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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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透过3D眼镜看工厂
如今，许多产品和生产过程的设计、测试与优化都在数字化世界中完成。然而，直到不久前，工厂仍然因为数字化技术的复杂性而无法实现这一点。现在，来自西门子*研究院（CT）的研究人员已研制出能对工厂进行三维可视化的工具。这将实现过程透明，从而有助于避免代**昂的规划失误。
大约一年前，西门子*研究院（CT）的研究人员在西门子数字化日上展示了可视化的概念。也正是在这次活动上，他们遇到了德国安贝格数字化工厂集团的Philipp?Bierschneider。Bierschneider负责为改造生产工厂提供支持。他带领的一支团队主要负责优化从数字模型到现实的转换过程。他与CT研究人员的这次会面碰撞出了火花。很快，两支团队共同参与了一个试点项目，并开发出西门子在安贝格的电子器件工厂车间的三维“数字化双胞胎”。研究人员将他们的愿景描述为“从扫描到云端再到移动端”。现在，这个愿景正在逐渐变为现实。这个项目彻底变革了建筑物的规划方式和设备部署方式。研究人员可以借助激光扫描仪生成建筑物及其设备的虚拟图像，并在云端以低成本处理这些数据，最后在智能手机或平板电脑上将之可视化。
研究人员预计，工作人员很快就可以在实际建造或安装设备之前，在虚拟工厂里部署虚拟设备，甚至执行虚拟调试。由于这项技术的诞生，相关人员在规划阶段就可以利用三维双胞胎来优化正在规划或已建成的工厂里的每台设备的布置。这样不仅节省时间，而且能够提前避免规划失误。Bierschneider解释道：“这种失误往往要到施工或转换阶段才会暴露出来。令人费解的是，如今，产品和生产过程通常都有‘数字化双胞胎’，但工厂车间的空间却依然依靠人工测量。有时这需要耗时数日，还经常会出现测量不准确的问题。”
来自高空的干扰因素
简单来说，二维平面图并不能显示高处的物体，如柱子、窗户和电源线。所以，机器有可能碍于上方电源线或运输路线上的障碍物而无法被放入规划位置。也有时会出现某个窗口被挡住，或两个工作地点间步行距离太远等情况。有了“数字化双胞胎”，规划人员能够查看所有设备的虚拟视图，从而为机器、装饰与固定设施找到较佳位置，而这都归功于三维可视化技术。
来自CT的Rebecca?Johnson表示：“我们预计，将来，智能手机将具备足够的计算能力来显示这些数据。我们想利用西门子DF?PL软件Process?Simulate将这些数据压缩成CAD版本。”由此，无论是虚拟室内游览、楼宇导航和疏散规划，还是与CAD模型进行3D规划对比，这些都将成为可能。未来用户将能够戴着3D眼镜在虚拟房间中行走，并同时用激光笔更换物体进行调整，直到满意为止。他们将可以在数字化工厂车间内自由走动，显示图也将根据规划人员的头部运动实时响应。
创造型人才的数字化舞台
很快，这项科技将能计算工作路径。目前的生产路径效率低下。这意味着员工不得不避开障碍物，绕道而行。生产规划将实现空间优化，并将优化结果无缝融入数字化工厂的整体虚拟生产规划中。Rebecca?Johnson赞叹道：“我们能够实现的应用还有很多。在未来，创造型人才可以借助‘数字化双胞胎’在任何想象所及的房间里尝试他们的创意。”工作人员甚至还可以使用尚未存在而只是3D设计的物体。
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新型传感系统优化化工流程
新型光纤传感器可以精确测量出化学工厂中长达数米的反应器内部的温度曲线图。这项新技术**提供了化学反应器内部的详尽信息，有助于相关人员改善反应工艺。
