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西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團及過程工業(yè)與驅(qū)動集團工業(yè)客戶服務部總經(jīng)理王飆

由于制造業(yè)起點所處的不同高度，目前中國制造業(yè)企業(yè)在運營維護方面與西方發(fā)達國家的企業(yè)還存在差距。在新的經(jīng)濟大環(huán)境下，運營維護成本（OPEX）越來越關(guān)乎企業(yè)的盈利性和收益，而人工成本上升，能源壓力加重，利潤空間稀薄，促使企業(yè)不得不尋求一種更可持續(xù)的運維方式來應對這些挑戰(zhàn)。數(shù)字化運維服務正成為主要的自動化控制和驅(qū)動產(chǎn)品廠商競逐存量市場的高地。“通過數(shù)據(jù)分析創(chuàng)造價值?！闭缥鏖T子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團及過程工業(yè)與驅(qū)動集團工業(yè)客戶服務部總經(jīng)理王飆所言，“以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的工業(yè)服務將助力中國企業(yè)在邁往‘工業(yè)4.0’的道路上提升數(shù)字化競爭力。”

預防性維護——

前瞻性的確保設備的可用性

西門子工業(yè)產(chǎn)品的覆蓋面非常廣泛。基于用戶的基本產(chǎn)品運行數(shù)據(jù)，比如運行時間，產(chǎn)品故障率及產(chǎn)品生命周期等，實施產(chǎn)品的預防性維護可以確保設備的使用效率，其方法簡單且有效。在產(chǎn)品層面，例如驅(qū)動、伺服電機、電主軸，用戶需要通過預維護延長設備使用壽命，降低連續(xù)加工時的停機風險，并降低因嚴重損壞造成的維修成本損失。在工廠設備的系統(tǒng)層面，可用性往往不取決于系統(tǒng)中最穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，相反它是由最薄弱的環(huán)節(jié)決定的。因此，分析及判斷系統(tǒng)中的短板效應是系統(tǒng)性預防維護的關(guān)鍵，它的目的是確保整個系統(tǒng)運行在一個一致的穩(wěn)定狀態(tài)。例如，西門子為江蘇某民營鋼鐵企業(yè)客戶中厚板系統(tǒng)提供的預防性維護，最初是從單個產(chǎn)品維護開始，不斷擴大到了80套驅(qū)動系統(tǒng)，80臺中大型電機，150套驅(qū)動模塊。西門子服務專家通過從系統(tǒng)獲得的多方位數(shù)據(jù)進行深度分析，結(jié)合現(xiàn)場和系統(tǒng)的診斷分析，進行了驅(qū)動系統(tǒng)的深度維護、電機的檢查和維修、系統(tǒng)的優(yōu)化，并為該鋼廠的運維班組組織了交流和培訓。通過對系統(tǒng)的預防性維護，該鋼廠中厚板系統(tǒng)的產(chǎn)品級故障和系統(tǒng)級故障明顯降低，縮短了非計劃停機時間，減少了備件支出和緊急維修費用。

產(chǎn)品升級改造——

有效提高單體設備的使用效率

西門子產(chǎn)品龐大的存量市場為主動的產(chǎn)品升級改造服務業(yè)務提供了重要的“裝機數(shù)據(jù)”。西門子SIMOVERT S，是一款非常穩(wěn)定可靠的電流源型中壓變頻器產(chǎn)品，在國內(nèi)市場有很大的裝機量，廣泛應用于高爐鼓風機、軋機、空分機、擠出機、風機、壓縮機等。由于電子器件的不斷更新，SIMOVERT S于2008年停產(chǎn)退市，并由SINAMICS GL150替代。2007年，中石化青島煉化從西門子采購了SIMOVERT S變頻系統(tǒng)，用于催化裝置備用主風機電機軟啟動環(huán)節(jié)。2015年7月，西門子升級改造團隊配合青島煉化每隔4年的例行計劃大修期，只用了12天就完成了對SIMOVERT S變頻系統(tǒng)的“部分”升級改造項目。該項目主要是移除SIMOVERT S變頻系統(tǒng)中現(xiàn)有的控制柜，并安裝新的SINAMICS GL150的控制柜；保持設備原來的現(xiàn)場設計布局，現(xiàn)場基本沒有其他基礎工作；新舊控制柜整體更換，現(xiàn)場切換時間短；用戶的生產(chǎn)流程和工藝接口無需改變，降低了70%故障率，減少了60%意外停機時間。同時，保留SIMOVERT S原來的功率柜，以節(jié)省改造費用，并更新柜內(nèi)的一些元件， 升級所有線纜連接等?！安糠帧鄙壐脑旌蟮腟IMOVERT S變頻系統(tǒng)性能和西門子新一代SINAMICS GL150變頻系統(tǒng)的性能基本相當，將備件利用率提高到了100%，還獲得了最新的技術(shù)支持和服務保證，降低維護費用，提高生產(chǎn)設備的可靠性，提高了生產(chǎn)效率和利潤，延長了設備的壽命，所投入的成本則比更換整套SINAMICS GL150變頻系統(tǒng)大幅節(jié)約。

