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無人碼頭“搬運工”的強勁心臟

：康奎

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工作:

西門子拖纜6XV1830-0EH10

在經濟飛速發展的今天，海運已經成為交通運輸*的重要組成部分。而碼頭作為貨物的集散地，如何提升其裝卸效率*以來都是港口管理者研究的課題。

作為重型港口裝備制造業的企業，上海振華重工（集團）股份有限公司（振華重工）先人一步，依托西門子Elfa驅動系統，合作生產了性能*的自動引導運輸車輛（AGV），成功應用于新加坡港口，世界上zui大的無人全自動化碼頭之一。

2015年7月，隨著*AGV在新加坡完成調試并順利交付使用，無人全自動化碼頭開啟了新的一頁。

相較于傳統碼頭，無人全自動化碼頭不再依賴裝卸設備的操作者，降低了人力成本，但對于定位精度以及可靠性有了更高的要求。因此，在無人全自動化碼頭中，AGV是項目的關鍵。

AGV裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，并具有安全保護以及各種移載功能。它的出現使碼頭的運輸車輛裝卸無人化成為可能，并zui終實現碼頭無人全自動化。在新加坡港口*交付使用的AGV中，動力總成系統是西門子Elfa系統。

基于混合動力技術的Elfa系統，能夠整合各種動力組合，采用模塊化設計，達到*效率，并降低能耗。在面對不同客戶的不同需求時，車輛制造商可以靈活配置其動力系統。優化的系統組合加上策略的能源管理使車輛的燃料消耗和廢氣排放達到zui低。

得益于其靈活的結構和模塊化的系統組件，Elfa系統能廣泛應用于諸如城市公交客車、清潔車、礦山工程車以及游船游艇等交通工具上。西門子能提供一系列的發動機、發電機、電池、超級電容、燃料電池的組合來應對不同要求。

保證全自動港口的運輸——高精度控制、節能環保、強大驅動
在與振華重工的合作中，西門子全面考量了AGV的載重需求、港口環境以及成本等因素，聯合了其研發設計以及項目團隊，為AGV量身打造了使用油電混合動力的Elfa系統，為新加坡港口運輸提供強大的動力支持和運行保障。西門子為AGV提供了動力總成系統，包括了發電機、驅動電機、電池管理等設備。

為適應港口運輸的高精度要求，西門子對Elfa做了適應性的調整，使其和自動化硬件*磨合。裝配Elfa的AGV對于控制信號的反應速度能達到毫秒級，并根據程序，自動將重量zui高達60噸的集裝箱以zui快7米/秒的運行速度，送至位置，偏差不超過1厘米。

運行在新加坡無人全自動碼頭上的自動引導運輸車輛（AGV）配備有西門子Elfa動力總成系統，確保了運輸車輛的高效、可靠、節能和穩定。

經過測試，Elfa系統與單一動力的非Elfa系統相比，工作效率有著顯著的提高，并能在相同的時間內完成更多的裝載，保證了繁忙港口的高效工作，并能減少維護成本。

經過測算，同使用柴油動力系統的裝卸設備相比，裝配Elfa系統可以實現節能高達50%，幫助用戶從中受益，使運輸車減少對化石燃料的依賴，也大大減少對于港口環境的污染，對于打造綠色環保的自動化港口意義重大。

即使在實現自動化的港口上，裝卸運輸過程中的工況千變萬化。這對Elfa系統的適應能力提出了很高要求。考慮到港口應用情況，在Elfa系統的設計過程中，西門子采用了*的雙電機冗余結構。這一方面能為車輛提供更強大的驅動力，來適應各種工作環境。另一方面，冗余的結構可以保證在一個電機故障的情況下，整車仍可以正常運行，不會因運輸中斷而影響貨物裝載。

除了定期的維護輪檢以外，AGV可以基本實現不間斷工作。西門子Elfa系統擁有2萬小時*運行的*紀錄。

在整體效率上，Elfa系統的能量管理單元能讓發電機、驅動以及電池做到*協同，以達到zui大效率。此外，系統還具有能量回饋功能。在系統運行過程中，特別是制動過程中，會產生大量的再生電能。Elfa能量管理單元能將這部分電能有效回收到電池中，并加以再利用。