西门子**将光纤布拉格光栅温度测量系统以传感器的形式应用于工业领域。这种新型传感器名为Sitrans?TO500。它可以在长达数米的反应器中测量化学反应混合物的内部温度。这种传感器可沿一条光缆设置较多48个测量点，从而生成精确的温度曲线，而以往的测量探头仅可在几个点进行测量。得益于这项新技术，如今，过程工程师能够深入了解反应过程，从而实现更高效的控制。该传感器已经顺利通过了化工行业客户的测试，并于2016年11月在德国纽伦堡工业自动化及电子展上成功亮相。
以**细光纤传感器告别笨重的系统
管束反应器通常会包含几个外部冷却反应管。在反应管中，气体混合物会在催化剂的作用下完成化学转化。这些反应管长达数米，直径在2到5厘米之间。由于流入反应器的气体量和位置的不同，反应管内部各处的温度不尽相同。化学反应通常会在250到600摄氏度之间发生。为了测量温度，传感器会被插入保护管中置于反应管内部。诸如电阻温度计和热电偶等常规传感器要求在每个测量点单独安装组件并布线。因此，即便仅部署几个测量点，相关保护管的宽度也必须达到数厘米，而过程控制的依据则是利用为数不多的测量数据建立的理论模型。如果能更加精确地测得反应器内部的温度分布，就可以更高效地运行化学反应器。这样一来，工程师就可以通过控制反应过程，尽可能地延缓催化转化器老化，从而降低设备的更换需求。
尽管西门子推出的新型光纤传感器具备多达48个测量点，但它却可以装入宽度不**过2毫米的保护管中。这种传感器由厚度不足1毫米的光纤构成。沿光纤排布的光学周期性结构又叫布拉格光栅。当光射入光纤时，根据布拉格光栅栅距，特定波长的光波将被反射。由于介质的折射率在一定程度上取决于其温度，因此，在不同温度下，反射光的波长会偏离先前测得的参考值。为了在多点进行测量，光纤具备多个布拉格光栅，每个光栅可反射不同波长的光波。不仅如此，这种传感器使用的激光带宽已拓展至**过100纳米，可产生多种不同波长。由此，这种传感器就能够测量出每个布拉格光栅处的温度。
高柔韧性且耐高温
为了将光纤布拉格光栅技术用于工业领域，西门子工程师必须将原本易碎的光纤变得更为柔韧，只有这样，传感器才能被插入反应器中，并在设备维护等情况下从中取出。柔韧的光纤也让长达数米的传感器能够被卷起以方便运输。此外，工程师们面对的另一个挑战就是反应器内部的高温。因此，光纤不仅必须耐受这样的高温，还需要提前进行调整，以防止在测量时发生温度漂移。
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机器人界的“蜘蛛侠”
3D打印的下一阶段可能是移动制造技术。位于新泽西州普林斯顿的西门子研究院已经研发出了一种外表形似蜘蛛的机器人原型。它们可以协同工作，打印出各种结构和表面，从而有可能加快飞机机身和船舶船身等大型复杂结构物的制造流程。
位于普林斯顿的西门子研究院实验室内有大型蜘蛛出没。人们发现它们在堆积一种散发甜味的粘稠物质。这些物质似乎一接触到一种平滑、光亮的表层就会立即变干。虽然出现的蜘蛛越来越多，却没有人拉响警报。这其中自有原由……
这些“蜘蛛”并非来自郁郁葱葱的普林斯顿周边区域，而诞生于虚拟世界。如今，它们已走入现实，来到西门子研究院自动化与控制技术领域产品设计、建模和模拟研究小组负责人Livio?Dalloro等人工作的地方。Dalloro的团队称这些“蜘蛛”为SiSpis，或西门子蜘蛛。借助自身装载的先进技术，它们有可能在将来变身为新型产业工人。
“SiSpis是西门子灵动制造系统（SiAMS）的一部分，它们代表着西门子研究院在普林斯顿开展的自主系统研究工作的核心。”Dalloro表示。他解释道，从本质上讲，这些像蜘蛛一样的机器人其实是有腿的全自主增材制造装置。他说：“我们打算使用多个自主机器人协同工作，以增材制造的方式生产出汽车车身、船舶船体和飞机机身等结构物。”增材制造，也叫3D打印，是通过逐层叠堆选定材料，生产或精制出产品或表面的技术。
协作是关键
?当然，在像船舶船体这么大的结构物内表面叠加一层材料可能需要数百只“蜘蛛”共同完成。因此，问题的关键在于，这样一支机器人*将如何共同工作？答案就是机器人的自主能力。Hasan?Sinan?Bank是这个项目的主要成员。他解释说：“每只‘蜘蛛’都只能生产一个工件的一小部分。因此，我们试图将这些机器人所要开展的合作类型加以概念化并进行优化。”Dalloro的团队研发的算法可以助这项工作一臂之力。这些算法可用于规划由多个机器人合作执行的任务。如此，两个甚至更多“蜘蛛”就可以合作进行单个物体或区域的增材制造或表面加工。
