上门安装西门子成套设备

西门子可编程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO逻辑控制模块 
 西门子HMI人机界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000 
        门子变频器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70工程变频器 6RA70直流调速器、3RW30/40/44软启动器
    西门子数控系统：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D 
      西门子伺服驱动：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服电机、低压电机 
  西门子工业以太网：通讯网卡、通讯电缆、通讯接头、总线连接器 工控机、交换机、自动化软件等系列产品
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：康奎

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工作:

数字化工厂：从梦想到现实

无论身处工业2.0还是3.0阶段，许多企业在怀揣数字化工厂梦想的同时，却往往尚未形成清晰的思路。这时，西门子便成为了那个重要的“梦想导师” — 结合其在制造业领域的专业知识和软硬件技术，为企业提供*的数字化工厂解决方案。

随着“工业4.0”的热潮从德国涌向，越来越多的中国企业正决意将未来制造的愿景变为现实，以期在数字化的工业变革中尽早谋篇布局。

国内制造企业对于打造数字化工厂的热情从赵雄飞接到的咨询服务需求就可见一斑。这位西门子中国研究院的数字化工厂专家在2013年接到了大约5家企业关于筹建数字化工厂的咨询。2014年，这一数字增加到了10家左右，2015年更是上升到了几十家。

在迈向“工业4.0”的进程中，很多企业并非仅仅满足于数字化的远景规划。它们迫切需要的是将美好愿景变为现实的途径。

赵雄飞说：“企业家们并不是要一口吃成个胖子，而是想一步步发展，zui后真正成为站在行业的巨人。”

条条道路通罗马
无论身处工业2.0还是3.0阶段，许多企业在怀揣数字化工厂梦想的同时，却往往尚未形成清晰的思路。

这时，西门子便成为了那个重要的“梦想导师” — 结合其在制造业领域的专业知识和软硬件技术，为企业提供*的数字化工厂解决方案。

赵雄飞的团队要做的便是首先从运营、研发等层面为企业提供顶层设计，帮助其完成数字化工厂的整体规划。根据企业的特点和需求，这一规划可以是面向1-3年的短期，也可以瞄准5-20年的中*。

如果企业有进一步需求，他们将和西门子业务集团的同事一起帮助客户进行业务流程和IT系统设计，包括产品生命周期管理（PLM）、企业资源计划（ERP）、制造执行系统（MES）等等。如果再进一步，西门子中国研究院的专家还会在工艺流程设计上提出建议，具体到设备自动化、精益生产布局、厂房布局等方面。

在项目实施过程中，西门子专家也会为客户提供支持，包括供应商的评估，技术管理支持等。

2015年，赵雄飞的团队为厦门建霖工业有限公司（建霖工业）完成了未来数字化工厂的规划设计。成立于1989年的建霖工业是zui大的厨卫产品OEM企业，主营业务是为科勒等厨卫产品制造商做代工生产。

为了改变过去的劳动密集型模式，提高生产效率，建霖工业计划在厦门新建一个大型厨卫产业园，集制造基地、物流中心和研发中心于一体。经过对建霖工业的实际调研，西门子团队发现其在生产、管理等方面存在一系列问题，如生产周期长、库存多、制造空间浪费、对人工依赖严重、产品标准化程度低、现场管理混乱。

西门子中国研究院为建霖工业规划的数字化工厂全貌

对此，西门子在规划框架报告中建议，建霖工业首先需要建立精益生产体系，并健全工厂信息化系统来管理生产，再利用自动化手段推进工艺和物流的改善，zui终建成绿色智能工厂。

比如在工厂信息化系统中，建霖工业需要升级当前的ERP系统，以解决对生产物流计划支持较弱的问题，并且需要由现有的PDM（产品数据管理）模式上升到PLM的管理模式，以提升产品设计平台的能力。在工厂层，它需要建立MES系统，实现生产执行、物流和质量控制的信息化。在自动化层，建霖工业需要搭建工业以太网，用于连接设备和MES系统，实现设备的互联和车间的物联网络，同时采用大量*的自动化工艺，减少人工，提高工艺质量。

