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數字化工廠：從夢想到現實   

無論身處工業2.0還是3.0階段，許多企業在懷揣數字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業領域的專業知識和軟硬件技術，為企業提供*的數字化工廠解決方案。

隨著“工業4.0”的熱潮從德國涌向，越來越多的中國企業正決意將未來制造的愿景變為現實，以期在數字化的工業變革中盡早謀篇布局。

國內制造企業對于打造數字化工廠的熱情從趙雄飛接到的咨詢服務需求就可見一斑。這位西門子中國研究院的數字化工廠專家在2013年接到了大約5家企業關于籌建數字化工廠的咨詢。2014年，這一數字增加到了10家左右，2015年更是上升到了幾十家。

在邁向“工業4.0”的進程中，很多企業并非僅僅滿足于數字化的遠景規劃。它們迫切需要的是將美好愿景變為現實的途徑。

趙雄飛說：“企業家們并不是要一口吃成個胖子，而是想一步步發展，zui后真正成為站在行業的巨人。”

條條道路通羅馬
無論身處工業2.0還是3.0階段，許多企業在懷揣數字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。

這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業領域的專業知識和軟硬件技術，為企業提供*的數字化工廠解決方案。

趙雄飛的團隊要做的便是首先從運營、研發等層面為企業提供頂層設計，幫助其完成數字化工廠的整體規劃。根據企業的特點和需求，這一規劃可以是面向1-3年的短期，也可以瞄準5-20年的中*。

如果企業有進一步需求，他們將和西門子業務集團的同事一起幫助客戶進行業務流程和IT系統設計，包括產品生命周期管理（PLM）、企業資源計劃（ERP）、制造執行系統（MES）等等。如果再進一步，西門子中國研究院的專家還會在工藝流程設計上提出建議，具體到設備自動化、精益生產布局、廠房布局等方面。

在項目實施過程中，西門子專家也會為客戶提供支持，包括供應商的評估，技術管理支持等。

2015年，趙雄飛的團隊為廈門建霖工業有限公司（建霖工業）完成了未來數字化工廠的規劃設計。成立于1989年的建霖工業是zui大的廚衛產品OEM企業，主營業務是為科勒等廚衛產品制造商做代工生產。

為了改變過去的勞動密集型模式，提高生產效率，建霖工業計劃在廈門新建一個大型廚衛產業園，集制造基地、物流中心和研發中心于一體。經過對建霖工業的實際調研，西門子團隊發現其在生產、管理等方面存在一系列問題，如生產周期長、庫存多、制造空間浪費、對人工依賴嚴重、產品標準化程度低、現場管理混亂。

西門子中國研究院為建霖工業規劃的數字化工廠全貌

對此，西門子在規劃框架報告中建議，建霖工業首先需要建立精益生產體系，并健全工廠信息化系統來管理生產，再利用自動化手段推進工藝和物流的改善，zui終建成綠色智能工廠。

比如在工廠信息化系統中，建霖工業需要升級當前的ERP系統，以解決對生產物流計劃支持較弱的問題，并且需要由現有的PDM（產品數據管理）模式上升到PLM的管理模式，以提升產品設計平臺的能力。在工廠層，它需要建立MES系統，實現生產執行、物流和質量控制的信息化。在自動化層，建霖工業需要搭建工業以太網，用于連接設備和MES系統，實現設備的互聯和車間的物聯網絡，同時采用大量*的自動化工藝，減少人工，提高工藝質量。

目前，建霖工業已經踏出了邁向“工業4.0”的*步，計劃實施西門子MES系統Simatic IT，以及基于工業以太網的現場總線標準Profinet。

除此之外，西門子中國研究院還為金達亞麻、中車集團青島四方、中建鋼構、華立集團等眾多企業提供了數字化工廠的評估、規劃和咨詢服務。

西門子中國研究院為金達亞麻規劃的數字化工廠的3D模型

人們通常會認為，在新建工廠時實施數字化理念是zui為理想的時機。但事實并非如此，不同行業的不同企業采取的路線不盡相同。

“我們的zui大優勢就在于能為企業量身定制的數字化方案，這要取決于企業所在行業的情況、產品類型、生產模式等等。”趙雄飛表示，“因此，每接觸一個客戶，我們都首先要成為它所在行業的工藝專家。這樣才能提出*的建議。”