为了做到这一点，这些机器人使用机载摄像头和激光扫描器来解读周边环境。由于每个机器人都知道自己3D打印臂的活动范围，它们能够自主制造出自己所覆盖的或平坦或起伏的区域部分。而其它机器人则使用相同的技术来制造相邻区域。通过将每个区域划分成垂直区块，这些机器人能够合作覆盖十分复杂的几何结构物，而不会漏掉任何区块。Bank表示：“没有任何其他人尝试过使用移动制造技术来完成这样的任务。”
自主性也是这些蜘蛛机器人的特点之一。例如，这些机器人知道它们目前在特定环境内的具体位置。在使用约两个小时后，当电池余量不足时，蜘蛛机器人将自行返回充电站。但在这之前，它会将数据发送给另一只刚充完电的机器人，以便后者紧接着执行它未完成的工作。同样，每当遇到障碍物，蜘蛛机器人将自主找路绕过障碍物。西门子蜘蛛工人项目于2014年1月启动。Dalloro指出：“这个项目的目的是创建自主制造机器平台原型，它能够理解任务，并将之划分为多个子任务，分配给可用机器人，以合作、协调的方式进入制造过程，而*显式编程。”
借助西门子PLM软件解决方案NX，以及Dalloro团队开发的结合NX与ROS（机器人操作系统）的混合软件，蜘蛛机器人迅速初具雏形。Dalloro表示：“除蜘蛛机器人的迷你电机和电缆是已有产品外，从机械部件到软件等所有组件都是我们自行开发的。”与这个项目着眼于高级制造技术相契合的是，在虚拟世界里设计出蜘蛛机器人组件后，工程师们会用3D打印技术将它制作出来。
除此之外，这支团队必须规划机器人的行为。Bank说：“我们必须开发软件工具来模拟机器人在团体中的行为。”这意味着研发团队必须设法精确校正蜘蛛机器人的制造喷嘴。每只“蜘蛛”都配备了与传统3D打印机的挤出机类似的装置，但目前仅能使用一种叫聚乳酸的含玉米淀粉和甘蔗的打印材料。
这些蜘蛛机器人将走向何方？显然，研究人员已经实现了他们较初的目标：开发出具有较大限度的自主性和较低限度的编程要求的系统。Bank表示：“这项技术一旦发展成熟，就可用于制造几乎任何物品。”
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虚拟“送餐员”哪家强？
为保证哈马德国际机场内高效的餐饮传输，**工业系统供应商Eisenmann?SE为机场物流中心安装了全自动单轨系统，可将满载餐饮的吊运车快速运达目的地。这条单轨系统背后的功臣正是西门子Tecnomatix工厂仿真软件。
丝滑的咖啡、喷香的鸡肉饭、味道浓郁的奶汁培根意面……当你在飞机上享用美食时，你是否知道西门子也为你的高空美食体验贡献了力量呢？
在卡塔尔的哈马德国际机场，每天有约8.2万份餐饮通过机场餐饮传送系统送上飞往世界各地的航班。对这个每年客运量达到3000**的大型机场来说，餐饮运输过程中的任何差错都可能使航班延误，给机场、航空公司和旅客造成巨大损失。
为保证高效的餐饮传输，**工业系统供应商Eisenmann?SE为机场物流中心安装了全自动单轨系统，可将满载餐饮的吊运车快速运达目的地。自投运以来，这条单轨系统一直运行平稳，而它背后的功臣正是西门子Tecnomatix工厂仿真软件。
俗话说，台上一分钟，台下十年功。在哈马德机场还未建成以前，这条系统就已经在Tecnomatix的帮助下在虚拟空间内完成了上万次的模拟运行。工程师也*从德国飞往5800公里外的中东做系统测试，而可以利用“数字化双胞胎”模型，在实际安装前就在电脑上对整个单轨系统进行全面的可视化、模拟和分析，大大降低了成本。
在虚拟空间内，工程师们将130辆满载美食的机上餐车推入吊运车中，沿1.6公里长的电气单轨系统运送至补给站，并在*区域内对它们进行清洁，然后再送至相应航站楼。勤劳的西门子虚拟“送餐员”每天能进行约2万次餐饮配送，让工程师对可能出现的问题进行提**查和处理。
得益于不计其数的“彩排”，单轨系统实际投运十分顺利。“当我们**将实际的电气单轨系统投入使用时，一切都像我们在虚拟世界中规划的那样顺利。”Eisenmann的仿真*Monika?Schneider表示。