目前，建霖工业已经踏出了迈向“工业4.0”的*步，计划实施西门子MES系统Simatic IT，以及基于工业以太网的现场总线标准Profinet。

除此之外，西门子中国研究院还为金达亚麻、中车集团青岛四方、中建钢构、华立集团等众多企业提供了数字化工厂的评估、规划和咨询服务。

西门子中国研究院为金达亚麻规划的数字化工厂的3D模型

人们通常会认为，在新建工厂时实施数字化理念是zui为理想的时机。但事实并非如此，不同行业的不同企业采取的路线不尽相同。

“我们的zui大优势就在于能为企业量身定制的数字化方案，这要取决于企业所在行业的情况、产品类型、生产模式等等。”赵雄飞表示，“因此，每接触一个客户，我们都首先要成为它所在行业的工艺专家。这样才能提出*的建议。”

人才zui金贵
在被称为PPT（Process, People and Technique）这三个构成数字化工厂的关键因素中，赵雄飞zui为看重，也zui为担心的是第二个P，即人员的因素。

“许多工厂的各级员工往往都不具备相应的技术和管理能力。技术可以购买，流程也可以规范，而人才的缺乏将是制约中国企业迈向‘工业4.0’的zui大障碍。”赵雄飞说。

西门子中国研究院曾经在调查中发现，在许多工厂，各级人员都存在相关素质缺乏的问题。一线员工缺乏高精设备和自动化系统的熟练操作能力；中层管理人员对于生产系统自动化和数字化的转变需要更快地适应；而企业高层对于数字化工厂发展方向的重大决策能力仍有待提高。

为此，西门子在帮助企业实施数字化工厂项目时，会有研究院的专家和项目工程师进行为期数月乃至数年的驻厂培训。此外，西门子与*合作，通过技术培训等活动培养了千余名工程学科的教师，并连续9年举办全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛，为中国制造培养创新型工程人才。

从来看，对于高素质人才的需求以及相关培训的紧迫性同样存在。麦肯锡开展的“制造业的未来”的研究结果表明，到2020年，将会出现4000万高技能工人的潜在缺口。

智能机器可以自我学习，并取代人类的一部分工作，但是未来的数字化工厂决不会是无人工厂。人们将在设计、规划、监管等方面发挥更强的创造力。同时，智能化的工厂将会批量生产高度个性化的产品，要能够以zui快速度调整生产线，这就要求员工能对联网的机器进行编程，还能解读复杂数据。

让数字化工厂“一目了然”

西门子全新网络管理软件令工业网络监控更轻松。

目前，生产流程正日趋数字化。从化工厂到各生产设施，机器、传动装置、传感器及其它组件都实现了联网。将这些系统生成的数据与软件结合在一起，企业就能以数字化的形式展现生产环境。在计算机模拟和优化的帮助下，生产可变得更可靠、灵活和高效。而这一切的基础则是顺畅运行的通讯网络。

然而，在工厂里，不同生产层级使用不同的联网标准。因此，持续掌握所有设备的状态并尽早探测中断情况就成为了主要挑战。全新的第13版Sinema Server软件可提供较前版更佳的工厂生产环境概览，而且是*款能用单个解决方案监控机器情况与产出的软件。它能自动探测整个网络中的所有组件并在网络浏览器中清晰显示它们的状态。这项功能的实现是由于Sinema Server既能利用常见的简易网络管理协议（SNMP）又能利用基于应用的Profinet和Simatic等协议从移动设备直接读取诊断数据。

全系统监控
在自动化程度很高的现代化工厂，网络中有数以千计的独立组件。除了生产机器及其控制器之外，这些组件还包括监控装置的传感器及计算机和服务器。迄今为止，生产工厂监控主要分为两部分：自动化层面的监控，即监控机器通过Profinet行业标准进行的通讯，和跨生产通讯层面的监控，即监控独立系统间的通讯。

Sinema Server V13能将这两种监控结合在一起。它的软件可自动探测网络中所有的Profinet和以太网设备。因此，维护人员仅通过单个用户界面就可全面了解整个网络的状况。而针对每个设备，软件都可检测出其设备制造商、组件型号、现状、精确位置及装载软件版本等信息。它还能从西门子Simatic控制器及联网设备中读取更多信息，从而实现故障探测等功能。

此外，数据还能传输给外部应用。这些数据可在之后用于了解在特定位置使用了哪些组件或所有设备类型是否均使用了相同版本的软件等。该软件*实现了系统化追踪不同通讯层级状态间是否存在特定关系的功能。譬如，企业将能够清楚地了解网络传输干扰是否及如何影响生产可用性。