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西門子可編程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO邏輯控制模塊 
 西門子HMI人機界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000 
        門子變頻器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70工程變頻器 6RA70直流調速器、3RW30/40/44軟啟動器
    西門子數控系統：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D 
      西門子伺服驅動：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服電機、低壓電機 
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文化碰撞科技：不一樣的火花

借助西門子全集成自動化（TIA）解決方案，深圳華強文化科技集團正將方特主題公園打造成創新、安全的*主題公園，并*探索出一條游樂園行業的數字化之路。

九曲回廊的亭臺樓閣，古色古香的層樓疊榭，還有掩映于蒼松翠柏間的文化名景—這就是安徽蕪湖方特的第4座主題公園：“東方神畫”。

無論是在“女媧補天”的傳說中體驗開天辟地的驚險刺激，還是在“牛郎織女”的神話中領略愛情的永恒，或是在“猴王”的表演中體會成長的艱辛，這無一不是恢弘的中國傳統文化與現代科技的*結合，讓人流連忘返。

歡樂的背后是高精尖的科技在作保障。作為“神經中樞”的電氣自動化系統是將游樂項目從創意變為現實的關鍵，也是安全穩定運行的保證。

借助西門子全集成自動化（TIA）解決方案，深圳華強文化科技集團（華強文化）正將方特主題公園打造成創新、安全的*主題公園，并*探索出一條游樂園行業的數字化之路。

“東方奧蘭多”
中國的游樂園行業競爭愈發激烈。不僅萬達、華誼兄弟、光線傳媒等國內*在持續發力，美國迪士尼、*影城等“洋公園”也來勢洶洶。而方特主題公園脫穎而出，已在全國各地建成16家主題公園，在建和已經簽約的還有10余家。2014年8月，伊朗伊斯法罕的“方特歡樂世界”順利開業，開創了中國主題公園的先河。

華強文化副總裁劉輝說：“我們在全國遍地開花，依靠的是強大的創新能力和‘文化+科技’的發展模式。”

從zui初的影視設備供應商，經過十多年的耕耘，華強文化已成為目前國內*一家涵蓋主題公園的創意設計、研發、設備制造和項目運營的全產業鏈的企業。

當插上了科技的翅膀，文化創意不再僅是紙上談兵，而科技也不再是冷冰冰的機械手。華強文化擅長的正是結合各地的特色歷史文化，打造個性化的游樂項目，比如在蒲松齡的故鄉山東泰安開發聊齋項目，在青島講述嶗山道士的故事。

而在蕪湖，在西門子等品牌的支持下，方特主題公園不但創造出令人驚嘆的科技之美，更成為城市產業轉型的驅動力。

2008年，蕪湖的*座公園：方特歡樂世界在一片荒灘野地中拔地而起。現在，這里已擁有4座方特系列的大型主題公園，年游客總量近1000萬人次，其中超過50%來自江蘇、浙江、上海等外省市。

在安徽蕪湖，擁有4座主題公園的華強文化正推動著這座城市從工業向文化創意產業的轉型。方特也已成為蕪湖又一張閃亮的城市名片。

方特之于蕪湖，就像外灘之于上海，西湖之于杭州。“要歡樂，去方特”的宣傳口號早已在當地深入人心。在華強文化的帶動下，蕪湖的文化旅游、數字動漫、影視傳媒等產業也迸發出新的生命力。華強文化的文創實力可見一斑，的動畫片《熊出沒》正是出自其之手。

“過去以海螺水泥、奇瑞汽車聞名的‘工業蕪湖’，如今正以‘文化蕪湖’的嶄新形象吸引著八方來客。繼奇瑞之后，方特也已成為蕪湖又一張亮麗的城市名片。”蕪湖華強文化科技產業有限公司總陳祖堯說。

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科技力量，身臨其境
自1955年世界*迪士尼樂園在美國加州開幕以來，主題公園的發展已歷經4代。

第1代依托傳統的自然資源；第2代以微縮景觀為主；第3代則借助控制設備打造室外動感游樂設施。而以迪士尼和方特為代表的第4代已站在潮流前沿。它們結合聲、光、電、舞臺*、智能控制、數碼影像等手段，為游客帶來聽覺、視覺、觸覺，甚至嗅覺和味覺的互動體驗，并突出文化主題，以情感打動人心。