Tecnomatix也为Eisenmann带来了可观的**。到系统实际投运之前，为Tecnomatix仿真解决方案投资的每1欧元，都能带来高达12欧元的成本节约。
谁说送餐只能风里来雨里去？有了西门子的虚拟“送餐员”，就算在千里之外，工程师也能“身临其境”，为将一份份美食送上云霄保驾**。
转瞬之间切断**高电流
目前，西门子新推出的HB3-100发电机开关柜保持着利用真空开关技术所能控制安培数的较高纪录。对于起平衡电网波动作用的燃气电厂，这项技术大有裨益。同时，相比于气体绝缘系统，这种开关柜从购买到不再使用的总占有成本可较多降低70%。
真空断路器比传统的气体绝缘断路器要便宜得多。在电厂里，这些发电机断路器可断开或导通在发电机与变压器之间的电流。发生短路时，断路器必须立即切断连接，以免对电厂造成损伤。切断连接是通过快速分开两个金属触头来实现的，但这会在两个金属触头之间形成电弧，而这个电弧必须尽快被消除，以确保断路器本身不受到损伤。
安全断开10万安电流
此前，相关人员一直利用六氟化硫（SF6）来消除电弧。六氟化硫是一种充入断路器内的特殊绝缘气体。而真空断路器则借助高度真空来中断电弧。这项技术*维护，因而比之气体绝缘断路器，其生命周期成本大幅降低。然而，此前真空断路器一直不适用于较大电流强度。借助于新推出的发电机开关柜，西门子现已成功将短路电流限值从过去的8万安提高至10万安。这使得这种低价真空技术的应用范围扩展至装机容量高达400兆瓦的电厂。
发电机断路器可在发生短路时提供保护。它们的切换速度非常快，因而可用于让单个发电机与电网进行相位同步或解耦。例如，配备多台燃气轮机或机组的现代燃气电厂就已经使用了这项功能。为适应太阳能和风力发电量的波动，这些断路器也可以快速启动燃气轮机。
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功能强大的西门子工业电源为工业用户提供了异常出色的电源整体解决方案，兼备可靠性，耐用性和可扩展性。**过10?年的市场检验，电源的可靠性和安全性得到了事实的的印证。现有**过1000万台西门子工业电源安全稳定的在**运行。
SITOP?电源：
35mm?标准导轨安装SITOP电源，可提供标准24V从0.5A到40A?单模块输出，，同时可通过并联扩容系统容量，与附加模块组合成安全可靠，智能化电源系统。同时也提供48V?直流输出产品，提供更丰富的应用。
SIMATIC?设计电源：
S7?标准导轨安装SIMATIC?电源（PS307?电源），DIN?标准导轨S7-200、S7-1200?和SIMATIC?ET?200pro?系导轨电源，可提供标准24VDC，2-8A?单模块输出，也可同时可通过并联扩容系统容量，与附加模块组合成安全可靠，智能化电源系统
LOGO!?电源：
35mm?标准导轨安装小巧的LOGO!电源，小巧的LOGO!?电源，提供丰富的直流输出电压，5V,12V,?15V,?24V?可选。模块化的微型设计，节省了用户的设计空间。
SIYOUNG?电源：
螺钉安装的SIYOUNG电源，标准24V直流输出，提供2.5A、4A、?6A、12A?四级功率输出，紧凑的金属外壳设计和人性化的接线方式设计。统一的外型尺寸和灵活的安装位面，有的提高了了该电源的适用性。
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开放创新：创新的沃土
知识的封锁会削弱企业的竞争力。现如今，企业纷纷转而开展开放创新，从整体着眼，将自身知识与外部技术专长相结合。这样一来，它们就能更好地挖掘自身的创新潜力。而早在多年前，西门子就已为快速、开放、合作的知识转移奠定了坚实的基础。
随着研究与开发领域间数据流动的日益加快，创新周期不断缩短。因此，不受阻碍地交流关于新趋势和新技术的信息就变得愈发重要。所以，许多企业纷纷开始借助开放创新（OI）的手段，将不同部门，甚至企业外部的知识整合在一起。在西门子，开放创新的模式已日趋成熟。例如，在线知识交流平台可以将西门子遍布**的研发团队联系在一起。
