西家業(yè)務(wù)，創(chuàng)新之本

西門子中國研究院研發(fā)服務(wù)中心攜手業(yè)務(wù)部門并肩發(fā)展

西門子長期致力于實(shí)現(xiàn)本土創(chuàng)新，而研發(fā)服務(wù)中心在其中起著合作創(chuàng)新的關(guān)鍵作用。它可以提供高品質(zhì)的研發(fā)服務(wù)、提高西門子產(chǎn)品和服務(wù)的附加值、更好地滿足業(yè)務(wù)需求，并在保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)等方面提供支持。

怎樣讓一加一大于二？

對于西門子中國研究院研發(fā)服務(wù)中心120多名員工而言，要解答這道題，靠的不只是想象力，還需要與西門子各業(yè)務(wù)部門和本土創(chuàng)新生態(tài)圈攜手共進(jìn)。

日趨激烈的競爭伴隨著日益增長的中國市場，中國政府也正通過諸如“中國制造2025”等產(chǎn)業(yè)策略進(jìn)一步推動創(chuàng)新，滿足本土發(fā)展需求。企業(yè)層面，像西門子這樣的企業(yè)長期以來致力于實(shí)現(xiàn)本土創(chuàng)新，研發(fā)服務(wù)中心在其中起著合作創(chuàng)新的關(guān)鍵作用，提供高品質(zhì)的研發(fā)服務(wù)，提高西門子產(chǎn)品和服務(wù)的附加值，更好地滿足業(yè)務(wù)需求，也在保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)等方面提供支持。

西門子中國研究院上海研發(fā)服務(wù)中心主任周業(yè)濤表示，“就技術(shù)水平、為地區(qū)發(fā)展提供價值以及培養(yǎng)人才而言，我們在此擁有良好的創(chuàng)新環(huán)境和土壤?！?/P>

研發(fā)服務(wù)中心報告稱，在過去的5年間，該中心在西門子燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面取得了120多項(xiàng)發(fā)明報告，其中申請與授權(quán)專利共計(jì)40余 項(xiàng)。

沒有什么能比燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)品研發(fā)更能說明研發(fā)服務(wù)中心與業(yè)務(wù)部門廣泛合作的價值——燃?xì)廨啓C(jī)被稱作制造業(yè)“皇冠上的明珠”，需要來自硬件和軟件兩方面的前沿創(chuàng)新。2009年研發(fā)服務(wù)中心成立之后，其獨(dú)有的“創(chuàng)新屋”運(yùn)營模式 （GT-CT House Model）受到業(yè)務(wù)部門的青睞，在燃?xì)廨啓C(jī)中國研發(fā)服務(wù)中心的發(fā)展中起到了核心作用。

周業(yè)濤指出：“業(yè)務(wù)部門的實(shí)際需求有助于推動創(chuàng)新，讓我們更加貼近市場?！?/P>

捕捉需求，驅(qū)動全球創(chuàng)新

 在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，技術(shù)發(fā)展已相對成熟，若要尋求進(jìn)一步的優(yōu)化空間并非易事。

西門子能源解決方案部門的同事首先發(fā)現(xiàn)，在每年售出的SGT5-4000F型燃?xì)廨啓C(jī)中，有10%至15%左右的產(chǎn)品由于客戶天然氣管道輸送壓力低而需要加裝氣體壓縮機(jī)。這無疑會增加成本，削弱市場競爭力。2014年，研發(fā)服務(wù)中心開始探索解決之道。

通過細(xì)致分析全球范圍內(nèi)該型號燃機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且結(jié)合空氣動力學(xué)基本理論，研發(fā)服務(wù)中心對燃機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行了精密的計(jì)算和分析。研究員建立了一個較之前模型更加優(yōu)化的復(fù)合數(shù)學(xué)模型，可以比較精確地反映燃機(jī)真實(shí)運(yùn)行情況。通過應(yīng)用優(yōu)化后的模型，燃?xì)夤鈮毫σ蟮靡越档?，?shí)際效用則未受影響。研究團(tuán)隊(duì)很快向西門子全球通報了這一情況。

呂松軍是負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的研究員，他說：“不論是否購買西門子壓縮機(jī)，客戶都能從中得益，節(jié)省了成本。這樣的改進(jìn)已在全球范圍應(yīng)用。”