“實現這樣的立體感官效果需要依靠智能而強大的自動化系統，這離不開與西門子的*合作。”華強文化科技研究院副總工程師姚孝鵬說道。

西門子與華強文化結緣自2006年。當時西門子的Simatic S7-300 PLC（可編程邏輯控制器）應用于重慶方特科幻公園的“飛越極限”項目。

據姚孝鵬介紹，不斷演進的主題公園對電氣自動化系統的要求越來越高，包括從傳統的液壓傳動走向電氣傳動，從運行數據的紙質手工記錄到電子自動記錄，從單純對員工的安全培訓到加強安全自動化技術，從基于PLC的控制到基于PC的控制和更加智能的運行管理和控制一體化，以及從單機本地操作到基于以太網的多設備集成和遠程監控與調試。

“在西門子的*技術幫助下，我們能不斷行業發展趨勢，始終保持競爭力。”華強文化副董事長戎志剛表示。

是誰保護了電？

西門子發電服務工程師通過為 華潤電力湖北有限公司蒲圻電廠內蒸汽輪機的閥座進行升級改造，延長了蒸汽輪機的使用壽命，為電力供應提供可靠保障。

清晨的*縷陽光剛爬上赤壁山的山頂，西門子工程師沈英俊就已收拾好沉甸甸的背包，與團隊的同事們一起迎來漫長的一天。

從赤壁市驅車30分鐘就能到達華潤電力湖北有限公司蒲圻電廠。2012年，這座掩映在青山綠水間的電廠購入兩臺功率為1000MW的蒸汽輪機。自2012年和2013年分別正式投產以來，它們已為千家萬戶*地輸送了數百億度電。

西門子團隊的任務是為蒸汽輪機的閥座進行升級改造。閥座是蒸汽輪機的關鍵部件，可與閥板配合，防止輪機內的氣體泄漏。升級改造能夠延長蒸汽輪機的使用壽命，為電力供應提供可靠保障。

古戰場有新事
當各地游客紛至沓來，在赤壁古戰場上遙想當年草船借箭的巧思，火燒連環船的驚險以及諸葛孔明執扇臨風的英姿時，幾十公里外的赤壁市卻從未停下發展的腳步。

這座人口不足70萬的小城素有“湖北南大門”之稱。而蒲圻電廠自2004年正式發電以來已為湖北省及華中地區輸送了大量電力，推動了赤壁市的經濟發展。

對蒲圻電廠來說，兩臺1000MW的蒸汽輪機可謂發電的“主力軍”，因此在保養方面不容有失。據蒲圻電廠管理人員介紹，蒸汽輪機的閥座表面有一層硬質合金，這層合金一旦脫落，會損壞輪機內的葉片。那樣則需要長時間停機修理，甚至可能造成更大的損失。

舉例來說，1臺蒸汽輪機1天能發電約1700萬度。而修理葉片zui少也要停機1個月。如果按照1度電0.36元來計算，1臺蒸汽輪機停機1個月給電廠帶來的損失就有1.8億元左右。

為了預防閥座可能出現的問題，避免經濟損失，快速且高質量的閥座升級改造*。因此，蒲圻電廠找到了西門子。電廠的管理人員表示，由于廠內蒸汽輪機使用的是西門子的技術，因此他們對西門子有充分的信任。更重要的是，西門子所使用的現場閥座升級改造工具非常*，在國內*。

工程師的“獨門法寶”
閥座升級改造向來是一項需要“大動干戈”的工程。工程師要先使用機加工設備將原有的閥座表面合金去除，再焊上新的表面，之后再次進行機加工以保證表面形狀與圖紙*相同。為此，電廠通常要將閥座從管道上完整割下，再運回原廠家維修。這不僅要消耗大量人力、物力和財力，也將大大延長電廠的停機時間。

為了避免這些時間和人力的浪費，西門子帶來了“獨門法寶”——便攜式計算機數控（CNC）閥門鏜床和現場便攜式閥門堆焊系統。閥門鏜床可以對閥體進行快速機加工，準確挖除需要更換的硬質合金，并在焊接之后按照圖紙精確處理閥座表面弧度。閥門堆焊系統則可在閥座表面焊接新材料并保證焊縫均勻，從而避免人工操作造成的焊縫缺陷。

