西門(mén)子（中國）有限公司數字化工廠(chǎng)集團及過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團工業(yè)客戶(hù)服務(wù)部總經(jīng)理王飆

由于制造業(yè)起點(diǎn)所處的不同高度，目前中國制造業(yè)企業(yè)在運營(yíng)維護方面與西方發(fā)達國家的企業(yè)還存在差距。在新的經(jīng)濟大環(huán)境下，運營(yíng)維護成本（OPEX）越來(lái)越關(guān)乎企業(yè)的盈利性和收益，而人工成本上升，能源壓力加重，利潤空間稀薄，促使企業(yè)不得不尋求一種更可持續的運維方式來(lái)應對這些挑戰。數字化運維服務(wù)正成為主要的自動(dòng)化控制和驅動(dòng)產(chǎn)品廠(chǎng)商競逐存量市場(chǎng)的高地?！巴ㄟ^(guò)數據分析創(chuàng )造價(jià)值?！闭缥鏖T(mén)子（中國）有限公司數字化工廠(chǎng)集團及過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團工業(yè)客戶(hù)服務(wù)部總經(jīng)理王飆所言，“以數據為驅動(dòng)的工業(yè)服務(wù)將助力中國企業(yè)在邁往‘工業(yè)4.0’的道路上提升數字化競爭力?！?/p>

預防性維護——

前瞻性的確保設備的可用性

西門(mén)子工業(yè)產(chǎn)品的覆蓋面非常廣泛?；谟脩?hù)的基本產(chǎn)品運行數據，比如運行時(shí)間，產(chǎn)品故障率及產(chǎn)品生命周期等，實(shí)施產(chǎn)品的預防性維護可以確保設備的使用效率，其方法簡(jiǎn)單且有效。在產(chǎn)品層面，例如驅動(dòng)、伺服電機、電主軸，用戶(hù)需要通過(guò)預維護延長(cháng)設備使用壽命，降低連續加工時(shí)的停機風(fēng)險，并降低因嚴重損壞造成的維修成本損失。在工廠(chǎng)設備的系統層面，可用性往往不取決于系統中最穩定的環(huán)節，相反它是由最薄弱的環(huán)節決定的。因此，分析及判斷系統中的短板效應是系統性預防維護的關(guān)鍵，它的目的是確保整個(gè)系統運行在一個(gè)一致的穩定狀態(tài)。例如，西門(mén)子為江蘇某民營(yíng)鋼鐵企業(yè)客戶(hù)中厚板系統提供的預防性維護，最初是從單個(gè)產(chǎn)品維護開(kāi)始，不斷擴大到了80套驅動(dòng)系統，80臺中大型電機，150套驅動(dòng)模塊。西門(mén)子服務(wù)專(zhuān)家通過(guò)從系統獲得的多方位數據進(jìn)行深度分析，結合現場(chǎng)和系統的診斷分析，進(jìn)行了驅動(dòng)系統的深度維護、電機的檢查和維修、系統的優(yōu)化，并為該鋼廠(chǎng)的運維班組組織了交流和培訓。通過(guò)對系統的預防性維護，該鋼廠(chǎng)中厚板系統的產(chǎn)品級故障和系統級故障明顯降低，縮短了非計劃停機時(shí)間，減少了備件支出和緊急維修費用。

產(chǎn)品升級改造——

有效提高單體設備的使用效率

西門(mén)子產(chǎn)品龐大的存量市場(chǎng)為主動(dòng)的產(chǎn)品升級改造服務(wù)業(yè)務(wù)提供了重要的“裝機數據”。西門(mén)子SIMOVERT S，是一款非常穩定可靠的電流源型中壓變頻器產(chǎn)品，在國內市場(chǎng)有很大的裝機量，廣泛應用于高爐鼓風(fēng)機、軋機、空分機、擠出機、風(fēng)機、壓縮機等。由于電子器件的不斷更新，SIMOVERT S于2008年停產(chǎn)退市，并由SINAMICS GL150替代。2007年，中石化青島煉化從西門(mén)子采購了SIMOVERT S變頻系統，用于催化裝置備用主風(fēng)機電機軟啟動(dòng)環(huán)節。2015年7月，西門(mén)子升級改造團隊配合青島煉化每隔4年的例行計劃大修期，只用了12天就完成了對SIMOVERT S變頻系統的“部分”升級改造項目。該項目主要是移除SIMOVERT S變頻系統中現有的控制柜，并安裝新的SINAMICS GL150的控制柜；保持設備原來(lái)的現場(chǎng)設計布局，現場(chǎng)基本沒(méi)有其他基礎工作；新舊控制柜整體更換，現場(chǎng)切換時(shí)間短；用戶(hù)的生產(chǎn)流程和工藝接口無(wú)需改變，降低了70%故障率，減少了60%意外停機時(shí)間。同時(shí)，保留SIMOVERT S原來(lái)的功率柜，以節省改造費用，并更新柜內的一些元件， 升級所有線(xiàn)纜連接等?！安糠帧鄙壐脑旌蟮腟IMOVERT S變頻系統性能和西門(mén)子新一代SINAMICS GL150變頻系統的性能基本相當，將備件利用率提高到了100%，還獲得了最新的技術(shù)支持和服務(wù)保證，降低維護費用，提高生產(chǎn)設備的可靠性，提高了生產(chǎn)效率和利潤，延長(cháng)了設備的壽命，所投入的成本則比更換整套SINAMICS GL150變頻系統大幅節約。