西门子成套设备可上门安装

“不出声”的灭火器是如何保护硬盘的？

噪音也会损伤硬盘吗？西门子的性研究机构西门子*研究院进行的实验表明，硬盘在110分贝或以上的噪音及伴随的震动下会被损坏。为了解决这个问题，一种更小、更安静的灭火器喷嘴被开发出来。它针对西门子气体灭火系统设计，且已被证实能够在zui大限度上降低噪音及相关因素给计算机硬盘带来的损伤。

在计算机中心使用电缆和服务器其实增加了失火的风险。数据显示，这些设备产生的故障在所有基础设施故障中大约占6%。许多潜在起火源，比如计算机运行过热、过长布线以及制冷系统带来的快速空气循环，都可以瞬间产生火苗并令其快速蔓延。因此，探测起火点并尽快灭火至关重要。与处理许多工业设施和档案一样，计算机中心失火通常不能用水扑灭，而是用气体灭火。如果不慎失火，灭火系统会在几秒钟内向相关区域喷气。通常所使用的灭火气体包括氩气、氮气和二氧化碳。这些气体能迅速取代氧气，起到灭火的效果。也有一些灭火系统使用化学灭火剂，通过冷却火焰进行灭火。

但是这些灭火方法都存在一个大缺点。西门子*研究院进行的实验表明，灭火器喷嘴发出的噪音会给硬盘造成无法修复的损伤。测量结果表明，传统灭火器喷嘴可产生大约130分贝的噪音，相当于一架喷气式飞机起飞所产生的噪音水平。在这种情况下，计算机中心操作人员注意到，这种灭火系统会导致硬盘出现故障，虽然通常只是一些暂时性的故障。西门子*研究院的研究人员确认110分贝以上的噪音及伴随震动会对硬盘造成损伤。

小喷嘴降低噪音
考虑到这一点，西门子楼宇科技集团在几年前开发出了一款全新的灭火器喷嘴，以便降低噪音水平。Sinorix*喷嘴旨在将灭火操作时的噪音水平控制在100分贝以下，而这种相对较低的噪音水平不会损坏硬盘。这种喷嘴还能让操作人员选择喷气灭火的方向，以确保硬盘尽可能少地暴露在噪音下。该喷嘴适用于氮气和氩气，并可采用与其他喷嘴在使用氮气、二氧化碳或氩气作为灭火气体时相同的压力（如近60巴）。

西门子专家缩小了喷嘴的尺寸，并以一定的间隔进行多喷嘴喷气灭火，提高了喷气频率。这样就降低了噪音的功率级，也就意味着灭火器喷嘴更安静了，即使在与传统喷嘴同样长的喷气时间，内噪音水平也低于100分贝。西门子正在针对化学灭火剂开发类似的喷嘴概念。新喷嘴*兼容Sinorix气体灭火系统，并可通过升级改造来安装到现有灭火装置内。

效果确认
该研究现已确认全新喷嘴在实际使用条件下的效果。西门子专家首先在西门子*研究院实验室里对不同噪音水平的灭火系统的效果进行了比较。他们使用了音频文件，并将20个硬盘暴露在噪音下。然后，他们利用一个数据中心模块来测试真实条件下不同声音水平对IT储存系统的影响。他们发现高噪音水平下每次都会发生数据丢失情况。与此同时，他们也发现与Sinorix*喷嘴所发出声音相当的更低噪音水平并没有造成硬盘损坏。

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托起制造业的未来

——西门子助力培养未来制造业人才

为了*注重理论的课堂与产业实际之间的差距，西门子从知识、工具、素养和经验等方面制定人才培养计划，对工程人才培养提供支持，为中国未来制造业的高堂广厦打下坚实地基。

北京化工大学的老师张贝克和同事曾经写过一本“另类”的教材。书中，锅炉化身卡通人物“小锅”，和小伙伴们一起将枯燥的过程控制技术讲述得生动形象。这让学生们轻松愉快地了解并喜欢上了这门学问。

然而，张贝克却并不满足。“这本书虽然超过600页，但我们要做的还远远不够。”他说，“在课堂与产业之间存在着一定的差距。这是无法仅凭教师单方面的努力来填平的，也需要企业界在课程开发、教材编写、实践教学、教师培训、学生竞赛等人才培养的各个环节发挥更大作用。”

