公司主要从事工业自动化领域设备的研发、销售、维修和承接自动化工程及技术服务等，集产品销售、自动化控制工程、设备维修为一体，销售西门子PLC、触摸屏、变频器、SITOP电源、数控系统(840D、802S/C、802SL、828D 801D)、伺服数控V20/V90/V80V60、软启动、备件等各系列产品。
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稳定电网的秘诀
西门子全新研制的一个机器学习解决方案，正在帮助瑞士国家电网公司准确预测跨境输电的损耗，它不仅显著降低了成本，而且提高了整个欧洲的电网稳定性。
自诩“欧洲中心”的地方不在少数。但若要说到输配电系统，只有一个地方当得起这个美称：人口只有3207人的瑞士劳芬堡（Laufenburg）。莱茵河畔这座风景如画的小镇曾是罗马大军和拿破仑雄狮的交锋之地，而现如今成为截然不同的另一种力量的的聚集之地：连通法国、德国、奥地利、意大利，当然还有瑞士本国的电力线路。此外，用于同步和设置电网频率（有人称“心跳”）的原子钟也安装在这里，它管辖着整个欧盟以及土耳其的电网。
劳芬堡还是瑞士国家电网公司（Swissgrid）的总部所在地。由于其战略位置，Swissgrid在确保跨越多国的发电和用电始终保持平衡方面发挥着关键作用。
然而，实现上述目标，维持50赫兹的稳定频率，在很大程度上取决于准确的预测。在发电方面，这愈发困难，因为可再生资源发电比例不断增加。预测用电量同样是件棘手的事情，因为寒流突袭或热浪过境等诸多不确定因素都可能会造成电力需求的巨大浮动。
除这些变数外，还要预测所谓的“输送损耗”问题。这种损耗是指电能在从一个国家传输到另一个国家的过程中由于线路电阻而损失掉的电量。以意大利为例，该国从北欧购买电能，途径瑞士。此类损耗还受一系列变数的影响，诸如当地气候条件和在某个特定时间点输送的电量，这种损耗“平均达到瑞士电网总负荷的1.6%左右，总损耗约达100兆瓦。”西门子基础设施与城市业务领域智能电网集团**执行官Jan Mrosik博士称。“按照每度0.055欧元的现价计算，这些损耗折合成资金相当于每小时5500欧元，也就是每年4818万欧元。”
节约成本的算法。为弥补输电损耗，Swissgrid不得不从瑞士电力现货市场额外购电，而这个过程每天都要提前16小时来完成，日复一日，年复一年。鉴于涉及的电量巨大，Swissgrid显然需要较准确的预测。直到前不久，该公司还在依赖一种预测误差约为11%的算法疲于应付。但是据Mrosik介绍，现在借助西门子研究院开发的一种基于神经网络的算法，Swissgrid有望将其预测误差降低十分之一，到10%左右。他说：“现在调控电力的用量减少，由于过高估计输电损耗而导致的过剩电能也得以降低，我们估计Swissgrid每年能节约大约20万欧元的成本。”另据Ralph Grothmann博士介绍，不同于同类其他算法的是，西门子研究院研发的这款系统“从负荷（用电量）预测一步估算输电损耗，这两个功能不再像通常认为的那样互不相干。”Ralph Grothmann博士和Hans-Georg Zimmermann博士合作开发了这个算法。“这是一个集成模式，它不仅*辟蹊跷，而且在准确度上远远**过竞争产品。”凭借着研究者多年潜心钻研神经网络的经验，他们的负荷预测准确度一般能达到97%。这种准确度还源于另一个因素，那就是西门子研究院的算法还考虑到历史数据以及诸如当前天气条件、人工蓄水系统的水位等变数。
新的混合算法一旦得到全面应用，欧盟电网的稳定性将得以提高。“就电网适应风能、太阳能和水电等可再生能源并网发电而言，系统的学习能力至关重要。”Mrosik如是道。
此外，该算法还可以用于预测其他因素，比如欧洲的电力流向及风电场和太阳能发电站的预期发电量。“西门子开展的试点项目显示，我们的神经网络可以预测未来72小时内来自可再生能源的电力供应量，其准确率达到90%。”Mrosik称，“这类数据能够真正帮助电网运营商平衡电力流动。”
作者：Arthur F. Pease
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打造自组织工厂西门子软启动代理商