工廠(chǎng)節能現代化改造——

有效提高工廠(chǎng)運行的生產(chǎn)效率

談到工廠(chǎng)的升級改造，王飆舉了西北三大鋼鐵集團之一的陜西龍門(mén)鋼鐵集團（以下簡(jiǎn)稱(chēng)龍鋼）節能改造的例子。西門(mén)子根據龍鋼當前的能耗成本，定向采集了設備能耗數據，并進(jìn)行了節能率分析?；谶@個(gè)分析，西門(mén)子為龍鋼制定了節能改造方案，設定了節能目標和節能措施。為了消除龍鋼對支付改造所需的高額成本的顧慮，西門(mén)子為龍鋼設計了一種創(chuàng )新合作模式——“節能效益分享”業(yè)務(wù)模式，即龍鋼與西門(mén)子簽訂6年的合同，共享燒結風(fēng)機變頻器改造的節能收益。燒結風(fēng)機的變頻器設備由西門(mén)子先行提供，龍鋼在項目前期不需要花一分錢(qián)。在合同執行的6年期間，西門(mén)子與龍鋼按比例進(jìn)行節能收益分成，來(lái)償還西門(mén)子提供的設備成本。6年合同期滿(mǎn)后，西門(mén)子退出今后的節能收益分成，改造項目中的設備以及后續產(chǎn)生的節能收益均歸龍鋼所有。目前為止，根據測定的節能指標來(lái)看，龍鋼每個(gè)月穩定在16%左右的節能率均超過(guò)了合同預期。以此計算，西門(mén)子將每年幫助龍鋼節省15,800噸標準煤，并減少了相應的二氧化碳排放，如兌換為710千瓦時(shí)，即一天3萬(wàn)，一年900萬(wàn)，6年5000萬(wàn)以上的節能收益。西門(mén)子還為龍鋼提供了5年的免費維護，降低企業(yè)運維費用，將龍鋼設備的生命使用周期又延長(cháng)了15年。自龍鋼節能升級改造項目后，西門(mén)子繼續將這一成功模式和技術(shù)解決方案復制到其他有強烈節能愿望的鋼廠(chǎng)企業(yè)。

通過(guò)資產(chǎn)優(yōu)化服務(wù)——

有效提高資產(chǎn)可用性

在談到減少設備故障停機時(shí)間、提高企業(yè)資產(chǎn)可用性這個(gè)重要話(huà)題時(shí)，王飆興致勃勃地和記者分享了另外一種創(chuàng )新的合作模式，即建立備件共享平臺。他進(jìn)一步解釋?zhuān)骸艾F如今設備維護成本在整個(gè)工廠(chǎng)運營(yíng)成本中所占的比例達到了15%，甚至超過(guò)了采購成本，成為企業(yè)難以承受之重。還是以鋼鐵企業(yè)為例，這些企業(yè)所需的設備都比較相似，以前每家公司都要分別存儲一定數量的相同備件，但這些備件可能很多年都用不到。而基于iBase和備件庫存的數據分析揭示這一行業(yè)企業(yè)運維中的重要信息，如產(chǎn)品生命周期變化、關(guān)鍵備件的缺失等，通過(guò)多種技術(shù)服務(wù)如備件庫存優(yōu)化、庫存共享、預防性維護、改造等，西門(mén)子可以幫助用戶(hù)在優(yōu)化運維投資的前提下，前瞻性地確保設備的可用性，比如根據設備備件的通用性，這些鋼鐵企業(yè)與西門(mén)子簽訂《服務(wù)框架協(xié)議》后，可以將儲備備件數量從原來(lái)的3個(gè)減少到1個(gè)，依托西門(mén)子備件共享平臺，不再需要像以往那樣占用運維預算去儲備備件，而只需支付給西門(mén)子一定的管理費，就可以享受到及時(shí)的備件服務(wù)，實(shí)現運維投資和設備可用性的平衡?！?/p>