西門子的便攜式計算機數控（CNC）閥門鏜床和現場便攜式閥門堆焊系統能夠大大提高現場工作效率，節約了時間和人力。

西門子將這兩項工具送至客戶現場，為電廠節約了大量成本，并縮短了停機時間。同時，根據閥座的實際情況，西門子還為客戶量身定制了專門的輔件，以進一步提高現場工作效率。

“西門子可以提供*、高效且高質量的現場閥座升級改造服務。”沈英俊不無驕傲地說道，“在這方面我們是非常有競爭力的。”

九個工程師，敵過諸葛亮
閥座升級改造不僅需要*的工具，更需要具有豐富經驗的現場工程師。

蒲圻項目中的9個西門子工程師個個都曾到世界各地提供發電服務。光沈英俊一人就曾去過德國、印度尼西亞、南非、菲律賓、越南和泰國等國家。項目現場協調員莊清也曾經在敘利亞工作過一年半。

豐富的項目經驗讓工程師們在現場得心應手。“以焊接為例，經驗不足的焊工做出來的焊縫可能存在很多缺陷。”沈英俊說道，“但是我們團隊里的老焊工能夠很快做出符合質量要求的焊縫。這為我們后面的工序提供了方便，也提高了我們整體的工作效率。”

客戶和西門子工程師檢查完成升級改造的閥座

目前，西門子在中國的發電服務專注于火力發電服務、分布式能源及壓縮機服務，以及風電服務等領域。本地員工人數已由10年前的幾個人快速增加到目前的超過100人。這些工程師分布在全國各地，每當客戶提出需求，他們就能從zui近的地點趕來，迅速幫助客戶解決問題，大大縮短了客戶的等待時間。

“以前老是往國外飛，但這幾年我們在國內飛的次數越來越多了。”沈英俊笑著說，“因為比較近，所以條件允許的話，當天接到客戶需求，當天就可以到達現場了。”

“問題發生時，客戶對我們的zui大要求是派遣懂當地語言和技術的工程師迅速趕往現場解決問題。而這正是我們本地化的核心。”西門子發電服務集團東北亞區運行與維護總監Jason Jermark表示，“推動本地化的zui終目的就是提供令客戶滿意的服務。”

通過將來自德國的*技術與本地化的服務模式相結合，西門子團隊的工程師們各司其職、配合默契，高質量地完成了升級改造工作。

蒲圻電廠的管理人員對西門子現場工程師也給予了高度評價。工程師們專業、敬業的工作態度和高工作效率均給電廠工作人員留下了很深的印象。西門子工程師們24小時維修工作不停，zui終成功交付了項目。同時，也為將電力輸送到千家萬戶保駕護航。

培養創新型工程人才，助力中國制造業轉型升級

中國制造業高速發展，亟需大量工程人才。西門子利用在工程教育領域的豐富經驗，在中國廣泛推廣校企合作，并舉辦全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽，培養學生的實踐應用和創新能力。

西門子與*合作推出一系列人才發展計劃

中國正在從制造大國向制造強國轉型，除了工業領域的產品和技術轉型，提升“軟實力”也是當務之急。中國工程類教育面臨著教學以理論為主、實踐培訓不足的重大挑戰。作為負責任的企業公民，西門子致力于培養創新型工程人才，推動中國制造業轉型升級。

2011年，西門子和中國*簽訂了教育合作備忘錄，合作推動中國工程教育的發展，為中國高校和職業院校培養創新型工程人才。根據備忘錄，西門子為中國高校和職業院校的老師和學生，提供的技術資料，建設課程體系，培養教師隊伍、建立超過300所實訓示范中心和實驗室，組織創新型工程競賽。其中，“西門子”杯的開展及其在工程教育上的貢獻，以及西門子的職業發展“能力模型”理論，得到了*的認可和贊賞。

自2006年，西門子贊助全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽（以下簡稱“西門子杯”），為學生提供交流與學習的平臺，培養學生的科技應用能力和創新能力。大賽分為五個部分：邏輯控制、設計開發、工程創新、運動控制以及硬件研發，激發學生的科技應用能力和創新能力。截止到2015年，“西門子杯”吸引了全國近40%的理工類高校，來自全國28個省市的3414個隊伍的約10242多名學生參賽。除此之外，西門子還設立“教育研究基金”和獎學金用于鼓勵和資助教師學生開展創新研究工作。