通過西門子燃機(jī)全球的評估，此舉估計(jì)每年可節(jié)省200萬歐元，并可增強(qiáng)西門子在50 Hz F級燃?xì)廨啓C(jī)市場上的競爭力。

研發(fā)服務(wù)中心在過去的幾年內(nèi)開展了一系列類似的項(xiàng)目，涉及研發(fā)新的燃?xì)廨啓C(jī)框架、對現(xiàn)有框架進(jìn)行改造和升級、客戶定制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場服務(wù)支持、供應(yīng)鏈管理支持和制造支持等。

近年來，該中心逐步實(shí)現(xiàn)了三重目標(biāo)：在西門子全球研發(fā)版圖內(nèi)，增強(qiáng)地方團(tuán)隊(duì)在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域的競爭力；從制造到采購流程，為本地客戶創(chuàng)造更多價值；充分利用西門子中央研究院資源，推動創(chuàng)新，培養(yǎng)人才。

2009年，為了把握市場趨勢，同時建立人才庫，西門子中國研究院成立了研發(fā)服務(wù)中心。趙作智博士是當(dāng)時首批員工之一?，F(xiàn)在，作為西門子（中國）有限公司發(fā)電與天然氣集團(tuán)首席技術(shù)官兼燃?xì)廨啓C(jī)業(yè)務(wù)部總經(jīng)理，他本人便是西門子內(nèi)部人才發(fā)展的成功例子。

“在研發(fā)服務(wù)中心積累的經(jīng)驗(yàn)，使我對新一代燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)有清楚的理解。更重要的是，這讓我認(rèn)識到跨部門合作的強(qiáng)大能量?！?nbsp;趙作智說。

融入本土創(chuàng)新生態(tài)圈

 在全球創(chuàng)新競爭環(huán)境下，西門子這樣的企業(yè)在區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)圈內(nèi)扮演的角色，是推動創(chuàng)新的關(guān)鍵之一——在這方面，研發(fā)服務(wù)中心樹立了一個好榜樣。

在一個為期3年的合作計(jì)劃中，研發(fā)服務(wù)中心攜手當(dāng)?shù)毓こ萄芯款I(lǐng)域的翹楚上海交通大學(xué)共同研發(fā)新一代燃?xì)廨啓C(jī)。

周業(yè)濤說：“我們的認(rèn)知往往受到現(xiàn)有知識的局限。而高校青年才俊具有獨(dú)到見解，這或許能帶來突破。”

雙方成立的聯(lián)合創(chuàng)新中心在研究和應(yīng)用領(lǐng)域開展了研究，涉及諸如輪機(jī)性能、動態(tài)完整性、加工工藝技術(shù)，以及高溫合金和涂層等方面。

在3年時間里，由研發(fā)服務(wù)中心主導(dǎo)的校企合作團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉——一種控制進(jìn)氣流量的燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵組件——的過程中，開發(fā)出5種原型，并申請了5項(xiàng)專利。

大學(xué)生的創(chuàng)新涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制邏輯電路設(shè)計(jì)、測量設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

型式試驗(yàn)錦上添花

 西門子中國研究院研發(fā)服務(wù)中心正在通過向西門子業(yè)務(wù)部門提供優(yōu)化且安全的專業(yè)型式試驗(yàn)服務(wù)，更好地滿足瞬息萬變的本地市場需求。

西門子中國研究院南京研發(fā)服務(wù)中心主任朱鋒表示，“各業(yè)務(wù)部門需要為其產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)及定制化的各類試驗(yàn)服務(wù)。業(yè)務(wù)部門一方面擔(dān)心由內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試不能達(dá)到要求，另一方面單一部門的測試實(shí)驗(yàn)室所需大量的投入有可能無法收回投資。而將試驗(yàn)外包給外部機(jī)構(gòu)又可能產(chǎn)生知識產(chǎn)權(quán)方面的隱患，特別是對于高端在研產(chǎn)品而言?！?/P>

