西门子（中国）有限公司数字化工厂集团及过程工业与驱动集团工业客户服务部总经理王飙

由于制造业起点所处的不同高度，目前中国制造业企业在运营维护方面与西方发达国家的企业还存在差距。在新的经济大环境下，运营维护成本（OPEX）越来越关乎企业的盈利性和收益，而人工成本上升，能源压力加重，利润空间稀薄，促使企业不得不寻求一种更可持续的运维方式来应对这些挑战。数字化运维服务正成为主要的自动化控制和驱动产品厂商竞逐存量市场的高地。“通过数据分析创造价值。”正如西门子（中国）有限公司数字化工厂集团及过程工业与驱动集团工业客户服务部总经理王飙所言，“以数据为驱动的工业服务将助力中国企业在迈往‘工业4.0’的道路上提升数字化竞争力。”

预防性维护——

前瞻性的确保设备的可用性

西门子工业产品的覆盖面非常广泛。基于用户的基本产品运行数据，比如运行时间，产品故障率及产品生命周期等，实施产品的预防性维护可以确保设备的使用效率，其方法简单且有效。在产品层面，例如驱动、伺服电机、电主轴，用户需要通过预维护延长设备使用寿命，降低连续加工时的停机风险，并降低因严重损坏造成的维修成本损失。在工厂设备的系统层面，可用性往往不取决于系统中最稳定的环节，相反它是由最薄弱的环节决定的。因此，分析及判断系统中的短板效应是系统性预防维护的关键，它的目的是确保整个系统运行在一个一致的稳定状态。例如，西门子为江苏某民营钢铁企业客户中厚板系统提供的预防性维护，最初是从单个产品维护开始，不断扩大到了80套驱动系统，80台中大型电机，150套驱动模块。西门子服务专家通过从系统获得的多方位数据进行深度分析，结合现场和系统的诊断分析，进行了驱动系统的深度维护、电机的检查和维修、系统的优化，并为该钢厂的运维班组组织了交流和培训。通过对系统的预防性维护，该钢厂中厚板系统的产品级故障和系统级故障明显降低，缩短了非计划停机时间，减少了备件支出和紧急维修费用。

产品升级改造——

有效提高单体设备的使用效率

西门子产品庞大的存量市场为主动的产品升级改造服务业务提供了重要的“装机数据”。西门子SIMOVERT S，是一款非常稳定可靠的电流源型中压变频器产品，在国内市场有很大的装机量，广泛应用于高炉鼓风机、轧机、空分机、挤出机、风机、压缩机等。由于电子器件的不断更新，SIMOVERT S于2008年停产退市，并由SINAMICS GL150替代。2007年，中石化青岛炼化从西门子采购了SIMOVERT S变频系统，用于催化装置备用主风机电机软启动环节。2015年7月，西门子升级改造团队配合青岛炼化每隔4年的例行计划大修期，只用了12天就完成了对SIMOVERT S变频系统的“部分”升级改造项目。该项目主要是移除SIMOVERT S变频系统中现有的控制柜，并安装新的SINAMICS GL150的控制柜；保持设备原来的现场设计布局，现场基本没有其他基础工作；新旧控制柜整体更换，现场切换时间短；用户的生产流程和工艺接口无需改变，降低了70%故障率，减少了60%意外停机时间。同时，保留SIMOVERT S原来的功率柜，以节省改造费用，并更新柜内的一些元件， 升级所有线缆连接等。“部分”升级改造后的SIMOVERT S变频系统性能和西门子新一代SINAMICS GL150变频系统的性能基本相当，将备件利用率提高到了100%，还获得了最新的技术支持和服务保证，降低维护费用，提高生产设备的可靠性，提高了生产效率和利润，延长了设备的寿命，所投入的成本则比更换整套SINAMICS GL150变频系统大幅节约。

工厂节能现代化改造——

有效提高工厂运行的生产效率

谈到工厂的升级改造，王飙举了西北三大钢铁集团之一的陕西龙门钢铁集团（以下简称龙钢）节能改造的例子。西门子根据龙钢当前的能耗成本，定向采集了设备能耗数据，并进行了节能率分析。基于这个分析，西门子为龙钢制定了节能改造方案，设定了节能目标和节能措施。为了消除龙钢对支付改造所需的高额成本的顾虑，西门子为龙钢设计了一种创新合作模式——“节能效益分享”业务模式，即龙钢与西门子签订6年的合同，共享烧结风机变频器改造的节能收益。烧结风机的变频器设备由西门子先行提供，龙钢在项目前期不需要花一分钱。在合同执行的6年期间，西门子与龙钢按比例进行节能收益分成，来偿还西门子提供的设备成本。6年合同期满后，西门子退出今后的节能收益分成，改造项目中的设备以及后续产生的节能收益均归龙钢所有。目前为止，根据测定的节能指标来看，龙钢每个月稳定在16%左右的节能率均超过了合同预期。以此计算，西门子将每年帮助龙钢节省15,800吨标准煤，并减少了相应的二氧化碳排放，如兑换为710千瓦时，即一天3万，一年900万，6年5000万以上的节能收益。西门子还为龙钢提供了5年的免费维护，降低企业运维费用，将龙钢设备的生命使用周期又延长了15年。自龙钢节能升级改造项目后，西门子继续将这一成功模式和技术解决方案复制到其他有强烈节能愿望的钢厂企业。

