIK | Operation and programming

„Meine Werkstücke? Programmiere ich eigenständig.“

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Operation and programming | SINUMERIK

„Meine Maschine? Hochproduktiv dank digitalem Zwilling.“

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SINUMERIK | Digitalization

Maschinenhersteller und -betreiber reagieren durch die Digitalisierung flexibler auf Marktanforderungen und steigern ihre Produktivität. CNC Shopfloor Manage-ment Software ist speziell auf die Anforderungen im Bereich Werkzeugmaschi-nen zugeschnitten. Es ermöglicht die Verwaltung, Analyse und Optimierung von Werkzeugmaschinen – unabhängig vom Hersteller der verwendeten Steuerung.

Digitalisierung für Maschinenbetreiber

Higher productivity in productionMachine tools are intelligently integrated into production processes. The precondition is that production planning and production – along with the various machines – are networked on three different platforms depending on the specific requirement. This allows programs and data to be transferred error-free.

The digital twin in productionDurch den digitalen Zwilling werden Program-mier- und Einrichtvorgänge virtuell aus der realen Fertigung ins Büro verlagert. Ob Bau-teile gefertigt werden können, lässt sich ohne Stillstand der Maschine feststellen. CNC-Pro-gramme werden auf mögliche Kollisionen des Werkzeugs mit Spannmitteln oder Maschinen-teilen vorab geprüft. CNC-Programme für neue Fertigungsaufträge werden „offline“ eingefahren, solange die Maschine noch im Span ist. Außerdem wird neues Bedienper- sonal eingewiesen, ohne die Maschine zu blockieren. Somit werden un produktive Zeiten an der Maschine auf ein Minimum reduziert und konsequent in die Arbeitsvorbereitung verlagert. Das erhöht die Produktivität und Verfügbarkeit der realen Maschine.

Der Weg zu höherer Produktivität mit CNC Shopfloor Management Software

Digitalisierung für Maschinenhersteller

Higher engineering productivityFür den Maschinenbau gibt es zwei Zielrich-tungen. Zum einen mehr Effizienz und Flexibi-lität in der Entwicklung, z. B. mit konsequen-ter Virtualisierung im Entwicklungsprozess. Zum anderen die Bereitstellung ergänzender Angebote für die Digitalisierung in der Produk-tion beim Kunden bis hin zu neuen Geschäfts-modellen.

Der digitale Zwilling in der Entstehung und als GeschäftsmodellDas Closed Loop Engineering ermöglicht dem Maschinenhersteller die Durchgängigkeit von der Idee über das Engineering bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme der Maschine. Als ein potentielles Geschäftsmodell kann die virtuelle Abbildung der Maschine dem Maschinenbetreiber für die Arbeitsvorberei-tung zur Verfügung gestellt werden.

www.siemens.de/ werkzeugmaschinen-digitalisierung

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Digitalization | SINUMERIK

CNC Shopfloor Management Software – ecosystemA leading-edge IT architecture is created based on the CNC Shopfloor Management Software – and more specifically – at three levels “In Cloud,” “In Line” and “In Machine.” These levels correspond to the three plat - forms – MindSphere, SINUMERIK Integrate and SINUMERIK Edge with many customized functions that extend from the field up into the Cloud. This is complemented by the opportunity of creating new business models, in the service domain, for instance. Leveraging digitalization, potential for optimization, unknown up until now can be tapped into so that productivity and competitiveness can be sustainably increased.

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SINUMERIK | Digitalization

MindSphere

Digitalisierung mit cloudbasierten Anwendungen – optimal vernetztCloudbasierte Anwendungen bieten alle Vorteile beim Arbeiten auf einer gemeinsamen Datenbasis. Intelligente Tools vernetzen standortübergreifend Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Werkzeugmaschinen zu nahtlosen Fertigungsprozessen mit höchster Effektivität. Fertigung und Maschinen werden kontinuierlich analysiert. Die gewonnenen Daten werden ausgewertet und schaffen Transparenz. So ist es möglich, bislang unerkannte Opti-mierungspotenziale zu erkennen und auszuschöpfen.

SINUMERIK Integrate

Zahlreiche Applikationen zur Optimierung der Verfüg-barkeit und ProduktivitätAuch ohne Cloud-Anbindung lassen sich die Vorteile der di-gitalen Welt nutzen. Auf der Plattform SINUMERIK Integrate steht eine Vielzahl an Applikationen zur Verfügung, die für Engineering und Produktion angepasste Funktionalitäten bieten, wie z. B. Werkzeugmanagement und Programm-management.

SINUMERIK Edge

Erfassung, Analyse und Verarbeitung hochfrequenter Daten nah an der MaschineSINUMERIK Edge ist eine sichere und performante Hard- und Software-Lösung für den maschinennahen Einsatz (Edge Computing). Damit lassen sich vor allem hochfre-quente Prozessdaten nahezu in Echtzeit und während des Produktionsprozesses im Feld verarbeiten und analysieren. Mit maßgeschneiderten EdgeApps werden unter anderem Prozesse überwacht und optimiert.