規(guī)劃在上海建立的型式試驗(yàn)中心將把試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)專員和研發(fā)服務(wù)中心研發(fā)工程師等聚集到一站式服務(wù)平臺上，將資源和知識進(jìn)行有機(jī)整合；節(jié)約成本、積累專門能力以及消除關(guān)于知識產(chǎn)權(quán)的擔(dān)憂。此外，還將進(jìn)一步向業(yè)務(wù)部門提供預(yù)設(shè)計(jì)、故障分析和整改建議等服務(wù)。

相比于將試驗(yàn)外包給外部第三方，自有的型式試驗(yàn)中心預(yù)計(jì)每年可為西門子中國的各個業(yè)務(wù)部門節(jié)省相關(guān)設(shè)備投入、維護(hù)和測試外包等費(fèi)用數(shù)千萬元人民幣。

朱鋒表示，有了這些技術(shù)知識和技術(shù)專長，研發(fā)服務(wù)中心“不僅能與總部，而且也和更多業(yè)務(wù)部門構(gòu)建進(jìn)一步的信任，為更多創(chuàng)新鋪平道路?！?/P>

“我們與業(yè)務(wù)部門你中有我，我中有你?！?/P>

我們在價格上有較大優(yōu)勢,更注重售后服務(wù)，現(xiàn)有大量現(xiàn)貨銷售，歡迎您來電咨詢。 

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斷電之憂 日漸淡去

飛輪蓄電系統(tǒng)能防止數(shù)據(jù)中心停運(yùn)，它們甚至可以為起重機(jī)提供動力。迄今為止，類似蓄電裝置均要求進(jìn)行繁復(fù)的維護(hù)。西門子新推出的解決方案，將很快改變這種狀況。

過去，如果數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商想要保護(hù)其服務(wù)器不受斷電影響，那么，他需要一臺柴油發(fā)動機(jī)和大量電池，后者是一種名為“不間斷電源（UPS）”設(shè)備的組成部分。發(fā)動機(jī)啟動需耗時15秒左右。在此期間，電池可為機(jī)房持續(xù)供電。但是，盡管電池是很好的蓄電裝置，但它們并不能儲蓄大量電能，而服務(wù)器的能耗卻很高。目前，電池依然是首選解決方案。但西門子中央研究院的Matthias Gerlich博士認(rèn)為，飛輪蓄電系統(tǒng)是合理的替代方案。他指出：“它們能快速輸出很高的功率，無需占用太大空間，也不要求帶空調(diào)的機(jī)房?！?/P>

飛輪蓄電系統(tǒng)由沉重的轉(zhuǎn)子——即飛輪——和亦可用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)構(gòu)成。電機(jī)驅(qū)動飛輪以額定運(yùn)行速度旋轉(zhuǎn)，從而儲蓄動能。反過來，飛輪可以將旋轉(zhuǎn)動能傳遞至電機(jī)/發(fā)電機(jī)，由后者將動能轉(zhuǎn)換為電能。這種裝置可以在短時間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)千千瓦的電能。

以前飛輪蓄電系統(tǒng)的問題在于，它們通常價格高昂，并且要求進(jìn)行繁復(fù)的維護(hù)。然而，Gerlich和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一個運(yùn)行成本更低的可靠系統(tǒng)。目前他們正在對原型機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。

260公斤重的飛輪以每分鐘9,000轉(zhuǎn)的速度運(yùn)行

西門子的這個系統(tǒng)能提供持續(xù)15秒、功率125千瓦的電能。這個系統(tǒng)高約一米，直徑60厘米。其核心是一個重達(dá)260公斤的鋼制飛輪，在全真空環(huán)境中，它在磁懸浮軸承的作用下懸浮于空，并以每分鐘9,000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。Gerlich解釋道，“飛輪在磁懸浮軸承的作用下旋轉(zhuǎn)，因而幾乎無需任何維護(hù)?！?/P>

飛輪上方，安裝了一臺配有電力電子系統(tǒng)的西門子電機(jī)。Gerlich指出：“這些電機(jī)經(jīng)專門設(shè)計(jì)，可運(yùn)行很長時間，此外，得益于大批量生產(chǎn)，其成本不是很高?！彪姍C(jī)本身不是在真空中，而是在大氣壓力下運(yùn)行。Gerlich的團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)是將處于真空狀態(tài)的飛輪，與在大氣壓力下運(yùn)行的電機(jī)連接起來。他們的解決方案是使用帶兩個轉(zhuǎn)子的磁阻耦合器——這支團(tuán)隊(duì)已向德國慕尼黑專利局申報這項(xiàng)發(fā)明的專利。

