西門子：穩(wěn)中求勝，務(wù)實(shí)創(chuàng)新

    創(chuàng)建于1847年的西門子股分公司是世界上最大的高效力源和資本節(jié)省型技能供應(yīng)商之一，在高效發(fā)電和輸電辦理計(jì)劃、底子辦法辦理計(jì)劃、產(chǎn)業(yè)主動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)和軟件辦理計(jì)劃，和醫(yī)療成像裝備和實(shí)行室診斷等范疇盤踞搶先職位地方。1872年，西門子進(jìn)入中國(guó)，145年來(lái)以立異的技能、杰出的辦理計(jì)劃和產(chǎn)物對(duì)峙不懈地對(duì)中國(guó)的發(fā)展供給周全支撐，并以出眾的品格和令人相信的靠得住性、搶先的技能成績(jī)、不懈的創(chuàng)新尋求，在業(yè)界標(biāo)新立異。近期本刊訪問了西門子（中國(guó)）有限公司進(jìn)程產(chǎn)業(yè)與驅(qū)動(dòng)團(tuán)體副總裁、大型傳動(dòng)部總司理秦政老師，關(guān)于西門子大型傳動(dòng)新品，秦政老師給出了細(xì)致的先容和闡發(fā)。

西門子（中國(guó)）有限公司進(jìn)程產(chǎn)業(yè)與驅(qū)動(dòng)團(tuán)體副總裁、大型傳動(dòng)部總司理秦政老師

傳動(dòng)新品助力西門子向前

    150年前，維爾納·馮·西門子發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)工作原理，并發(fā)明出可以將“大量機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，以用于電氣照明、冶金工藝、動(dòng)力傳遞，以及人們尚未可知的未來(lái)用途等”的發(fā)電機(jī)。百余年來(lái)，西門子憑借寶貴經(jīng)驗(yàn)，成為當(dāng)之無(wú)愧的創(chuàng)新電機(jī)技術(shù)領(lǐng)先者，提供全球最全的電機(jī)產(chǎn)品線，且能夠與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、乃至生產(chǎn)的全生命周期完美集成，構(gòu)成全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的綠色發(fā)展。

    2017年4月，西門子研發(fā)并生產(chǎn)的SimoticsGP1LE0系列低壓交流電機(jī)家族再添新成員——全新鋁殼系列電機(jī)。全新SimoticsGP1LE0鋁制外殼系列電機(jī)相比鑄鐵外殼電機(jī)，在保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和性能穩(wěn)定的同時(shí)重量減輕可達(dá)30%，在生產(chǎn)和回收的過程中能耗更低，碳排放更少。該系列電機(jī)具有綠色、精細(xì)、靈活、輕巧的特點(diǎn)，廣泛適用于風(fēng)機(jī)、泵、傳送帶等應(yīng)用，以及紡織、食品飲料和電梯等輕工行業(yè)。

西門子SimoticsGP1LE0系列全新鋁殼系列電機(jī)發(fā)布儀式

    SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)軸高為80-132毫米，功率范圍0.557.5kw，防護(hù)等級(jí)涵蓋IP55和IP56兩種選擇，適合變頻應(yīng)用，可提供IE2和IE3兩種效率等級(jí)系列，且外形尺寸完全一致。一般而言，電機(jī)的IP防護(hù)等級(jí)越高越好，針對(duì)SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)的防護(hù)中防塵等級(jí)，西門子（中國(guó)）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)副總裁、大型傳動(dòng)部總經(jīng)理秦政先生解釋道：“防護(hù)等級(jí)和應(yīng)用環(huán)境以及場(chǎng)所有關(guān)。理論而言，防護(hù)等級(jí)越高，防護(hù)能力越好，尤其是防塵和防水。通常情況下像我們所講的封閉式電機(jī)一般是IP54、IP55，就能夠滿足大多數(shù)的市場(chǎng)需求。確實(shí)有些潮濕的環(huán)境里面，需要達(dá)到IP56，或者是粉塵環(huán)境則要求達(dá)到IP65，這款鋁殼電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置就是IP55以及IP56兩種選擇，當(dāng)然也可以定制更高的防護(hù)等級(jí)。”