被称之为“群组”的网络社区就是这样的例子。群组里往往有数千位*。在这里，员工可以开展讨论，找出较佳创意，并进一步进行研发以达到市场需求。
无限的创意交流
西门子通过有的放矢的方式，倡导这种开放创新模式。譬如，西门子在内部开展的名为“Quickstarter”的开放创意竞赛。该比赛已举办两届，每次西门子都为之投入50万欧元。Quickstarter的特别之处在于，较终哪个项目获得投资并非由管理层决定，而是让员工做主。员工有了好的创意，可以在4周内将之放在在线平台上进行展示。许多时候，这些展示会在来自不同业务部门的同事间引发专业讨论，趣味盎然。比赛结束时，投资者——专门为此注册的员工——可以自主分配整体预算。很多由此获得所需资金的项目较终都被付诸实践了。
从诞生创意到付诸实践
两届Quickstarter比赛共产生了78个创意。其中26个项目给投资者留下了深刻印象，获得了全额投资。另有15个项目被允许在到达阶段性项目目标前继续推进。Quickstarter发起者兼项目负责人Christian?Homma博士表示：“参赛的项目五花八门，但主要集中在数字化领域的核心问题上，如面向工业4.0的通用驱动平台和**IT安全的新方法等。”不过，许多别出心裁的创意也获得了青睐。其中一个就是“海上藻类养殖”项目，其目的是研究如何在公海风电场附近有针对性地养殖藻类以帮助稳定电网系统。未来，西门子将定期举办Quickstarter比赛。
西门子创新基金
西门子积极推行开放创新的另一个例子是西门子创新基金。在德国，仅当前营业年度，西门子就已经通过这个基金投资了1000万欧元来资助员工的非凡创意。创新基金号召每一位西门子员工提出创新的点子和具体实施建议，不过前提条件是这些创意应当能在三年内得以实现。
值得投资的创意不一定非得瞄准新技术研发，也可以是建立新的业务模式和服务，或是在销售中提高客户忠诚度。比赛主办方还专门寻求在西门子各部门当前业务领域之外的创新。由决策者和*组成的评委会将决定哪些项目会真正得以实施。
在研究领域进行合作
西门子也善于利用公司外部资源进行开放创新，这样的案例不胜枚举。例如，多年来，西门子*研究院一直与世界各地的良好大学和研究机构保持密切合作。此外，独立业务部门next47旨在大力倡导颠覆性创新并进一步加快新技术研发的步伐。通过next47，西门子正在整合与初创企业有关的合作。
同时，西门子还在密切留意行业内的较新研发进展。为此，西门子*研究院在内部成立了趋势（2014年）与技术（2012年）侦察部门。西门子利用这个部门帮助内部研究小组找到其工作所需的外部技术合作伙伴，从而辨别有关趋势并将之应用到工作中。
所有这些例子都是催化创意的新途径。这些新方法也提出了转变企业文化的需求，即从“我的知识—你的知识”的思维模式，转变为挖掘员工的巨大潜力以使人人受益的新文化。
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细微之处见真章
西门子为**较大的机械驱动卧式磨机之一提供了驱动技术。该磨机由Cemtec水泥和矿业技术有限公司为俄罗斯一座金矿开采而开发，每天可磨碎高达3万吨的矿石。该金矿有两台直径达数米的卧式旋转磨机。
两台磨机由两台西门子9?MW电机（相当于**过12000马力）驱动。如此高的输出功率对于电机以及将电机能量传输给磨机的齿轮箱而言都非比寻常。齿轮箱也来自于西门子。它采用了特殊设计以通过紧凑、经济的方式传递高输出。
两台磨机可以被想象成巨型的短管。它们由直接安装在短管外部的齿轮驱动。在磨机左右两侧是通过齿轮箱与齿轮相连的电机。驱动解决方案面临的挑战是向磨机传输总共18?MW（左右各9?MW）的输出功率。
双小齿轮箱：小空间里的大功率
?在传统驱动解决方案中，电机通过齿轮箱和联轴杆驱动齿轮（小齿轮）。齿轮与磨机的矢轮直接啮合。较大传输功率部分取决于矢轮宽度。然而，出于经济原因，该宽度不能太大。