工廠節(jié)能現(xiàn)代化改造——

有效提高工廠運行的生產(chǎn)效率

談到工廠的升級改造，王飆舉了西北三大鋼鐵集團之一的陜西龍門鋼鐵集團（以下簡稱龍鋼）節(jié)能改造的例子。西門子根據(jù)龍鋼當前的能耗成本，定向采集了設備能耗數(shù)據(jù)，并進行了節(jié)能率分析?；谶@個分析，西門子為龍鋼制定了節(jié)能改造方案，設定了節(jié)能目標和節(jié)能措施。為了消除龍鋼對支付改造所需的高額成本的顧慮，西門子為龍鋼設計了一種創(chuàng)新合作模式——“節(jié)能效益分享”業(yè)務模式，即龍鋼與西門子簽訂6年的合同，共享燒結(jié)風機變頻器改造的節(jié)能收益。燒結(jié)風機的變頻器設備由西門子先行提供，龍鋼在項目前期不需要花一分錢。在合同執(zhí)行的6年期間，西門子與龍鋼按比例進行節(jié)能收益分成，來償還西門子提供的設備成本。6年合同期滿后，西門子退出今后的節(jié)能收益分成，改造項目中的設備以及后續(xù)產(chǎn)生的節(jié)能收益均歸龍鋼所有。目前為止，根據(jù)測定的節(jié)能指標來看，龍鋼每個月穩(wěn)定在16%左右的節(jié)能率均超過了合同預期。以此計算，西門子將每年幫助龍鋼節(jié)省15,800噸標準煤，并減少了相應的二氧化碳排放，如兌換為710千瓦時，即一天3萬，一年900萬，6年5000萬以上的節(jié)能收益。西門子還為龍鋼提供了5年的免費維護，降低企業(yè)運維費用，將龍鋼設備的生命使用周期又延長了15年。自龍鋼節(jié)能升級改造項目后，西門子繼續(xù)將這一成功模式和技術(shù)解決方案復制到其他有強烈節(jié)能愿望的鋼廠企業(yè)。

通過資產(chǎn)優(yōu)化服務——

有效提高資產(chǎn)可用性

在談到減少設備故障停機時間、提高企業(yè)資產(chǎn)可用性這個重要話題時，王飆興致勃勃地和記者分享了另外一種創(chuàng)新的合作模式，即建立備件共享平臺。他進一步解釋：“現(xiàn)如今設備維護成本在整個工廠運營成本中所占的比例達到了15%，甚至超過了采購成本，成為企業(yè)難以承受之重。還是以鋼鐵企業(yè)為例，這些企業(yè)所需的設備都比較相似，以前每家公司都要分別存儲一定數(shù)量的相同備件，但這些備件可能很多年都用不到。而基于iBase和備件庫存的數(shù)據(jù)分析揭示這一行業(yè)企業(yè)運維中的重要信息，如產(chǎn)品生命周期變化、關(guān)鍵備件的缺失等，通過多種技術(shù)服務如備件庫存優(yōu)化、庫存共享、預防性維護、改造等，西門子可以幫助用戶在優(yōu)化運維投資的前提下，前瞻性地確保設備的可用性，比如根據(jù)設備備件的通用性，這些鋼鐵企業(yè)與西門子簽訂《服務框架協(xié)議》后，可以將儲備備件數(shù)量從原來的3個減少到1個，依托西門子備件共享平臺，不再需要像以往那樣占用運維預算去儲備備件，而只需支付給西門子一定的管理費，就可以享受到及時的備件服務，實現(xiàn)運維投資和設備可用性的平衡?！?/p>