    與鑄鐵外殼系列電機(jī)相比，SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)表面質(zhì)量更佳，相同的裝配尺寸使用戶更換電機(jī)時(shí)無(wú)需考慮設(shè)計(jì)因素。全新鋁制外殼系列電機(jī)具有非常豐富的模塊化設(shè)計(jì)，為用戶帶來(lái)多個(gè)功能選項(xiàng)和可選模塊。例如，用戶可以根據(jù)需要加裝制動(dòng)器和編碼器，也可以換裝強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)，其獨(dú)特的活動(dòng)地腳設(shè)計(jì)，也讓裝配方式更加靈活。此外，該系列電機(jī)還采用一體化吊環(huán)設(shè)計(jì)，方便運(yùn)輸和安裝維護(hù)。秦政還提到，“鋁殼和鑄鐵的一個(gè)區(qū)別就是輕、環(huán)保，制造和回收過程均環(huán)保，外觀也好，非常適合一些輕工場(chǎng)合，這些場(chǎng)合不像鋼鐵、水泥、煤炭等領(lǐng)域環(huán)境那么惡劣。另外就是電機(jī)本身的重量會(huì)影響它的效率。這些都是我們這個(gè)鋁殼電機(jī)的優(yōu)勢(shì)。”

西門子推出SimoticsGP1LE0鋁殼低壓電機(jī)

    在SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)的開發(fā)過程中，溫升是考核此款新產(chǎn)品的一個(gè)重要、也是最基本的常見指標(biāo)。比如要求F級(jí)的絕緣，通常來(lái)說(shuō)，在不變頻運(yùn)行的情況下，大多數(shù)的需求是要B級(jí)的溫升，就是135度的溫升，再大一些可以達(dá)到155度。在此過程中，秦政先生表示，“但是有些客戶要求限制電機(jī)的熱量、溫度，比如要求控制在135度，這款鋁殼電機(jī)是能夠做到的。不管是不是鋁殼，溫升、絕緣這些要求都沒有變，并沒有因?yàn)殇X殼就降低要求，因?yàn)檫@是電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。”

    因此，SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)是一個(gè)通用的產(chǎn)品，應(yīng)用面非常廣。既可以應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)泵上，包括傳送帶，甚至其他一些驅(qū)動(dòng)或者驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上。所以說(shuō)它的涉獵面將來(lái)會(huì)涉及到很多的輕工業(yè)，包括樓宇等。關(guān)于鋁殼電機(jī)的應(yīng)用，秦政描述道，“在歐洲，很多輕工或者是應(yīng)用場(chǎng)所比較好的領(lǐng)域里首選就是鋁殼電機(jī)，因?yàn)殇X殼電機(jī)輕、漂亮、美觀，所以說(shuō)用戶在使用的過程中實(shí)際上也無(wú)形地增加了產(chǎn)品設(shè)備的一些價(jià)值。另外，當(dāng)然它自身重量減少，確實(shí)帶來(lái)了很多好處：比如在水泥地面上，因?yàn)殇X殼電機(jī)輕，操作方便，所以這個(gè)應(yīng)用非常廣，我們很看好；比如消防泵，消防部門有的甚至是手持，這種場(chǎng)合對(duì)于重量非常敏感。”

    同時(shí)，他們也堅(jiān)持不懈地創(chuàng)新，提出了驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（IDS），橫向集成涵蓋從傳動(dòng)、電機(jī)、聯(lián)軸器，到齒輪箱。秦政先生也從傳動(dòng)和電機(jī)這個(gè)部門地角度解釋，“IDS這個(gè)概念，我們說(shuō)它的效率可能不是某一個(gè)元件，比如說(shuō)電機(jī)效率最高，而是整個(gè)系統(tǒng)的效率最高，最起碼是電機(jī)加傳動(dòng)，再加上齒輪箱，整體效率是最高的。像SinamicsG120和SimoticsFD電機(jī)，它是一個(gè)系統(tǒng)。這邊電機(jī)設(shè)計(jì)的參數(shù)和變頻器的那些參數(shù)是匹配的，你選擇的時(shí)候，不管是電壓、電流，它是兩個(gè)系統(tǒng)最高，不是單獨(dú)一個(gè)最高。在這種情況下，外公司的人是沒法進(jìn)行的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)我們是不知道外公司的。它是一個(gè)系統(tǒng)上最佳。比如說(shuō)現(xiàn)在我們做一個(gè)電機(jī)的時(shí)候，我們考慮電機(jī)最佳。但是加上這個(gè)變頻，它不見得是最佳的。”