因此，大型磨机的功率限值在8?MW左右。而传输规定的9?MW功率将需要*二套包括电机、齿轮箱、联轴杆和小齿轮在内的驱动装置。这不仅价格高昂，而且在本例中并不可行，因为在磨机另一侧已经计划使用另一套9?MW的驱动装置。
考虑到这些限制，西门子工程师采用了通常应用于更小输出功率的设计原则。在没有联轴杆的情况下，DMG2矢轮利用上下两个小齿轮与磨机的齿轮直接啮合。其亮点是可自由安装的中间轴，该轴可通过与电机连接的轴进行驱动。这种“悬浮式”中间轴和特别选择的矢轮与小齿轮的齿距角度，可确保电机输出功率始终平均分布在两个驱动小齿轮上。就这种设计的几何尺寸而言，相同宽度的矢轮可实现较大10?MW的功率传输。
使用DMG2矢轮驱动解决方案降低了矢轮宽度，这使其更具经济性，从而降低了磨机的成本。从功率输出上而言，这个用于大型磨机的齿轮箱是西门子有史以来较大型的DMG2齿轮箱。
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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助工业一“臂”之力
一个国际研究团队已经开发出了能在运动范围、灵活性和灵敏度等方面模拟人手的机械手原型。借助压电机械技术和液压技术，这种机械手有可能在要求较高灵敏度和惊人力量的应用中大显身手。
人手真是一个绝妙的系统——在其解剖组织结构中，韧带、腱和肌肉连接着27块骨骼，让它能够做出形形色色的动作。人手能够以恰到好处的灵敏度和灵活性握住诸如镊子等小东西，?也可以用很大力量来移动沉重的物体。人手拥有非常广泛的能力，其中就包括高精度抓取。正是靠着这种能力，人类才可以做出如书写等的特殊动作。
为了复制这些能力，慕尼黑西门子*研究院的一个研究团队，正在与总部设在伦敦的Shadow?Robot公司合作。后者专门研发拟人机械手及相关系统。
四根手指?研究人员已经开发出了一种技术，它让机械手比以往任何时候都更接近于拥有像人手一样的灵敏度和灵活性。这项技术的关键是新型有线线性执行器系统。
有了这个系统，研究人员可以开发出拥有四根手指和腕部、并能在20度范围内自由运动的机械手。它能模拟人手所有抓取动作，比传统的两根手指的“钳子”机械手向前跨出了一大步。项目研究人员利用西门子*研究院开发的压电液压技术原理，模拟人手的各种动作。Georg?Bachmaier博士表示：“为了让机械手有更多不同应用，它需要使用适当的力量和速度。只有实现了这一点，机械手才能执行要求精细运动技能的任务。”Bachmaier与他的同事Iason?Vittorias博士和Wolfgang?Z?ls博士一同在西门子*研究院机电一体化系统研究小组中负责自主式系统硬件研发。
新的执行器可以通过设置，让它的机械阻抗快速而轻柔地运作，从而确保安全。这样一来，机械手就可以十分灵敏地执行较为精细的动作。在执行这些动作的过程中，Shadow?Robot提供的传感器可将每个关节的位置以及指尖上施加的压力等信息，发送给分布在机械手上的执行器。其中的关键是手指上的传感器与安装在机械手前臂内的西门子有线执行器串之间的连接。根据机械手的位置和指尖上施加的压力等信息，系统可以执行目标任务。这意味着，执行器能让手指以精确的适量压力，执行适当动作。然而，它们也可以施加巨大力量，因为更改系统控制设置就可以迅速改变机械手的行为，让执行器提高强度，从而传递大得多的力量。
无限应用
?这一进展的背后是压电机械技术和液压技术的组合。特定电压导致压电晶体轻微偏斜。而液压系统可将这些轻微动作的动作距离放大至20?mm。执行器的另一个优势是拥有金属外壳，它可以保证所有液压油均装在系统内。因而，工程师仅需为执行器提供电源，而不必提供液压油。此外，金属外壳可保护执行器不受灰尘、潮湿或化学品等环境因素的影响。
像人手一样的机械手有可能实现较为精细的动作和压力水平，这将为工业界开创许多新的可能。例如，在与自主系统结合方面，配备这种机械手的机器人系统可以在人类会造成破坏或可能陷入危险的区域，执行目前只能依靠人类的手工技能来完成的任务。这样的环境包括微芯片和半导体行业的无尘室，制药、化工和食品等行业的实验室，以及化工行业潜在的有害健康的环境。
