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西门子:稳中求胜,务实创新

—— 访西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁、大型传动部总经理秦政先生

文:邢俊 | 2017年第三期 (0) | (0)

    创建于1847年的西门子股分公司是世界上最大的高效力源和资本节省型技能供应商之一,在高效发电和输电办理计划、底子办法办理计划、产业主动化、驱动和软件办理计划,和医疗成像装备和实行室诊断等范畴盘踞抢先职位地方。1872年,西门子进入中国,145年来以立异的技能、杰出的办理计划和产物对峙不懈地对中国的发展供给周全支撑,并以出众的品格和令人相信的靠得住性、抢先的技能成绩、不懈的创新寻求,在业界标新立异。近期本刊访问了西门子(中国)有限公司进程产业与驱动团体副总裁、大型传动部总司理秦政老师,关于西门子大型传动新品,秦政老师给出了细致的先容和阐发。

西门子(中国)有限公司进程产业与驱动团体副总裁、大型传动部总司理秦政老师

传动新品助力西门子向前

    150年前,维尔纳·冯·西门子发现了发电机工作原理,并发明出可以将“大量机械能转换为电能,以用于电气照明、冶金工艺、动力传递,以及人们尚未可知的未来用途等”的发电机。百余年来,西门子凭借宝贵经验,成为当之无愧的创新电机技术领先者,提供全球最全的电机产品线,且能够与驱动系统、控制系统、乃至生产的全生命周期完美集成,构成全集成驱动系统,帮助客户实现节能增效的绿色发展。

    2017年4月,西门子研发并生产的SimoticsGP1LE0系列低压交流电机家族再添新成员——全新铝壳系列电机。全新SimoticsGP1LE0铝制外壳系列电机相比铸铁外壳电机,在保持结构强度和性能稳定的同时重量减轻可达30%,在生产和回收的过程中能耗更低,碳排放更少。该系列电机具有绿色、精细、灵活、轻巧的特点,广泛适用于风机、泵、传送带等应用,以及纺织、食品饮料和电梯等轻工行业。

西门子SimoticsGP1LE0系列全新铝壳系列电机发布仪式

    SimoticsGP1LE0铝壳系列电机轴高为80-132毫米,功率范围0.557.5kw,防护等级涵盖IP55和IP56两种选择,适合变频应用,可提供IE2和IE3两种效率等级系列,且外形尺寸完全一致。一般而言,电机的IP防护等级越高越好,针对SimoticsGP1LE0铝壳系列电机的防护中防尘等级,西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁、大型传动部总经理秦政先生解释道:“防护等级和应用环境以及场所有关。理论而言,防护等级越高,防护能力越好,尤其是防尘和防水。通常情况下像我们所讲的封闭式电机一般是IP54、IP55,就能够满足大多数的市场需求。确实有些潮湿的环境里面,需要达到IP56,或者是粉尘环境则要求达到IP65,这款铝壳电机标准配置就是IP55以及IP56两种选择,当然也可以定制更高的防护等级。”

    与铸铁外壳系列电机相比,SimoticsGP1LE0铝壳系列电机表面质量更佳,相同的装配尺寸使用户更换电机时无需考虑设计因素。全新铝制外壳系列电机具有非常丰富的模块化设计,为用户带来多个功能选项和可选模块。例如,用户可以根据需要加装制动器和编码器,也可以换装强冷风机,其独特的活动地脚设计,也让装配方式更加灵活。此外,该系列电机还采用一体化吊环设计,方便运输和安装维护。秦政还提到,“铝壳和铸铁的一个区别就是轻、环保,制造和回收过程均环保,外观也好,非常适合一些轻工场合,这些场合不像钢铁、水泥、煤炭等领域环境那么恶劣。另外就是电机本身的重量会影响它的效率。这些都是我们这个铝壳电机的优势。”