自动化=修自行车？
除了任教之外，张贝克还是中国系统仿真学会教育工作委员会主任及全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛的秘书处主任。自2006年*届起，他便与大赛结缘，成为令无数参赛学子心怀感恩的启蒙老师。

2013年，张贝克去一所大学举行挑战赛的宣讲会。当时，一名自动化专业的学生站起来说，自己一直对毕业后的去向感到迷茫。师哥师姐还曾半开玩笑地告诉他，毕业后只能去修自行车。直到听完宣讲，他才了解原来自动化是门有趣而神奇的学问。说完，他向讲台的方向深深鞠了一躬。

“人才为本”是“中国制造2025”规划的5大基本方针之一。然而，目前国内大学教育注重理论，而相对忽视实践。以自动化专业为例，学生虽然能够熟记变频原理，但对变频器究竟如何在工业项目中应用却知之甚少。

“这就好比学烹饪的人却没握过菜刀。如果教学只是‘纸上谈兵’，学生将永远无法成为产业需要的人才。”张贝克说。

产学间的断层也让企业不得不对人才的“再培养”煞费苦心。“以西门子研发工程师岗位为例，大学毕业生一般要经过12至18个月的‘再培养’才能合格上岗。” 西门子教育合作项目专员元娜说。

在一份关于未来制造业的研究报告中，麦肯锡、、，在中国，企业到2020年将需要1.4亿高级技能人才，而缺口将达约2200万人。

西门子正是在弥补这一缺口。在与*签订的合作备忘录框架下，西门子通过课程开发、教材编写、实践基地建设、教师培训、“西门子杯”挑战赛等多方面努力，为中国未来制造业的高堂广厦打下坚实的地基。

自2006年加入西门子以来，元娜一直负责西门子教育合作项目。这十年的坚持不过源于一个朴素的愿望。“我们的想法很简单，就是要培养出*秀的工程师。只不过我们都是‘较真’的人，所以一做就是十年。”她说。

“对未来制造业来说，一个优秀的人才不仅要掌握相关知识，熟练使用工具，还要具备抗压能力等素养，以及丰富的实践经验。”元娜说，“在德国，这些都可以在‘双元制教育’中得到培养。”

双元制教育是指学校与企业合作，保证学生每周有一半时间在校学习理论知识，另一半时间则进入企业进行实践培训。

“中国的国情与德国不同，不能生搬双元制。但我们正在学习其中的精华，以摸索出适合中国教育体系的人才培养方式。”她补充道。

应用型人才培养是一个闭环。学生们从教材和课程中学习*技术和工程知识，在实验室亲手实践，zui后在大赛中检验成果。而对每个环节，西门子都能给予支持。

至2015年，西门子和院校合作开发了50多部面向工程人才培养的教材和课程。“我们的教材和课程像详实的工程指南，让同学们坐在教室就能了解一个个工程项目是如何从无到有的。”元娜说。

走进西门子与北京化工大学共建的全生命周期实训基地，更是仿佛置身未来“工业4.0”时代。排列整齐的液体罐、全自动操作设备，以及实时更新的显示屏无不模拟了智能过程工业的生产环境。在这里，学生们利用西门子软硬件，体验从产品创意、研发、工厂设计到生产的制造业全生命周期。

张贝克在全生命周期实训基地内指导学生。

“同学们可以根据自己的兴趣和专业扮演各种角色，可以从仪表工做起，也可以去体验当画图员或车间主任的感觉。”张贝克说，“通过‘身临其境’，他们能提前感受数字化工厂的真正魅力。”

至2015年，西门子已与院校合作在全国建成超过300个实验室。此外，从教师培训、教育论坛到各种研讨会和讲座，西门子的培训平均每年也让超过800名教师受益。

已有18年教龄的北京建筑大学老师李壮举就曾赴德国深入学习。期间，他不仅参观了西门子安贝格工厂，还在埃特林根应用科技大学亲身感受了德国以实践为主的教学方式。

“西门子的培训是真的踏实和走心。实打实的知识分享也让我们对‘工业4.0’有了更深刻的理解。”他一脸兴奋地说道。

回国之后，李壮举就立即修正了课件，好让自己的教学也赶上“潮流”。而他本人也成为了西门子的“精英讲师”，把学到的*理念和知识介绍给其他老师。

“老师是学生迈入职场之前的领路人。只有他们的眼界开阔了，才能帮助学生走得更远。” 元娜说。

从“灵光一现”到“点石成金”
师父领进门，修行在个人。学生们到底学得如何呢？这得让他们真刀、、地比试才能见分晓。全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛便是的“战场”。