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Digitalization | SINUMERIK

Links: Analyze MyMachine /Condition zur Ermittlung des mechanischen Zustands von Werkzeugmaschinen; rechts: Analyze MyWorkpiece /Toolpath zur Visualisierung und Analyse von Werkstückdaten

Motion Control Services – Digitalisierung der Werk-zeugmaschine und Optimierung der Produktion

Imple-menta-tion

Mainten- ance

Data & ProcessAnalysis

Digitalization Check

Consulting

Spare Parts and Repair Services

Retrofit

Optimi-zation

Preparation

Technical Support

Service Contracts

ProductivityImprovement Upgrade

Services

Digital services – the path to a digital production environment

Basierend auf der CNC-Shopfloor Management Software stellen Motion Control Services eine teilweise oder voll- ständige Digitalisierung der mechanischen Fertigung her. Wir bieten eine Komplett-Lösung aus einer Hand von der Bedarfsanalyse und der daraus resultierenden Konzeption über die Installation bis hin zur Umsetzung von Optimie-rungsmaßnahmen und der Sicherstellung der kontinuier- lichen Verfügbarkeit des Systems.

ConsultingAnalysis and development of a digitalization strategy tailored to address specific customer requirements within the scope of professional consulting services.

Digitalization check as a serviceThis local service provides concrete recommendations when it comes to networking machines in production IT systems. Machine data are continuously captured and evaluated in a standardized way while the machines remain operational.

Digitalization preparationWerkzeugmaschinen werden auf den Stand der Technik auf-gerüstet und bereit gemacht für die Digitalisierung. Ganz gleich, ob Greenfield- oder Brownfield-Anlagen – mit Hilfe von Brownfield Connectivity Services, Software-Updates, Hardware-Upgrades oder Nachrüstung ist die Maschinenflotte fit für die Digitalisierung.

ImplementationDie Spezialisten von Motion Control Services unterstützen bei der Konfiguration und Inbetriebnahme der Software-Module. Dadurch wird die Fertigung noch effizienter, profitabler und erhöht die Investitionssicherheit. Trainings-programme schaffen dabei Sicherheit in der Anwendung.

Data & Process AnalysisIndividual measures and activities to optimize production are derived based on captured and analyzed data.

OptimizationOptimization measures are implemented to fully leverage the potential of machine fleets. In addition to productivity boosting measures, this also involves increasing the avail-ability and leveraging cost-saving potential.

MaintenanceThis service ensures that IT systems remain operational, to secure operating time as well as resolve faults in the case of non-scheduled downtimes.

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SINUMERIK | Motion Control Services

Motion Control Services – Digitalisierung der Werk-zeugmaschine und Optimierung der Produktion

Technical Support Competent hotline experts answer every question related to SINUMERIK – in your time zone and in your language.

Spare Parts & Repair ServicesA closely meshed, flexible spare parts and repair service network ensures that spare parts are quickly available at reasonable prices at over 150 service locations around the globe. Not only this, for selected components, the Long Life Repair option can extend service availability for up to 25 years.

Upgrade ServicesDurch ein Komponenten-Upgrade verlängern sich die Maschinen- bzw. Anlagen-Laufzeiten, um Investitionen langfristig zu sichern.

Productivity ImprovementGerade bei intensiv genutzten Werkzeugmaschinen mit hoher Auslastung hat die maximale Ausschöpfung der Maschinenka-pazität einen großen wirtschaftlichen Nutzen. Mit Productivity Improvement bieten wir für mit SINUMERIK 840D sl oder SINUMERIK 840D pl ausgerüstete Werkzeugmaschinen eine Optimierung des Fertigungs potenzials.

RetrofitWenn die Mechanik einer Werkzeugmaschine noch in gutem Zustand ist, Steuerungs- oder Antriebstechnik aber nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen, sind CNC-Retrofit-Maßnahmen meist wesentlich wirtschaft-licher als eine Neuinvestition. Im Rahmen unseres Angebots bringen wir gezielt einzelne Komponenten auf den neues-ten tech nischen Stand. Alleine durch steuerungsseitige Retrofit- Maßnahmen lassen sich Taktzeiten signifikant reduzieren und die Qualität optimieren.

www.siemens.com/motioncontrolservices

Ob Antriebe, Motoren oder Steuerungen, ob Händler oder Maschinenbetreiber – Motion Control Services unterstützt während des gesamten Lebenszyklus der Produktionsanlagen. Im Vordergrund steht dabei eine Erhöhung der Transparenz, um jegliche Art von Ressourcen und Maschinen effizienter, produktiver und flexibler zu nutzen und letztendlich die Maschinenverfügbarkeit zu steigern.

Imple-menta-tion

Mainten- ance

Data & ProcessAnalysis

Digitalization Check

Consulting

Spare Parts and Repair Services

Retrofit

Optimi-zation

Preparation

Technical Support

Service Contracts

ProductivityImprovement Upgrade

Services

Classic services – the basis for continuous improvement

Service Contracts Abgestimmt auf Bedürfnisse und wirtschaftliche Ziele sind die Serviceverträge modular aufgebaut und ermöglichen den Maschinenanwendern so ein individuell zugeschnittenes Servicekonzept zur Reduzierung der Maschinen ausfallzeiten. Dabei besteht die Möglichkeit zur Einbindung digitaler Service optionen wie z.B. Fernzugriff oder die Zuhilfenahme von Service applikationen für eine noch bessere Maschinenver-fügbarkeit. 35

Motion Control Services | SINUMERIK

Mehr über CNC SINUMERIK im Web:siemens.de/sinumerik

Herausgeber Siemens AG 2019

Digital Industries Motion Control Postfach 31 80 91050 Erlangen Deutschland

Artikel-Nr.: DFMC-B10020-01 Gedruckt in Deutschland S&R/1000014988 WS 11191.0

Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbind-lich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutz-konzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter http://www.siemens.com/industrialsecurity.

Documents

SINUMERIK Intelligent solutions for machine tools