西门子SimoticsGP1LE0铝壳低压电机

西门子推出SimoticsGP1LE0铝壳低压电机

    在SimoticsGP1LE0铝壳系列电机的开发过程中,温升是考核此款新产品的一个重要、也是最基本的常见指标。比如要求F级的绝缘,通常来说,在不变频运行的情况下,大多数的需求是要B级的温升,就是135度的温升,再大一些可以达到155度。在此过程中,秦政先生表示,“但是有些客户要求限制电机的热量、温度,比如要求控制在135度,这款铝壳电机是能够做到的。不管是不是铝壳,温升、绝缘这些要求都没有变,并没有因为铝壳就降低要求,因为这是电机的标准。”

    因此,SimoticsGP1LE0铝壳系列电机是一个通用的产品,应用面非常广。既可以应用在发动机泵上,包括传送带,甚至其他一些驱动或者驱动系统上。所以说它的涉猎面将来会涉及到很多的轻工业,包括楼宇等。关于铝壳电机的应用,秦政描述道,“在欧洲,很多轻工或者是应用场所比较好的领域里首选就是铝壳电机,因为铝壳电机轻、漂亮、美观,所以说用户在使用的过程中实际上也无形地增加了产品设备的一些价值。另外,当然它自身重量减少,确实带来了很多好处:比如在水泥地面上,因为铝壳电机轻,操作方便,所以这个应用非常广,我们很看好;比如消防泵,消防部门有的甚至是手持,这种场合对于重量非常敏感。”

    同时,他们也坚持不懈地创新,提出了驱动领域的全集成驱动系统(IDS),横向集成涵盖从传动、电机、联轴器,到齿轮箱。秦政先生也从传动和电机这个部门地角度解释,“IDS这个概念,我们说它的效率可能不是某一个元件,比如说电机效率最高,而是整个系统的效率最高,最起码是电机加传动,再加上齿轮箱,整体效率是最高的。像SinamicsG120和SimoticsFD电机,它是一个系统。这边电机设计的参数和变频器的那些参数是匹配的,你选择的时候,不管是电压、电流,它是两个系统最高,不是单独一个最高。在这种情况下,外公司的人是没法进行的,因为这个参数我们是不知道外公司的。它是一个系统上最佳。比如说现在我们做一个电机的时候,我们考虑电机最佳。但是加上这个变频,它不见得是最佳的。”

铝壳电机成发展趋势

    就市场而言,在SimoticsGP1LE0铝壳系列电机推出之前,国内已有不少供应商提供此类产品,并出口到东南亚、欧洲等国。秦政先生坦言,“因为欧洲市场的需求量非常大,比如西门子在德国和捷克的工厂一半左右的产品都是铝壳。在中国,有些国际的设备制造商,因为他在欧洲通常用的是铝壳电机,到中国来依然还是会用这个产品。新款铝壳电机是把德国的技术和中国的市场的实际需求相结合,将中国市场对于灵活、接线、底座等要求加进去,但是电机研发体系本身就是基于西门子全球的研发平台。”

    这是自2015年西门子在华推出最高能效等级的电机——低压IE4(国际能效等级4级)能效等级电机以来,西门子再次以实际行动支持中国制造业的可持续发展。如今,西门子的传动业务组合涵盖面向人们能够想到的所有设备的驱动装置。进入中国145年来,西门子已经发展成为中国社会和经济不可分割的一部分。

    西门子(中国)有限公司执行副总裁、过程工业与驱动集团总经理林斌先生表示:“节能增效已经不仅限于设备层面,西门子提供的节能解决方案涵盖了从产品设计、生产规划、生产工程、生产制造到运维的整个生命周期。我们的高效电机能够将功率损失减少达40%,而与西门子变频器配合使用构成驱动系统则最高可节省70%的能耗。”2016财年(2015年10月1日至2016年9月30日),西门子在中国的总营收达到64.4亿欧元,拥有约31000名员工。