随着虚拟世界中生成的信息流入实际生产过程，全新的生产环境由此诞生。在智能工厂，由机器构成的团体将自行组织，供应链将自动相互协调，半成品可将下一道工序所需数据发送给负责将其变成商品的机器。在所有这些发展中，西门子都将扮演重要角色。
从计算机到生产线，新技术不断缩短从虚拟设计到实际生产的周期。
欧洲和美国打算大幅提升工业产值。德国媒体大肆报道制造业的下一个发展阶段，称之为朝着智能工厂演进的根本性变革，甚至宣称*四次工业革命即将到来。18世纪，蒸汽机的发明和手工业的机械化掀起了**次工业革命。20世纪初，批量生产技术的运用拉开了*二次工业革命的大幕。过去几十年来，面向自动化生产工艺的电子系统和计算机技术开创了*三次工业革命。那么，我们是否濒临*四次工业革命——Industry 4.0的边缘呢？对此，西门子公司战略主管Peter Herweck显得更为冷静，“这一变革时期可能持续20年左右，从今天的观点看，其结果将是革命性的，但其中将涉及到许多个发展阶段。”
虽然如此，*认为，相比于如今的工厂，未来的生产工厂的智能化程度将高得多。这样的智能将通过使用微型化处理器、存储装置、传感器和发送器来实现，这些装置将被嵌入几乎所**器、半成品和材料以及用于组织数据流的智能工具和新型软件中。所有这些创新将使产品和机器能够相互通信并交换命令。换言之，未来的工厂将在很大程度上自行优化和控制其制造工序。然而，*也认为，在这之前还有很长一段路要走。
不过，这丝毫不会削弱这一趋势。德国联邦**已拨出近2亿欧元资金用于帮助行业协会、研究机构和企业制定实施战略。美国**也较为重视创新制造战略的制定，并计划拿出高达10亿美元资金建立一个覆盖全国研究机构和企业的网络。**部门负责提供无处不在的宽带网络，工业界需要及时地将数据标准化和传输协议系统部署到位。
在智能工厂，机器可以在很大程度上自行组织，但较终决策仍需由人来做出。
西门子工业战略主管Marion Horstmann是向德国**提供有关高科技战略意见的科学家与工商界高管组织研究联盟中的西门子代表，他认为，“实现Industry 4.0目标需要我们解决介质和数据传输方面的大量不连续性问题”。该联盟创造了“Industry 4.0”这个术语。除德国之外的其他工业化国家虽未普遍使用这一术语，但不可改变的事实是，尽可能降低生产经营成本、提高灵活性和加快创新周期也是这些国家的共同目标。
德国希望成为**这一趋势的弄潮儿，许多**和企业**认为，当前形势对德国企业成为信息物理系统（CPS）的良好供应商非常有利。“信息物理系统”是国际上用于描述源自软件、传感器、处理器和通信技术等的“Industry 4.0”概念的术语之一。德国国家科学与工程院（acatech）认为，该新型制造工序将使工业生产率提高30%。正如德国国家科学与工程院所指出的那样，CPS不仅将彻底改变生产方式，还将在交通和医疗领域引发一场变革。
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城市的数码缩影
不论是交通运输系统、能源系统，还是建筑物、城市基础设施之间总有着千丝万缕的联系，可谓牵一发而动全身。借助西门子打造的一个软件平台，可以更加轻松地掌控城市规划的复杂性。
Bernd Wachmann博士是西门子研究院（CT）开展的“可持续发展的城市”项目的负责人，他在屏幕上打开了一幅卫星地图，找到新泽西州普林斯顿近郊的一片草地。轻点鼠标，他在图中插入了两栋写字楼。然后，他绘制了建筑平面图，并添加了停车场和出入道路——在这个虚拟世界里，一座建筑综合体便初具雏形。在Wachmann执行这些操作的过程中，图像下方的条形图显示了诸如这些建筑物在不同时期不同时段的能耗、光伏系统将如何改善其电力均衡、可以容纳多少人在里面上班、这些人的活动会对交通流和电网产生什么影响、他们将产生多少垃圾和空气污染以及预计运行成本等数据。Wachmann解释道，“这些数据不过是我们模拟的众多参数中的一小部分，我们模拟的参数还包括诸如步行适宜性、电动汽车对建筑项目的电力均衡乃至人们生活质量的影响等。所有这些方面都可以被量化，从而被纳入建**畴。”