Elfa的表現得到了客戶的高度認可。振華重工的項目負責人胡軍表示：“這種無人自動化，高精度控制，節能環保的運輸設備是未來港口應用的發展方向，給港口用戶帶來可觀的經濟和社會效益。按照實施計劃，今后每年會有上百臺這樣的AGV運輸車加入新加坡港口的運輸大隊，我們期待和西門子一起提供更優化的產品、解決方案與服務。”

在未來，無人碼頭將逐漸成為主流，中國國內的眾多港口也正在加快建設全自動化碼頭的步伐，AGV將是*的裝載主力軍。新加坡港口的自動引導運輸車提供了一個的樣本。*、成熟的西門子技術得到用戶的親睞，幫助其實現了可靠、精密、穩定和節能的目標。優化的能源管理錦上添花，使燃料消耗和排放達到zui低。

西門子團隊將繼續和客戶合作，持續優化其Elfa系統，期待能在更廣闊的領域得到展示和應用，也將會給市場以更大的想象空間。

公司所售出的產品，*，質保一年、但凡發現有任何質量問題，
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巨型移動式摩天輪的高科技裝備

zui大的移動式摩天輪，配備了西門子提供的控制和傳動技術。總部設在慕尼黑的Maurer German Wheels公司，按照Bussink Design制定的方案，建造了這個重750噸、高80米的鋼鐵巨無霸。直徑達74米的巨型輪盤，每小時可旋轉兩到四圈，它有27個座艙，每個座艙zui多可乘坐16人。

當第二座R80XL型摩天輪還在慕尼黑建造時，*座R80XL型摩天輪已在墨西哥轉動起來。西門子為其提供了傳動系統、電子裝置和自動化技術，以保證摩天輪的高效運行，更為重要的是，保證其安全運行。

移動式XL摩天輪，不是為鄉村集市設計的，因為其裝配和拆卸需耗時三、四個星期。這些龐然大物，在不同的地方，甚至可以充當臨時旅游景點。譬如，自2013年起，一座破紀錄的摩天輪，一直是墨西哥普韋布拉州吸引游客的一個*景點。這種破紀錄的摩天輪一共有兩座，墨西哥的這座是其中的*座。安全，是這種巨型摩天輪的首要考慮事項，譬如，它有兩個系統來控制功率輸出。除擁有應急發電機之外，這座摩天輪還采用了優質軸承，可保證其重心始終朝下，這樣一來，哪怕在停電時，也能安全疏散所有乘客。

高度安全和高效；優化重量分配

西門子提供的兩套通過失效保護認證的冗余Simatic S7-300F控制系統，也為保障安全做出了貢獻。所有開關系統均分布在兩個安裝在不同位置的冗余機箱中。這些控制系統操縱著驅動電機和座艙的基礎設施，包括照明、空調和電動門。

傳動系統由8臺電機構成，它借助橡膠輪胎施力于輪盤外部的各個部件，以推動巨型輪盤轉動。自動設置系統持續不斷地調節作用在輪盤上的壓力，以保證其始終處于*水平。每臺電機都配備了變頻器，以優化調節旋轉速度，從而減輕磨損。此外，電機工況得到持續監測。變頻器允許將制動能量饋回當地電網。由于所有傳動組件都相互協調，因此，輪盤能夠以*效率運行，將磨損降至zui低。

乘客登上座艙的過程也實現了自動化。所有座艙都通過強健的工業無線局域網連接，向操作員發送其狀態信息。根據售票情況，操作員也知道有多少名乘客正在等待登上摩天輪。自動化系統將相應控制登上座艙的乘客數量，以使整個輪盤上的重量始終保持*分布。

西門子防爆拖纜

改變用電習慣的APP

科羅拉多州科林斯堡市將在全美*使用一款全新的移動APP，該APP可使電力用戶以近乎實時的方式了解用電信息。該信息包含不同時段的不同電價，可幫助用戶控制電費預算，同時幫助電力公司避免使用成本高昂的“波峰”電力。