    SimoticsGP1LE0铝壳系列电机是西门子今年的重头产品,对于前景,秦政先生十分有信心,“西门子电机(中国)有限公司(SSML)应该是目前这种电机厂中最大的,我们认为铝壳电机会替代一部分原来的铸铁电机,比如说原来食品饮料行业的传动也是用的铸铁电机,但实际上铝壳电机更适合。但是未来三年也会有很多增量,也就是我们原来没有覆盖的,或者原来使用进口电机的客户,它已经成为标准电机的增长引擎之一了。再者,在我们国家来说,不管是在轻工或者是食品饮料行业,此前更多的还是传统的铸铁电机用得多。铝壳电机是一个趋势。另一方面很多出口型企业‘一带一路’畅想的契机下也在不断拓展市场,所以总的来说未来的市场是好的。”

用MindSphere开放平台努力为客户带来价值

    关于传动部未来的规划,不仅仅是从性能上或者是从设计上去符合未来的一些趋势。据介绍,去年西门子在纽伦堡SPS展会上推出来的SmartBox,就是电机上带着一些传感器,可以把测出来的电机温度、轴承、振动这些参数发出去,从技术上来讲是没有问题的,但是在过去,是没有无线通讯功能的。除去主要的成本因素,很多使用者也觉得没有这个必要。“但现在是一个数字化的时代,我们要做的第一步,就是让电机传动的数据都可以发出去,这样才能为产品本身的智能化和未来全厂的智能化奠定基础。”

    而第二步,就是传动部内部的生产流程,纽伦堡工厂的生产正在做数字化,生产更柔性,速度更快,效率更高。秦政先生举例道,“包括一些选型,一些仿真,比如西门子要把我们电机的参数数字化的,提供给这些电机厂商做整体的仿真。包括生产、供货商、电机部门、轴承的交货情况、质量情况,这些我们都在跟客户探索当中。”

    紧接着的第三步,就是西门子基于云的、开放的物联网操作系统MindSphere。通俗地理解,就是通过MindSphere把底层的数据,不管是电机、变频器、PLC等等的信息都能收集上来,利用MindSphere平台上的一些数据处理功能或者应用软件,对大数据进行分析,放在这个数据库里。

    真正的挑战是应用。“数据收集到了,数据库也可以分析了,通过这个能给客户带来什么样的价值?”秦政先生提出疑问,“这是我们目前的挑战,也就是通往工业4.0的关键一步。西门子大型传动部在德国也有数据分析中心,他们有一个团队具体来负责,先对收集上来的数据进行分析,然后将分析来的数据用来指导生产和运维。最简单地来说,比如电机的温度、振动等,电机是否需要维修,是否需要更换备件,这是最基本的。此外还有能耗,EMC的模式,比如说节能,针对传统的西门子电机,在云端对数据进行分析,以及背后更多的应用程序为节能提供可能。未来客户会希望在维护上能减少停机率,希望选择设备的时候连机械部分都能实现最优化,也就是刚才说的IDS-全集成驱动系统,包括齿轮箱等都要集成到一个大的生态系统中,那个才是真正的‘工业4.0’。”

    根据定位,MindSphere是一个公开、开放的平台,也就是说某一个公司它有这个技术,比如说节能,它可以在MindSphere上开发出来一个App。而西门子的目标是,用户可以将这个功能结合到自己的平台上。但是,最终开发这个应用的并不见得是西门子,OEM或者系统集成商,甚至软件开发者。比如,如果他对造纸的工艺流程很熟,便可以在这个平台上开发一些应用,只要用到MindSphere,就可以调用西门子传动产品的数据,最后形成一些全新的功能。

    这个发展方向正在探索中,下一步会怎样谁也不知道。秦政先生正色道,“西门子希望自己成为一个主流的平台,MindSphere,这就需要西门子和第三方的伙伴大家都使用这个平台,都在这上面开发,这样的话,大家互相都可以结合起来,比如说西门子,对我们大传动部来讲,电机、变频器这是我们的强项,在造纸行业也有多年的经验,但是我们可能不知道具体某个造纸厂的纸机是什么情况,那个时候就需要这方面的专家将他的一些开发和我们结合在一起,这个是MindSphere最大的特点,它是一个开放的平台,大家都能用。”

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