在生产过程中往往由于各个环节准备不充分产生各种各样的浪费。在机床加工领域，设备正常完好的情况下由于缺少毛坯、刀具或工装夹具导致设备无法发挥高效的生产的等待浪费时有发生；与此同时，随着节能环保的要求越来越高，我们对工厂生产线的设备做到有效的监控和管理，利用数字化的手段做好节能及能源高效利用。西门子作为对全球节能环保负责任的公司，在机床加工行业的SINUMERIK Ctrl Energy 功能为上述问题提供专业的解决方案，为客户实现工厂能源数据的数字化采集和管理。

• 对机床能耗进行分析-通过SENTRON PAC 3000 和4000系列多功能电气仪表对机床如电压、电流、功率、电度、频率、谐波等参数实时监控，并通过工业以太网接入工厂网络，实现对加工设备的能耗参数的实时监控和统计。

• 提供有效的节能方案节约机床不必要的能耗-通过对机床的状态有效监控，发现设备处于待料状态时，等待一段时间后关闭系统强电部分能源，为工厂节约能源，避免不必要的浪费。

长安福特汽车变速器工厂作为福特汽车全球最新的动力总成零部件工厂，采用最新控制规范建设，集成了西门子数控系统Ctrl Energy 能源管控功能，构成了实现数字化工厂能源管理模块重要的一个环节。

1）            硬件设置

如下图1所示，工厂采用PAC 3200模块接入设备主开关，设备管理人员可以直接在设备层面查看设备的能耗状态，也可以用于工厂电网出现的如缺相、欠电压等故障；同时如图2所示，该模块也可以通过工业以太网连接进入工厂网络，直接读取和监控能耗状态，模块的IP地址通过模块前面菜单直接配置即可。

图1 PAC 3200安装位置

图2 PAC 3200联网示意图

2）      实际生产中的应用

A.      西门子标准功能应用:如下图3-5所示，通过对NC参数和PLC程序的修改，可以设备不同节能模式待机的时间，同时也可以选择监控的变量对设备的能耗参数进行有效的分析。

图3 Ctrl-E节能方案设置

图4 对测量变量进行选择

图5 测量结果分析 

B.      二次开发功能应用

如下图所示，单一CNC设备可以进行节能功能二次开发，根据设备实际结构设计节能方案。

图7 单台加工中心节能方案

如下图所示，设置桁架机械手为一段生产线的控制核心，当检测到前序工位没有待加工产品流入且加工产品已完全排空后，控制当段生产设备进入节能模式，为工厂节约能源。

图6 桁架机械手对生产线设备能耗整体管理

通过采用Ctrl-Energy节能解决方案，能真正实现对加工设备的能源实时监控和有效管理，也将会朝向数字化工厂进一步迈进。