鋁殼電機(jī)成發(fā)展趨勢(shì)

    就市場(chǎng)而言，在SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)推出之前，國(guó)內(nèi)已有不少供應(yīng)商提供此類產(chǎn)品，并出口到東南亞、歐洲等國(guó)。秦政先生坦言，“因?yàn)闅W洲市場(chǎng)的需求量非常大，比如西門子在德國(guó)和捷克的工廠一半左右的產(chǎn)品都是鋁殼。在中國(guó)，有些國(guó)際的設(shè)備制造商，因?yàn)樗跉W洲通常用的是鋁殼電機(jī)，到中國(guó)來(lái)依然還是會(huì)用這個(gè)產(chǎn)品。新款鋁殼電機(jī)是把德國(guó)的技術(shù)和中國(guó)的市場(chǎng)的實(shí)際需求相結(jié)合，將中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于靈活、接線、底座等要求加進(jìn)去，但是電機(jī)研發(fā)體系本身就是基于西門子全球的研發(fā)平臺(tái)。”

    這是自2015年西門子在華推出最高能效等級(jí)的電機(jī)——低壓IE4（國(guó)際能效等級(jí)4級(jí)）能效等級(jí)電機(jī)以來(lái)，西門子再次以實(shí)際行動(dòng)支持中國(guó)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如今，西門子的傳動(dòng)業(yè)務(wù)組合涵蓋面向人們能夠想到的所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置。進(jìn)入中國(guó)145年來(lái)，西門子已經(jīng)發(fā)展成為中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)不可分割的一部分。

    西門子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)總經(jīng)理林斌先生表示：“節(jié)能增效已經(jīng)不僅限于設(shè)備層面，西門子提供的節(jié)能解決方案涵蓋了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)制造到運(yùn)維的整個(gè)生命周期。我們的高效電機(jī)能夠?qū)⒐β蕮p失減少達(dá)40%，而與西門子變頻器配合使用構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則最高可節(jié)省70%的能耗。”2016財(cái)年（2015年10月1日至2016年9月30日），西門子在中國(guó)的總營(yíng)收達(dá)到64.4億歐元，擁有約31000名員工。

    SimoticsGP1LE0鋁殼系列電機(jī)是西門子今年的重頭產(chǎn)品，對(duì)于前景，秦政先生十分有信心，“西門子電機(jī)（中國(guó)）有限公司(SSML)應(yīng)該是目前這種電機(jī)廠中最大的，我們認(rèn)為鋁殼電機(jī)會(huì)替代一部分原來(lái)的鑄鐵電機(jī)，比如說(shuō)原來(lái)食品飲料行業(yè)的傳動(dòng)也是用的鑄鐵電機(jī)，但實(shí)際上鋁殼電機(jī)更適合。但是未來(lái)三年也會(huì)有很多增量，也就是我們?cè)瓉?lái)沒有覆蓋的，或者原來(lái)使用進(jìn)口電機(jī)的客戶，它已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的增長(zhǎng)引擎之一了。再者，在我們國(guó)家來(lái)說(shuō)，不管是在輕工或者是食品飲料行業(yè)，此前更多的還是傳統(tǒng)的鑄鐵電機(jī)用得多。鋁殼電機(jī)是一個(gè)趨勢(shì)。另一方面很多出口型企業(yè)‘一帶一路’暢想的契機(jī)下也在不斷拓展市場(chǎng)，所以總的來(lái)說(shuō)未來(lái)的市場(chǎng)是好的。”

用MindSphere開放平臺(tái)努力為客戶帶來(lái)價(jià)值

    關(guān)于傳動(dòng)部未來(lái)的規(guī)劃，不僅僅是從性能上或者是從設(shè)計(jì)上去符合未來(lái)的一些趨勢(shì)。據(jù)介紹，去年西門子在紐倫堡SPS展會(huì)上推出來(lái)的SmartBox，就是電機(jī)上帶著一些傳感器，可以把測(cè)出來(lái)的電機(jī)溫度、軸承、振動(dòng)這些參數(shù)發(fā)出去，從技術(shù)上來(lái)講是沒有問題的，但是在過去，是沒有無(wú)線通訊功能的。除去主要的成本因素，很多使用者也覺得沒有這個(gè)必要。“但現(xiàn)在是一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代，我們要做的第一步，就是讓電機(jī)傳動(dòng)的數(shù)據(jù)都可以發(fā)出去，這樣才能為產(chǎn)品本身的智能化和未來(lái)全廠的智能化奠定基礎(chǔ)。”