在這個系統(tǒng)中，一個陶瓷板充當(dāng)了將飛輪與電機(jī)分隔開的真空隔板。此外，有兩個齒形離合器片，它們分別位于距陶瓷板三毫米處。一個連接到飛輪上，另一個安裝在電機(jī)軸承上。為了從飛輪蓄電系統(tǒng)獲得電能，電機(jī)在開啟后將以9,000 rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，這也是飛輪的旋轉(zhuǎn)速度。然后，使用電磁體來產(chǎn)生磁場，在兩個離合器片之間形成牽引力。因其磁中性，真空隔板不會妨礙這個過程。牽引力可使系統(tǒng)嚙合，此時，電機(jī)就充當(dāng)了發(fā)電機(jī)，提供所需電能。

低維護(hù)設(shè)計(jì)，降低運(yùn)行成本

電磁體接通，系統(tǒng)嚙合；電磁體關(guān)斷，系統(tǒng)分離。這個過程十分簡單，但其開發(fā)過程卻十分漫長。工程師不得不為電機(jī)開發(fā)一個足夠厚的、不會在系統(tǒng)嚙合時發(fā)生彎曲的離合器片。與此同時，離合器片必須足夠輕，以保證電機(jī)能盡快達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。工程師開發(fā)的離合器片厚僅7毫米，因而，電機(jī)可在短短150毫秒內(nèi)達(dá)到9,000 rpm的轉(zhuǎn)速。換句話說，這個系統(tǒng)能在轉(zhuǎn)瞬之間輸出電能。這意味著，當(dāng)發(fā)生斷電時，這個系統(tǒng)也能用于在柴油發(fā)電機(jī)開始供電之前，維持電源穩(wěn)定。

為設(shè)計(jì)這個系統(tǒng)而付出的努力沒有白費(fèi)，正如Gerlich在報告中所指出的，西門子飛輪系統(tǒng)的維護(hù)要求低于競爭對手的解決方案。Gerlich說：“在我們的系統(tǒng)中，僅當(dāng)必須讓飛輪以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，或者發(fā)電時，電機(jī)才會工作?！绷硪环矫?，在常規(guī)飛輪系統(tǒng)中，電機(jī)和飛輪被牢牢地連接在一起，電機(jī)會隨飛輪不停運(yùn)行。這意味著必須更加頻繁地維護(hù)電機(jī)。此外，西門子飛輪系統(tǒng)不要求任何昂貴的特殊組件。相比而言，競品的電機(jī)也是在真空中運(yùn)行，“但在真空中運(yùn)行的電機(jī)成本不菲，”Gerlich解釋道。

對超級電容器構(gòu)成競爭

價格實(shí)惠的標(biāo)準(zhǔn)組件、低維護(hù)設(shè)計(jì)、低運(yùn)行成本。有了這樣的賣點(diǎn)，西門子推出的飛輪蓄電系統(tǒng)或許很快將對超級電容器構(gòu)成競爭。Gerlich表示，“我們想打造一個價位與超級電容器相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。” 工業(yè)企業(yè)一般采用超級電容器來在短時間內(nèi)提供大量電能。然而，超級電容器的缺點(diǎn)在于其充電次數(shù)有限。而西門子的飛輪系統(tǒng)可以根據(jù)需要無限次運(yùn)行。需要更換的只有電機(jī)——在其運(yùn)行數(shù)千小時之后。

未來，這個系統(tǒng)可能被用于各式各樣的應(yīng)用。譬如，它可以在斷電時用作備用系統(tǒng)。不過，工業(yè)企業(yè)也可以使用這個系統(tǒng)。Gerlich還認(rèn)為，起重機(jī)可以使用這個系統(tǒng)。這是因?yàn)樯e重物要在短時間內(nèi)耗用大量電能，飛輪系統(tǒng)可以提供這樣的電能。當(dāng)載荷降低時，它可以重新獲得電能，以用于再次加快飛輪轉(zhuǎn)速。電動汽車也能受益于飛輪蓄電系統(tǒng)。Gerlich說：“目前尚未計(jì)劃任何汽車應(yīng)用，但不能排除其可能性。”

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