大赛由三方联合主办，包括由*委托的*高等学校自动化专业教学指导委员会、西门子以及中国系统仿真学会。2015年，赛项增至5项：设计开发、逻辑控制、运动控制、工程创新和硬件研发。

大赛每年提出产业界的通用难题，向全国学生“招标”。学生们组织队伍“应标”后，在西门子控制系统上编程和开发，解决问题。而工程创新赛项则鼓励学生自己发现生活中的问题，给出解决方案。

大赛zui大化地模拟了现实场景。学生不仅要根据创意做出原型机，还要将成果“移交”给 “甲方”——由大赛选出的一群*没有工科背景的志愿者，让他们明白自己的作品是如何使用和调试的。

学生在实验室内讨论挑战赛题目。

在工程创新赛项中，学生还需要撰写商业计划书，通过答辩将自己的金点子给评委。大赛还特别设置了“攻击”和“献计”环节，考察参赛者是否能快速抓到对手作品的致命弱点，并给出合理建议。

在大赛中，学生们学会了“点石成金”。家用红酒酿造机、自动芋仔切削机、网球伴侣机器人……这些来自生活中的“灵光一现”在他们手中变为了现实。

网球伴侣机器人的*是北京理工大学的大二学生赵家樑和刘筼瑄，以及研二学生王浩。他们都喜欢打网球，却常为费时费力的弯腰捡球而苦恼，于是萌生了发明拣球机器人的想法。他们买来钢板，一点点学着切割和打磨机器人骨架，手上都磨出了水泡。为了买到合适的材料，有时还要搭上好几个星期的生活费。zui终，他们的作品在2015年的大赛上获得了工程创新赛项的一等奖。

 刘筼瑄（左）与赵家樑（中）向张贝克（右）展示网球伴侣机器人。

“虽然过程非常辛苦，但看到自己做的机器人动起来，觉得饿肚子也值了。” 刘筼瑄说。

他的搭档赵家樑则笑着说：“我想成为一名机器人设计师。大赛让我朝着这个理想迈出了*步。”

而长春理工大学的张鑫更是凭着大赛这把“金钥匙”，打开了通往职业道路的大门。

“大一、大二的时候，我虽然学到了很多知识，但对自动化的理解还不够深入。”张鑫说，“直到大三，参加了大赛，我才真正能将所学知识融会贯通。”

在2015年的大赛上，张鑫和队友设计了一个摩天轮式立体车库来解决停车难的问题。“刚开始我们遇到了一些困难，因为课本理论不能生搬到项目中。后来通过自学和向老师请教，才渐渐摸着门道。”他说。

参赛那几个月，张鑫每天早上六点多就往实验室跑，晚上十点多才回寝室。几个月的努力换来的是令人惊讶的快速成长。毕业前夕，凭着参加大赛的经历和优秀的综合素质，他更是打败众多竞争对手，如愿被一家的电子公司录用，成为了一名真正的工程师。

“通过大赛，学生们在思维方式和解决问题的方法上和企业需求对接。这能让他们在职业道路上走得更顺。”张鑫的指导老师姜丰欣慰地表示。

大赛举办9届以来，共有来自28个省市的10242名学生组成了3414支队伍参赛。参赛学校占全国理工类院校的40%。

大赛在全国各地的影响力也与日俱增。黑龙江、上海、山东和安徽等省市*都积极鼓励学生参赛，并对得奖学生给与奖励。在安徽，如果教师带队在大赛中获奖，还可获得省*颁发的教学成果奖。

“下一个10年，我们要继续努力。目标是每年的参赛队伍从现在的1500多支增加到3000支。这样一想，就觉得格外有干劲儿。”元娜笑着说。

“很少有企业能够*坚持投入教育，因为回报往往无法用金钱衡量，而且不能*。”张贝克说，“西门子十年如一日的投入证明了它对制造产业乃至社会的一种‘舍我其谁’的责任感。”

春雨无言，润物却有声。西门子十年付出，收获的是一声声来自老师与学生的感谢。从内蒙古、长春、银川，到北京、上海、厦门……这些声音汇聚在一起，共同承托起了一代人的梦想，而这个梦想正是充满无限可能的中国制造业的明天。