    而第二步，就是傳動(dòng)部?jī)?nèi)部的生產(chǎn)流程，紐倫堡工廠的生產(chǎn)正在做數(shù)字化，生產(chǎn)更柔性，速度更快，效率更高。秦政先生舉例道，“包括一些選型，一些仿真，比如西門子要把我們電機(jī)的參數(shù)數(shù)字化的，提供給這些電機(jī)廠商做整體的仿真。包括生產(chǎn)、供貨商、電機(jī)部門、軸承的交貨情況、質(zhì)量情況，這些我們都在跟客戶探索當(dāng)中。”

    緊接著的第三步，就是西門子基于云的、開放的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。通俗地理解，就是通過MindSphere把底層的數(shù)據(jù)，不管是電機(jī)、變頻器、PLC等等的信息都能收集上來(lái)，利用MindSphere平臺(tái)上的一些數(shù)據(jù)處理功能或者應(yīng)用軟件，對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，放在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里。

    真正的挑戰(zhàn)是應(yīng)用。“數(shù)據(jù)收集到了，數(shù)據(jù)庫(kù)也可以分析了，通過這個(gè)能給客戶帶來(lái)什么樣的價(jià)值？”秦政先生提出疑問，“這是我們目前的挑戰(zhàn)，也就是通往工業(yè)4.0的關(guān)鍵一步。西門子大型傳動(dòng)部在德國(guó)也有數(shù)據(jù)分析中心，他們有一個(gè)團(tuán)隊(duì)具體來(lái)負(fù)責(zé)，先對(duì)收集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后將分析來(lái)的數(shù)據(jù)用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)和運(yùn)維。最簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，比如電機(jī)的溫度、振動(dòng)等，電機(jī)是否需要維修，是否需要更換備件，這是最基本的。此外還有能耗，EMC的模式，比如說(shuō)節(jié)能，針對(duì)傳統(tǒng)的西門子電機(jī)，在云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以及背后更多的應(yīng)用程序?yàn)楣?jié)能提供可能。未來(lái)客戶會(huì)希望在維護(hù)上能減少停機(jī)率，希望選擇設(shè)備的時(shí)候連機(jī)械部分都能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，也就是剛才說(shuō)的IDS-全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括齒輪箱等都要集成到一個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)中，那個(gè)才是真正的‘工業(yè)4.0’。”

    根據(jù)定位，MindSphere是一個(gè)公開、開放的平臺(tái)，也就是說(shuō)某一個(gè)公司它有這個(gè)技術(shù)，比如說(shuō)節(jié)能，它可以在MindSphere上開發(fā)出來(lái)一個(gè)App。而西門子的目標(biāo)是，用戶可以將這個(gè)功能結(jié)合到自己的平臺(tái)上。但是，最終開發(fā)這個(gè)應(yīng)用的并不見得是西門子，OEM或者系統(tǒng)集成商，甚至軟件開發(fā)者。比如，如果他對(duì)造紙的工藝流程很熟，便可以在這個(gè)平臺(tái)上開發(fā)一些應(yīng)用，只要用到MindSphere，就可以調(diào)用西門子傳動(dòng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，最后形成一些全新的功能。

    這個(gè)發(fā)展方向正在探索中，下一步會(huì)怎樣誰(shuí)也不知道。秦政先生正色道，“西門子希望自己成為一個(gè)主流的平臺(tái)，MindSphere，這就需要西門子和第三方的伙伴大家都使用這個(gè)平臺(tái)，都在這上面開發(fā)，這樣的話，大家互相都可以結(jié)合起來(lái)，比如說(shuō)西門子，對(duì)我們大傳動(dòng)部來(lái)講，電機(jī)、變頻器這是我們的強(qiáng)項(xiàng)，在造紙行業(yè)也有多年的經(jīng)驗(yàn)，但是我們可能不知道具體某個(gè)造紙廠的紙機(jī)是什么情況，那個(gè)時(shí)候就需要這方面的專家將他的一些開發(fā)和我們結(jié)合在一起，這個(gè)是MindSphere最大的特點(diǎn)，它是一個(gè)開放的平臺(tái)，大家都能用。”