在此过程中，Wachmann使用的软件平台是西门子研究院的科学家们开发的“城市生活管理（CLM）”项目的一部分。CLM平台是西门子美国研究院与西门子研究院的合作研发成果，城市数据评估则在柏林和维也纳进行，西门子研究院负责提供基础设施方面的专业知识。该项目开发并提供了用于全景式审视城市、模拟转变造成的长期影响以及制定适当对策的解决方案。CLM为城市规划者提供了一个预知其决策的潜在后果的简便方法。借助该平台，还可以轻松模拟“如果…那么…”式替代场景，譬如，将双向道改为单行道、增加建筑物的高度，或者利用光伏设施来改善某个社区的电力均衡等。这个平台为通过简单、直观的途径解决错综复杂的城市规划问题开辟了新的可能。
城市的经济、环境与社会发展目标之间的相互关系较其复杂。例如，提倡驾驶电动汽车与扩建公共交通网络，哪种做法更为明智？如果选择前者，则不能缓解交通拥堵，但可以降低二氧化碳排放量，而这也仅当可再生能源发电并网向电动汽车供电时才会成为现实。这进而要求高性能电网，有时候，首先要修建高性能电网，并且必须设立充电站。另一方面，如果选择扩建公共交通系统，则必须确保人们有充分的动机去使用公交工具。对于任何一个人，甚至对于许多城市的**而言，这一切都太过复杂，难以评估。不过，CLM平台可以让这个难题迎刃而解。Wachmann说：“尽管我们的模型做出的预测并不确切，但其精确度可达80%，从而为诸如**、政治家、民间机构和当地居民等制定决策奠定坚实的基础。”
像城市这样复杂的实体，不能靠权宜之计来解决问题，同时，摩擦领域势必日益扩大。新工业园或新城区的建设计划一经宣布，**和市民就要开始解决其潜在的影响。初步计划制定完毕之后，需要经建筑部门、公用事业公司、经济和环境管理局、建筑管理局以及能源供应商等诸多机构逐一审查。通常，**也可提供这些计划供公众查阅。诸如CLM等在线平台能为项目规划者省去许多麻烦，特别是在容易引起争议的项目中。在这种情况下，适当的市民参与能起到关键作用。
数字建模城市。CLM以用于产品生命周期管理（PLM）的工业解决方案为蓝本，后者可用于集中管理产品开发、生产、仓储和销售等方面的全部数据。这种方法不仅提高了透明度，而且大大提高了整个价值创造过程的效率。利用这项创新技术，汽车行业已大幅节省了成本，缩短了开发和生产周期，提高了生产率。然而，直到较近，这项技术尚未被大量用于城市规划应用。但是，西门子美国研究院的CLM平台项目经理Thomas Gruenewald坚信，专为规划大型基础设施项目而打造的精巧平台，可以取得类似的成功，还可以促进城市的可持续发展。
目前，西门子研究院的*正在重点研究城市基础设施的规划阶段，这个领域存在巨大的改进空间。西门子美国研究院的高级**George Lo博士指出，在具体计划出台之前，75%的决定建筑物生命周期成本的决策便已敲定。此外，德克萨斯大学奥斯汀分校开展的一项研究发现，大多数建筑项目都因多番修改初稿而浪费了多达57%的时间。换句话说，要想满足预算和进度要求，设计出可持续发展的城市建筑项目，就必须在初稿阶段制定好决策。
CLM平台的开发得益于西门子在规划、楼宇、工作水、污水处理和能源供应系统以及交通运输基础设施等方面拥有多年的丰富经验。西门子研究院的建模*Tim Schenk表示，“我们之所以能够处理如此盘根错节的复杂关系，是因为我们懂得如何对这些系统的物理行为进行数学建模。”此外，Schenk与其他人正在研究越来越多的城市提供的关于其人口结构和发展、能源消耗和交通运输要求等的海量数据。然后，可以根据这些分析结果，在CLM上创建逼真的模型，让参与者一窥现实主义风格的未来场景。
所有这一切促成了范式转变，因为现在规划者可以几乎实时地看见其在一个领域做出的决策，例如，建筑物的高度，会对诸如当地交通或社区电力均衡等产生什么样的影响。
中国和中欧有两个大型项目都打算率先采用这项技术，CLM工作组现在正在与其代表谈判。
模拟生活质量。Wachmann表示，“这只是开端。目前，我们也在利用诸如能耗、交通运输量、二氧化碳排放量等关键绩效指标（KPI），来推算社会经济指标。”Wachmann提到的社会经济指标，可用于评估生活质量、经济发展等诸多方面。为此，西门子研究人员正在根据*意见和统计研究结果，开发估算模型。生活质量评估严重依赖于诸如工资、公共安全、生活条件等因素，但文化条件也要纳入考虑。