喚醒沉睡的數(shù)據(jù)——

構(gòu)架更高效的未來工廠運營維護

今天，我們已經(jīng)處在數(shù)字化時代。創(chuàng)新的數(shù)字化應用在社交網(wǎng)絡、媒體和娛樂、電子商貿(mào)、交通出行等領(lǐng)域持續(xù)引發(fā)著變革?！爸袊圃?025”為中國制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)變指引了方向。企業(yè)老總和工廠運維經(jīng)理終于發(fā)現(xiàn)并確信：原來在生產(chǎn)制造過程中，產(chǎn)品和系統(tǒng)不斷產(chǎn)生著海量運行數(shù)據(jù)，但如果無法準確收集到這些數(shù)據(jù)進行分析，并將分析結(jié)果作為企業(yè)日常決策參考， 這些寶貴的數(shù)據(jù)資產(chǎn)只會一直沉睡在那里。目前只有3.5%的設備制造企業(yè)能夠做到持續(xù)監(jiān)視其在全球各地的設備“艦隊”，處理和分析海量的數(shù)據(jù)。對于大多數(shù)企業(yè)來說，他們將如何喚醒沉睡中的數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值，提升企業(yè)競爭力呢？

2016年，西門子推出了MindSphere平臺。這是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，允許包括西門子在內(nèi)的，如工業(yè)最終用戶、原始設備制造商（OEM）、系統(tǒng)集成商（SI）等不同企業(yè)將其作為數(shù)字化服務，譬如預防性維護、能源數(shù)據(jù)管理以及工廠資源優(yōu)化的基礎。 MindSphere平臺可收集自動化數(shù)控、驅(qū)動、通訊等設備上傳的海量數(shù)據(jù)并進行分析，及時發(fā)現(xiàn)設備問題并找到解決方法。特別是，機械設備制造商及工廠建造者可以通過該平臺監(jiān)測其設備機群，以便在全球范圍內(nèi)有效提供服務，縮短設備停工時間?！巴ㄟ^工業(yè)通訊網(wǎng)絡、安全解決方案和基于MindSphere對大量數(shù)據(jù)進行快速、智能評估，西門子可以幫助客戶實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型?！蓖躏j表示，“全新的服務模式為廠商與用戶溝通搭建了橋梁。未來，西門子工業(yè)服務將繼續(xù)基于大數(shù)據(jù)，與用戶共同探索創(chuàng)新的服務模式，幫助他們優(yōu)化管理、輔助正確決策，實現(xiàn)企業(yè)的最佳運營效果?！?/p>

王飆所執(zhí)掌的工業(yè)服務團隊同時服務于西門子數(shù)字化工廠集團及過程工業(yè)與驅(qū)動集團，共有600余人，目前可以提供7×24小時熱線支持、網(wǎng)站支持、亞太支持中心、技術(shù)培訓中心、維修服務、現(xiàn)場服務及備件中心七位一體的工業(yè)服務。王飆直言：“現(xiàn)在的隊伍還不夠，西門子將繼續(xù)擴充工業(yè)服務的工程師隊伍，尤其要引進一些數(shù)字化服務的人才?！边@主要取決于他對中國工業(yè)服務市場的樂觀態(tài)度：“以西門子為例，兩年以前，服務業(yè)務大概占總業(yè)務的5％左右，今年的比重就基本達到了10%。在個別的業(yè)務部門甚至占到了15%的比重。我認為在中國目前的市場環(huán)境下，升級改造仍將帶來工業(yè)服務市場的進一步增長。隨著工廠數(shù)字化的興起，西門子愿與客戶攜手，通過去喚醒沉睡的數(shù)據(jù)，不斷探索數(shù)字化運維之道?！?/p>

摘自《自動化博覽》2016年10月刊