喚醒沉睡的數據——

構架更高效的未來(lái)工廠(chǎng)運營(yíng)維護

今天，我們已經(jīng)處在數字化時(shí)代。創(chuàng )新的數字化應用在社交網(wǎng)絡(luò )、媒體和娛樂(lè )、電子商貿、交通出行等領(lǐng)域持續引發(fā)著(zhù)變革?！爸袊圃?025”為中國制造業(yè)企業(yè)的數字化轉變指引了方向。企業(yè)老總和工廠(chǎng)運維經(jīng)理終于發(fā)現并確信：原來(lái)在生產(chǎn)制造過(guò)程中，產(chǎn)品和系統不斷產(chǎn)生著(zhù)海量運行數據，但如果無(wú)法準確收集到這些數據進(jìn)行分析，并將分析結果作為企業(yè)日常決策參考， 這些寶貴的數據資產(chǎn)只會(huì )一直沉睡在那里。目前只有3.5%的設備制造企業(yè)能夠做到持續監視其在全球各地的設備“艦隊”，處理和分析海量的數據。對于大多數企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們將如何喚醒沉睡中的數據，讓數據創(chuàng )造價(jià)值，提升企業(yè)競爭力呢？

2016年，西門(mén)子推出了MindSphere平臺。這是一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統，允許包括西門(mén)子在內的，如工業(yè)最終用戶(hù)、原始設備制造商（OEM）、系統集成商（SI）等不同企業(yè)將其作為數字化服務(wù)，譬如預防性維護、能源數據管理以及工廠(chǎng)資源優(yōu)化的基礎。 MindSphere平臺可收集自動(dòng)化數控、驅動(dòng)、通訊等設備上傳的海量數據并進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現設備問(wèn)題并找到解決方法。特別是，機械設備制造商及工廠(chǎng)建造者可以通過(guò)該平臺監測其設備機群，以便在全球范圍內有效提供服務(wù)，縮短設備停工時(shí)間?！巴ㄟ^(guò)工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )、安全解決方案和基于MindSphere對大量數據進(jìn)行快速、智能評估，西門(mén)子可以幫助客戶(hù)實(shí)現數字化企業(yè)轉型?！蓖躏j表示，“全新的服務(wù)模式為廠(chǎng)商與用戶(hù)溝通搭建了橋梁。未來(lái)，西門(mén)子工業(yè)服務(wù)將繼續基于大數據，與用戶(hù)共同探索創(chuàng )新的服務(wù)模式，幫助他們優(yōu)化管理、輔助正確決策，實(shí)現企業(yè)的最佳運營(yíng)效果?！?/p>

王飆所執掌的工業(yè)服務(wù)團隊同時(shí)服務(wù)于西門(mén)子數字化工廠(chǎng)集團及過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團，共有600余人，目前可以提供7×24小時(shí)熱線(xiàn)支持、網(wǎng)站支持、亞太支持中心、技術(shù)培訓中心、維修服務(wù)、現場(chǎng)服務(wù)及備件中心七位一體的工業(yè)服務(wù)。王飆直言：“現在的隊伍還不夠，西門(mén)子將繼續擴充工業(yè)服務(wù)的工程師隊伍，尤其要引進(jìn)一些數字化服務(wù)的人才?！边@主要取決于他對中國工業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的樂(lè )觀(guān)態(tài)度：“以西門(mén)子為例，兩年以前，服務(wù)業(yè)務(wù)大概占總業(yè)務(wù)的5％左右，今年的比重就基本達到了10%。在個(gè)別的業(yè)務(wù)部門(mén)甚至占到了15%的比重。我認為在中國目前的市場(chǎng)環(huán)境下，升級改造仍將帶來(lái)工業(yè)服務(wù)市場(chǎng)的進(jìn)一步增長(cháng)。隨著(zhù)工廠(chǎng)數字化的興起，西門(mén)子愿與客戶(hù)攜手，通過(guò)去喚醒沉睡的數據，不斷探索數字化運維之道?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年10月刊