模拟中还应更加精确地考虑诸如建筑法令和能效规定等地方性因素，以及影响力追赶了地方界限的因素，譬如**气候变化趋势，因为未来的建筑物能源消耗必将受到气候变化的影响。人口变化也应纳入考虑。毕竟，随着人口老龄化，诸如带斜坡适于轮椅上下的人行道和残疾人停车场等设施的需求也会随之增长。“只要这些因素是可以量化的，我们就能将之建模，”Wachmann如是道。
CLM的应用潜力不只是虚拟规划。该平台不仅可用于为今后数十年设计新的社区和重新设计城市，而且有助于在建筑物和社区建成后对其进行管理。比如，只要轻点鼠标，规划者和市民就能确定，如果增加一条有轨电车线路，某个社区对电动车停车场和充电设施的需求将如何变化。
Hubertus Breuer
城市基因项目勾勒城市新图景
为开展“绿色城市指数”系列环境研究，西门子与经济学人智库（/greencityindex）必须分析各种各样的海量数据，并开展大量调查。此外，从那时起，诸如维也纳、伦敦和柏林等城市运行的上发布了越来越多的信息，这些数据涵盖了城市的方方面面，从能源和经济，到艺术与文化，不胜枚举。事实上，可用的数据如此之多，亚利桑那州立大学的可持续发展*Jonathan Fink认为，解码“城市基因”的时机已经到来。然而，说起来容易，做起来难。因为免费提供的关于城市的社会经济与环境发展的数据，继续按照诸如交通运输、医疗和人口结构等领域进行划分，并且这些信息在质量、数量、粒度和彻底性等方面经常地显示出巨大的差异。现在，作为西门子研究院（CT）开展的“可持续发展城市”灯塔示范项目的一部分，西门子*正在研究可以更加快速地收集、整合和解读这些数据的方法。目前可用的是一些基于城市发布的数据的、在许多情况下有待改进的简单程序。这些程序允许用户调看当前的交通状况，或找出可以在哪里丢弃旧衣物或可回收的玻璃废品。然而，更为重要的是，这些程序能够快速、清晰地呈现城市生活概貌，包括城市的电力均衡及其人口结构或社会发展等方面。奥地利维也纳的西门子研究院计算机科学家Axel Polleres博士表示，“要解决的挑战是，利用五花八门的数据源以及多种不同的时间和空间分辨率，勾勒出协调、全面的城市图景。随着城市相互之间的联系日益紧密，这项工作终将得到捆绑式报告标准的支持。”奥地利格拉茨的西门子研究院的Stefan Kluckner博士正在开发的一个有用工具采用了尖端的成像处理技术，将常规数字二维图像，转换为整个城市行政区域的三维模型。该系统从重叠视角和不同时点记录了相关场景，然后利用自动化技术，将之合成为一个三维模型。其目的是利用这些从空间和时间上编排起来的数据集，帮助未来的自动化分析程序显示城市的当前状态，继而将这些描绘用作城市建模和模拟的基础。例如，这有助于创建持续更新的动态“绿色城市指数”。
电力独立型建筑物？欢迎光临“水晶宫”
西门子斥资约3000万欧元，在伦敦**维多利亚码头区修建了一个城市可持续发展知识与对话中心。该中心亦称“水晶宫”，于2012年夏季揭幕，预计每年将吸引约10万名参观者。该建筑群包含一个2000平方米的交互式展示区，**展示了城市可持续发展的方方面面，从楼宇科技和交通，到能源与供水系统，不一而足。一个设有270个座位的礼堂将用于做演讲和开讨论会。来自西门子的*将与合作组织一道，同建筑师、城市规划者、**官员、学校和学生等建立并保持对话，还将为城市开发项目给予支持。在这个中心，游客将一睹未来的环保型建筑物。这座设施完全采用太阳能电池和地热泵提供的可再生能源，通过处理雨水来获取饮用水，废水也将在经净化处理之后，用于灌溉植物。这个建筑群通过了严格的国际LEED和BREEAM标准认证，拥有诸多堪称**的特性，如附属于西门子在伦敦运营的充电网络的电动汽车充电站。
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药片有记忆
西门子的SIPAT软件可帮助制药厂连续生产药品，而不是分步生产，从而提高药厂的生产速度和效率。该程序不仅具备监视和管理生产的功能，同时还能让用户追溯生产过程的各道工序。