通过资产优化服务——

有效提高资产可用性

在谈到减少设备故障停机时间、提高企业资产可用性这个重要话题时，王飙兴致勃勃地和记者分享了另外一种创新的合作模式，即建立备件共享平台。他进一步解释：“现如今设备维护成本在整个工厂运营成本中所占的比例达到了15%，甚至超过了采购成本，成为企业难以承受之重。还是以钢铁企业为例，这些企业所需的设备都比较相似，以前每家公司都要分别存储一定数量的相同备件，但这些备件可能很多年都用不到。而基于iBase和备件库存的数据分析揭示这一行业企业运维中的重要信息，如产品生命周期变化、关键备件的缺失等，通过多种技术服务如备件库存优化、库存共享、预防性维护、改造等，西门子可以帮助用户在优化运维投资的前提下，前瞻性地确保设备的可用性，比如根据设备备件的通用性，这些钢铁企业与西门子签订《服务框架协议》后，可以将储备备件数量从原来的3个减少到1个，依托西门子备件共享平台，不再需要像以往那样占用运维预算去储备备件，而只需支付给西门子一定的管理费，就可以享受到及时的备件服务，实现运维投资和设备可用性的平衡。”

唤醒沉睡的数据——

构架更高效的未来工厂运营维护

今天，我们已经处在数字化时代。创新的数字化应用在社交网络、媒体和娱乐、电子商贸、交通出行等领域持续引发着变革。“中国制造2025”为中国制造业企业的数字化转变指引了方向。企业老总和工厂运维经理终于发现并确信：原来在生产制造过程中，产品和系统不断产生着海量运行数据，但如果无法准确收集到这些数据进行分析，并将分析结果作为企业日常决策参考， 这些宝贵的数据资产只会一直沉睡在那里。目前只有3.5%的设备制造企业能够做到持续监视其在全球各地的设备“舰队”，处理和分析海量的数据。对于大多数企业来说，他们将如何唤醒沉睡中的数据，让数据创造价值，提升企业竞争力呢？

2016年，西门子推出了MindSphere平台。这是一个开放的生态系统，允许包括西门子在内的，如工业最终用户、原始设备制造商（OEM）、系统集成商（SI）等不同企业将其作为数字化服务，譬如预防性维护、能源数据管理以及工厂资源优化的基础。 MindSphere平台可收集自动化数控、驱动、通讯等设备上传的海量数据并进行分析，及时发现设备问题并找到解决方法。特别是，机械设备制造商及工厂建造者可以通过该平台监测其设备机群，以便在全球范围内有效提供服务，缩短设备停工时间。“通过工业通讯网络、安全解决方案和基于MindSphere对大量数据进行快速、智能评估，西门子可以帮助客户实现数字化企业转型。”王飙表示，“全新的服务模式为厂商与用户沟通搭建了桥梁。未来，西门子工业服务将继续基于大数据，与用户共同探索创新的服务模式，帮助他们优化管理、辅助正确决策，实现企业的最佳运营效果。”

王飙所执掌的工业服务团队同时服务于西门子数字化工厂集团及过程工业与驱动集团，共有600余人，目前可以提供7×24小时热线支持、网站支持、亚太支持中心、技术培训中心、维修服务、现场服务及备件中心七位一体的工业服务。王飙直言：“现在的队伍还不够，西门子将继续扩充工业服务的工程师队伍，尤其要引进一些数字化服务的人才。”这主要取决于他对中国工业服务市场的乐观态度：“以西门子为例，两年以前，服务业务大概占总业务的5％左右，今年的比重就基本达到了10%。在个别的业务部门甚至占到了15%的比重。我认为在中国目前的市场环境下，升级改造仍将带来工业服务市场的进一步增长。随着工厂数字化的兴起，西门子愿与客户携手，通过去唤醒沉睡的数据，不断探索数字化运维之道。”

摘自《自动化博览》2016年10月刊