然而，机械手产生影响较为深远的应用领域或许是制造业。制造业历来使用防护栏将机器人与人类分隔开。由于传感器技术的进步，较先进的机器人变得更加灵敏，能够检测出人类并避免伤害。随着机器人的发展，它们将逐步走向自主化。一旦配备类似人手的机械手，它们未来很有可能可以与人类并肩工作。
Vittorias表示：“压电机械手实现了过去只有人手才能实现的高效率和灵活性。”这一创新名副其实地使工业环境中人类与机器人的合作变得“触手可及”。研究人员希望在2016年底推出机械手样
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**型无人机
西门子正在研发一种系统化监测系统，它能够利用无人机和三维图像分析技术监测各类管线、大型工业设施以及高压配电系统中的电缆塔。
在我们看得见以及看不见的地方，管线如同动脉网络一般遍布**。它为我们输送各类物资，从石油、天然气，到氨水、水，甚至啤酒。数十年来，管线一直是较为安全、高效的运输手段之一，用以取代成本高昂的公路或铁路运输方式。但问题同样存在，管线运营商需要监控这些广泛铺设在地表或深埋地下的管线。事实上，许多关键管线上方的覆土厚度与管线处的环境安全密切相关。比如，在欧洲，法律规定地埋式天然气和石油管线的覆土厚度必须达到1米。而在管线总长约占**管线总长度（217万英里，即350万公里）65%的美国，管线埋设深度通常为地下3到6英尺。
一般情况下，直升飞机每隔2到4周会对管线进行一次空中监测。但是，这样的外部监测不仅成本不菲，而且通常缺乏相应设备，无法判定管线覆土厚度是否满足要求。
精确测量
然而，在不久的将来，西门子研发的技术将让一切发生改变。来自西门子*研究院的Claudia?Windisch解释说：“我们正在研发一种效率更高的全新监测系统。它可以借助无人机，从空中对管线覆土厚度进行自动系统化测量。为了做到这一点，我们会将移动设备、机载传感器与智能图像分析技术相结合。”
无人机配备彩色摄像头和近红外线摄像头，沿着地下埋设的长距离管线，按预先设定的路线飞行，拍摄地表的照片。未来，这些图片将通过网络接口传送至西门子的管线分析平台，由平台根据数据生成或更新管线表面三维模型，并附上地理坐标。Windisch表示：“该系统测量覆土厚度的精确度可达10厘米左右。因此，这一系统能提供高质量的测量结果，便于进行可重复的客观分析。”完成分析后，数据将通过网络接口或在SCADA系统中发送给管线运营商。
空中传感器
每年，**管线运营商都会因泄漏、损坏和非法盗取蒙受数百万美元的损失。而如果发生泄漏的地区人迹罕至，维护团队往往需要耗时数日才能确定故障地点。西门子石油与天然气业务管线解决方案负责人Mike?Liepe表示：“我们正在研发一种自动三维图像分析系统，将帮助客户更经济高效地监测管线。如果系统能在早期检测出偏差，运营商就能尽快采取应对措施，防止可能发生的损坏或故障。”
在实际运作过程中，相关人员将沿着管线阀站，以30到50公里的间隔布置无人机。如果管线过程控制系统中有传感器报告异常，距离较近的无人机将自行飞往异常管道段进行检测。无人机会将采集的数据发送至控制系统，由后者对异常状况进行分析并提出对策。西门子*研究院的软件*Daniel?Schall说：“为实现这一目标，我们在现有的SCADA系统中结合了图像和过程数据的自动分析功能。异常和缺陷将显示在真实的三维环境中。这些信息与SCADA系统提供的可视化数据有助于轻松查明故障，并快速采取措施。”
研究人员预计将于一年后完成研发，并计划在德国和奥地利开展多次飞行试验，以测试不同的传感器系统、无人机和轻型飞机。
建筑物监测
除用于监测管线之外，西门子的技术同样适用于其它领域，如建筑物监测等。大型办公楼和工业建筑通常会消耗大量热能。这些热能需要留在建筑物内部，而不应从幕墙或屋顶的隔热性能不良的结构处逸出。无人机可以轻便且安全地检测到这些容易流失热能的区域。
无人机搭载的红外摄像头能对建筑物散发的热量进行成像，然后将这些图片与可见光谱图片相结合。所得到的数据可用于计算出三维模型，以标明热量流失的地点。
密切监测架空导线