制粒、干燥、研磨、混合和挤压，无论是胶囊，还是片剂，每批药品都要经过多道工序才能制成，这些工序的顺序事先已经确定。制药业的生产工艺不同于其他行业。由于要采样、实验和送检，其生产过程往往会规律性地中断。中断时间可能较长，因为在等待批准进入下一道工序之前，每批药品都必须等待检验，较长可能达到两周。一旦检验结果认定药品的含量均匀度或活性剂浓度不符合内部规定，整批药品的生产投入就会付诸东流。这些半成品也就要被扔进垃圾箱。
这种断断续续的生产方式叫做批量生产，它是当今制药行业普遍采用的生产模式。但是，由于该模式拖沓耗时，本质上效率低下，一些监管机构，例如美国食品药品管理局（FDA），已开始寻找变通方法。他们希望能配备相应的系统，可以在生产过程中持续监视和控制原材料质量、加工介质和中间产品。
在药品生产过程中，传感器可全程监测原材料质量、温度和湿度。SIPAT软件负责处理这些数据。
为实现上述目标，西门子开发了一款名为SIPAT（西门子工艺分析技术）的软件系统。SIPAT可以管理传统的批量生产工艺，同时为不间断生产创造必要条件。该技术主要依赖于各种传感器，它们可以持续实时评估每个批次的质量参数。例如，SIPAT通过实时的光学监视来测量制药混合物中活性剂和基质分布的均匀度。“我们通过光线吸收和反射情况可以得知混合过程何时可以结束。”西门子工业自动化集团的Jürgen Manz介绍道，“以往的相关规定要求每个批次的混合过程必须满一个小时，但是现在只要我们的传感器指示混合已经完成，我们就可以结束这个过程，时间会提前很多。”
生产成本：前景光明。SIPAT是不间断工艺控制的核心要素。它可以持续调用各种参数的测量值，如湿度、温度、密度和粒度范围。由此，系统在生产过程中便能判断各参数值是否在规定的范围内，倘若出现误差，便采取应对措施（闭环控制）。在较严重的情况下，不合格批次要做报废处理。“我们不再需要在每道工序之后执行复杂的实验分析，所以大大节省了时间。”Manz表示，“过去每个批次的生产需要两个月才能完成，而现在只需要十天左右，同时由于省去了待检时间，产能利用率也得以提高。”
若应用SIPAT技术，片剂和胶囊药品的生产成本可降低20%左右。默克和葛兰素史克等制药公司在研究和生产中使用该软件，看中的想必也是这一点。
SIPAT系统可以检测每个药片的质量，为追溯不同产品的生产过程创造了条件。这意味着物联网现在已渗透到药瓶中，让药品具备数字化记忆能力。此外，对于跨国制药公司而言，利用从旗下药厂采集的大量数据，他们可以掌握其分布在**各地的工艺过程的宝贵生产数据。“光学传感器的光谱数据与数学模型相结合，可以计算出特定混合物的质量。”Manz介绍说，“目前这种方法和模型信息只在各厂内部可以使用。但是将来所有此类信息都将集中存储到SIPAT数据库，届时各制药公司将可以共享大量的经验数据，从而不断改进产品。”
相会在火星西门子软启动代理商
美国航空航天局在火星科学实验室航天任务中打造了一辆配备尖端技术的探测车，它就是家喻户晓的“好奇号”。这项航天任务是航天机构有史以来技术较为复杂的项目。项目的研发和测试工作是使用西门子的设计和模拟软件完成的，它为正在机器领域崭露头角的无缝通信——真实世界与虚拟世界的融合——提供了写照。西门子软启动代理商
在较寒的外太空运行36周，行程长达5.67亿公里，飞行速度**过7.6万公里/小时，而这些都只是长征的第一步。2012年8月5日，当造价25亿美元、重900公斤、一辆小型轿车大小的火星科学实验室（MSL）探测车穿梭到火星大气中时，它还在以2.1万公里/小时的高速向前飞行。那时它必须在七分钟内减速到2公里/小时以下的着陆速度，如若不然，探测车将与火星相撞，毁于一旦。
为使探测车能平稳着陆，防止为寻找生命化学成分而设计的装备受损，探测车必须分毫不差地执行数百个步骤的复杂操作，并且整个过程没有人工干预。面对这样一个难题，工程师是如何解决的？要知道，地球大气的密度比火星高出100倍，所以不可能在地球上测试这个过程。西门子工业自动化集团PLM（产品生命周期管理）业务部总裁兼**执行官Chuck Grindstaff指出：“美国航空航天局的喷射推进实验室利用我们的模拟软件完成了系统各
2012年8月，“好奇号”登陆火星，开始执行火星表面探测任务。整个系统用西门子模拟软件完成开发和测试。
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