絕大多數電力用戶無法隨時獲知電費數額。在科羅拉多州科林斯堡市，一個新的應用能讓用戶得到實時數據。

Farshid Arman有一些*的習慣。譬如，在他位于加州拉菲特的家中，洗衣機和洗碗機上都有一個便利貼：“不要在晚上九點前開機！！”做出這種提醒的原因是當地電價根據時段而異，晚九點后電價非常低。然而，他這種節約意識并未被家里所有人認同。比如，Aaron在晚九點之前回家特別想洗他的臟衣服，他提出支付5美元以便能立即洗他的衣服。盡管這個“出價”充滿，但是Arman的立場異常堅定。

Arman很快就不用在家電上貼便利貼了。這是因為作為西門子加州伯克利高科技企業化中心的智能電網技術和可再生能源專家，他以及他的同事——來自西門子美國子公司eMeter的Zack Derich開發了一款智能手機APP，能近乎實時監控用電情況，甚至包括用氣和用水情況。這款程序的名稱為Energy Engage ，是eMeter花費了半年多時間開發出來的。這款APP實際上是eMeter公司Energy Engage門戶的移動版本，該門戶已被數家美國電力供應商用于幫助用戶了解其電力使用情況。現在，有了這款新APP，用戶在移動中亦可享受該服務。

近實時計費信息促成節約用電

該APP可顯示當前用電情況、當前電費、預計當月電費以及與上月的對比情況。這樣，用戶可以近乎實時地了解他們正在使用多少電能，而不用等到數周后看賬單。正如紐約大學經濟學家Hunt Allcott和哈佛大學心理學家Todd Rogers于2012年發表的一篇調查報告所揭示的那樣，這還可以大大節約電費。該調查表明，收到清晰顯示每天用電情況、并與鄰居用電情況進行對比的每月電費賬單的用戶，會顯著減少其用電。但是，這僅能持續短短數天。之后，他們的用電需求再度攀升，并抵消了之前的節約。該調查還發現，如果用戶在一段較長時間內持續收到電費賬單，他們的用電習慣會*轉變，節電幅度在1-5個百分點之間。以近實時方式更新用電信息的APP具有相同的效果：它激勵用戶減少用電、節省電費并養成新習慣。Arman表示：“這對于電力用戶而言非常重要。這種規模的能源需求降低會顯著減輕電網承受的壓力。”全新APP還提供節能小貼士、在線支付方式以及停電恢復時間等信息。

全新APP使用戶能以近乎實時的方式了解用電情況，
以及改變用電習慣后的節電量。

自2014年6月起開始使用Energy Engage 門戶的科羅拉多州科林斯堡市將成為美國*提供該全新APP的城市。科林斯堡計劃在2014年年底之前推出。“這款移動解決方案是我們智能電網計劃的核心所在。該APP可使用戶更有效地管理其用電情況，并使我們能提供更好的服務。” 科林斯堡市電力公司電燈電力業務Steve Catanach指出。該市的智能電網基礎設施包括安裝在私人家庭、學校和企業里的約10萬塊智能電表和水表。一套無線網絡將變電站、計量表和控制中心連接在一起，以便能迅速探測故障。現在開展的一個試點項目，能使電力公司在用電高峰期，遠程減少輸送給某些客戶的供暖或空調系統的電力。未來計劃包括推出不同時段、不同日期的各不相同的靈活電價。

Energy Engage門戶以及APP使用來自eMeter公司的EnergyIP軟件作為平臺。科林斯堡自2012年開始攜手EnergyIP。該平臺可使控制中心訪問和分析來自電表和水表的使用數據。該數據每小時記錄一次，8小時小結一次。第二天用戶就可通過其在線賬戶進行查看。Energy Engage門戶和APP縮短了時間間隔，現在電力使用數據每隔15分鐘就輸送到了電力供應商處，然后很快傳遞給用戶賬戶。該APP非常適合這里提到的理念，因為與臺式機不同，智能手機會經常不斷地被用來查看電子郵件、瀏覽新聞、玩游戲和打。換句話說，當前用電信息始終在您的掌控之中。

減少用電的系統

歸因于美國電力定價系統的特性，該APP以及Energy Engage門戶還非常實用。譬如，科林斯堡市為用戶提供每月500度的基礎檔用電量。一旦超過該額度，單位電價開始上漲。其他美國供電商根據一天不同的時段進行定價。比如，加州的一些電力公司在秋季、春季和冬季的一天之中有低電價和高電價時段，但是到了夏季，所有時段電價都將上漲，因為夏季空調的使用將推高用電需求。在這種情況下，使用Energy Engage門戶或APP的用戶，就可在每月用電將超出自己設定限額時獲得通知。他們然后需要做的是晚一點開洗衣機，或者在低電價時段打開冬季供暖設施。

科林斯堡的電力用戶無需再等待人工抄表

電力公司如何從中獲益呢？電力需求降低，他們不是掙得更少嗎？在科羅拉多以及美國其他20多個州，這個答案是“否”，這是因為在這些地方電力公司的收入和電力需求并不掛鉤。具體情況是這樣的：電力公司會確保有一定的利潤，不管它銷售了多少電能。此外，相關法律規定如果電力公司的用戶能實現一定百分比的節電（該比例各州不同），將可增加收入。此外，這些電力公司都有針對波峰用電需求管理的激勵措施，以避免啟用成本高昂的“調峰”供電設施，或冒險讓電網超負荷，而這可能導致停電。

Energy Engage門戶和APP，對于西門子而言僅僅只是開始。Derich的團隊正在思考集成更多的功能。其中的一個可能性是利用總體需求模型來計算單個家電消耗的電能。這可能會促使人們淘汰老舊的冰箱及其他“耗電大戶”。另外一個選擇是將溫度調節裝置與門戶和APP相連，以便監控和調節室內溫度。此外，還可將天氣預報與這些數據進行集成，以確定未來幾天家用太陽能裝置能生產多少電能。Arman將很快在自己家中使用這款APP。即使沒有APP，他依然能節約用電。“我們安裝了太陽能裝置，而且孩子們都搬出去了——這就是我家電費比原來低一半以上的原因，但是我們還在使用便利貼。”他這樣說道。

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 
  西門子工業以太網：通訊網卡、通訊電纜、通訊接頭、總線連接器 工控機、交換機、自動化軟件等系列產品

西門子拖纜6XV1830-0EH10

勇于創新，樂在其中

大型企業必須學會在深耕自己核心領域的同時勇于在其它領域進行嘗試，換句話說，就是要做到“兩手抓，兩手都要硬”。許多公司已經開始通過收購初創企業來進行這樣的嘗試。我們這次采訪了Jerome S. Engel，他向我們解釋了大型企業和初創公司是如何互相幫助、推動創新的。

Engel教授，您在1980年從大企業眾多的美國東北部來到了舊金山和硅谷。當時的硅谷給您留下了怎樣的印象？

Engel：我到硅谷的時候，個人計算機革命正如火如荼地進行。那時，IBM這樣的大企業、蘋果這樣的成功企業還有各種各樣的初創公司都投身到了這場大潮當中。當時還有很多知道這些公司要什么的律師，以及大量投資人和風險投資人。硅谷過去是，并且現在仍然是一個生機勃勃的生態系統。當時我注意到的一點是，所有公司都希望主宰新興市場。但是他們的思維不局限于某一地區，而是放眼。比如，1982年我協助創建的設計公司Autodesk，從一開始就希望推出能在范圍內使用的設計軟件。

大型企業必須學會在深耕自己核心領域的同時勇于在其它領域進行嘗試，換句話說，就是要做到“兩手抓，兩手都要硬”。許多公司已經開始通過收購初創企業來進行這樣的嘗試。我們這次采訪了Jerome S. Engel，他向我們解釋了大型企業和初創公司是如何互相幫助、推動創新的。

老牌大企業能和您描述的初創公司一樣富有創新力嗎？

Engel：老牌大企業也可以富有創新力，但不是用初創企業那種式的方式。硅谷以及其它地方的初創公司的創新模式并不能簡單應用到大公司相對僵化的結構當中。這主要是因為初創企業的創新要依賴于持續實驗，而這伴隨著大量的不確定性。另一方面，*以來，老牌企業的創新都是循序漸進、逐步進行的。他們通常都是在現有成功案例的基礎上進行一定的改進。原則上說，老牌企業一般也不會鼓勵那些會破壞自己已有商業模式的創新。不過，大企業在將計劃轉化為行動方面卻是高手。不管是改進產品、高效制造，還是進行銷售和營銷，大企業的行動力是很好的。如果大型企業能充分利用自己的優勢，在各自的領域采用更好玩的創新方式，也就是在發揚優勢的同時也敢冒一定風險，他們也能非常成功。只不過，邁出這一步需要很大的勇氣。

有沒有大型企業但是初創公司卻無法踏足的創新領域？

Engel：當然有。核技術就是這樣一個例子。將核技術商業化絕不簡單，它需要投入巨額的資金，并且也要遵循非常嚴格的國家和法規規定。除了核技術以外，另外一個領域就是汽車技術。當然也有例外的情況。比如我們看到的電動汽車制造商特斯拉。在這個領域，初創公司也可以非常成功，但前提是它不用跟從任何現有的業務模式，而且也有必要的啟動資本。

硅谷以及其他地方的初創公司所進行的創新并不能簡單應用到大公司相對僵化的結構中。這是因為這樣的創新有賴于持續實驗，而且伴隨著許多不確定性。

但是老牌企業和初創公司可以相互助益，像所謂的開放式創新模式就是這樣的。

Engel：是的，大企業和初創公司能進行優勢互補。在開放式創新模式下，大公司和初創公司的互動還有一些可以改進的空間。大公司必須學會在深耕自己核心領域的同時也勇于在其它領域進行嘗試，換句話說，就是“兩手抓，兩手都要硬”。許多公司已經通過收購初創企業開始進行這樣的實踐。這些被收購的初創公司可能和大公司本身的核心業務無關，而且大公司在很大程度上也會放手讓他們自己經營。舉例來說，西門子在這方面就做得非常好。它在上海、慕尼黑和伯克利都設有高科技企業化中心（TTB）。當潛力巨大的新技術或新趨勢出現時，TTB就會尋找西門子感興趣的相關初創公司。通過這種方式，西門子就能確保公司內外不同來源的高潛力創新可以被開發成新產品和服務，從而助力公司業務。老牌企業一定要為這種真正的開放式創新留出空間。

談到數字化時代的創新，每個人都會想起硅谷。許多人想復制這種成功，但迄今為止還沒有人能做到像硅谷這樣。這種集群創新有什么特點可供其他地方借鑒？

Engel：雖然硅谷是一個非常成功的創新集群，但它卻不是*的一個。在以色列、德國、中國臺灣以及其他地方都有創新集群。它們都有類似的特點。這種特點超越了簡單的要素與人物的組合（例如初創公司創始人、風險投資人和老牌企業的集合），這些生態系統其實是由一種特定的行為來進行定義的：高移動性資源、資金、人才和知識。比如說，創建了網絡瀏覽器公司Netscape的Mark Andreessen現在就轉行做了一名風險投資人。硅谷的人總在試圖創造和推進可能改變世界的創新，而且他們也愿意為此進行實驗并承受失敗。zui終，他們追逐的目標是他們不能自己單獨實現而必須共同完成的。創業和創新就是這里的主題。對于許多公司而不僅是位于塔尖上的那些公司來說，創新帶來了豐厚回報。Twitter的上市就在一夜間成就了大約1600名百萬富翁，而Facebook的上市則成就了1000多名。這種創新帶來的巨大財富在被分享時會產生很大的漣漪效應，而這種創新帶來的巨大影響是通過向整個社區注入新鮮活力而體現的。

Jerome S. Engel不僅是風險投資人、公司創始人和大學教授，他還是一名創新專家和加州大學伯克利分校的*研究員。1991年，他在伯克利創辦了Lester創業中心。他還成立過初創企業，如互聯網公司Allbusiness.com。該公司致力于為新公司提供信息和有用的鏈接，并于2000年3月被電視廣播商NBC收購。如今，他和一名合作伙伴一起管理一個風投基金。近年來，Engel一直密切關注創新集群。與常規的工業中心不同，創新集群有更大的活力和意愿去挑戰傳統商業模式。Engel將相關論文匯編成冊，并于2014年年底由Edward Elgar出版公司出版了這本厚達409頁的論文集《創新集群：經濟增長的企業引擎》。