架空导线是另一个可能的无人机应用领域。架空导线系统不仅能为列车和缆车提供电力，而且也能为环保型电动卡车供电。在这种应用场景中，无人机同其他监测设备一样，沿规定路线飞行并为基础设施拍摄照片。随后，专门的软件将评估图像，检测松垂电缆、故障电缆塔以及其他潜在风险。这种软件甚至可以确定架空导线是否及何时会损坏。有了这些信息，运营商就可以尽早采取措施防止故障发生。
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透过3D眼镜看工厂
如今，许多产品和生产过程的设计、测试与优化都在数字化世界中完成。然而，直到不久前，工厂仍然因为数字化技术的复杂性而无法实现这一点。现在，来自西门子*研究院（CT）的研究人员已研制出能对工厂进行三维可视化的工具。这将实现过程透明，从而有助于避免代**昂的规划失误。
大约一年前，西门子*研究院（CT）的研究人员在西门子数字化日上展示了可视化的概念。也正是在这次活动上，他们遇到了德国安贝格数字化工厂集团的Philipp?Bierschneider。Bierschneider负责为改造生产工厂提供支持。他带领的一支团队主要负责优化从数字模型到现实的转换过程。他与CT研究人员的这次会面碰撞出了火花。很快，两支团队共同参与了一个试点项目，并开发出西门子在安贝格的电子器件工厂车间的三维“数字化双胞胎”。研究人员将他们的愿景描述为“从扫描到云端再到移动端”。现在，这个愿景正在逐渐变为现实。这个项目彻底变革了建筑物的规划方式和设备部署方式。研究人员可以借助激光扫描仪生成建筑物及其设备的虚拟图像，并在云端以低成本处理这些数据，最后在智能手机或平板电脑上将之可视化。
研究人员预计，工作人员很快就可以在实际建造或安装设备之前，在虚拟工厂里部署虚拟设备，甚至执行虚拟调试。由于这项技术的诞生，相关人员在规划阶段就可以利用三维双胞胎来优化正在规划或已建成的工厂里的每台设备的布置。这样不仅节省时间，而且能够提前避免规划失误。Bierschneider解释道：“这种失误往往要到施工或转换阶段才会暴露出来。令人费解的是，如今，产品和生产过程通常都有‘数字化双胞胎’，但工厂车间的空间却依然依靠人工测量。有时这需要耗时数日，还经常会出现测量不准确的问题。”
来自高空的干扰因素
简单来说，二维平面图并不能显示高处的物体，如柱子、窗户和电源线。所以，机器有可能碍于上方电源线或运输路线上的障碍物而无法被放入规划位置。也有时会出现某个窗口被挡住，或两个工作地点间步行距离太远等情况。有了“数字化双胞胎”，规划人员能够查看所有设备的虚拟视图，从而为机器、装饰与固定设施找到较佳位置，而这都归功于三维可视化技术。
来自CT的Rebecca?Johnson表示：“我们预计，将来，智能手机将具备足够的计算能力来显示这些数据。我们想利用西门子DF?PL软件Process?Simulate将这些数据压缩成CAD版本。”由此，无论是虚拟室内游览、楼宇导航和疏散规划，还是与CAD模型进行3D规划对比，这些都将成为可能。未来用户将能够戴着3D眼镜在虚拟房间中行走，并同时用激光笔更换物体进行调整，直到满意为止。他们将可以在数字化工厂车间内自由走动，显示图也将根据规划人员的头部运动实时响应。
创造型人才的数字化舞台
很快，这项科技将能计算工作路径。目前的生产路径效率低下。这意味着员工不得不避开障碍物，绕道而行。生产规划将实现空间优化，并将优化结果无缝融入数字化工厂的整体虚拟生产规划中。Rebecca?Johnson赞叹道：“我们能够实现的应用还有很多。在未来，创造型人才可以借助‘数字化双胞胎’在任何想象所及的房间里尝试他们的创意。”工作人员甚至还可以使用尚未存在而只是3D设计的物体。
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新型传感系统优化化工流程
新型光纤传感器可以精确测量出化学工厂中长达数米的反应器内部的温度曲线图。这项新技术**提供了化学反应器内部的详尽信息，有助于相关人员改善反应工艺。
西门子**将光纤布拉格光栅温度测量系统以传感器的形式应用于工业领域。这种新型传感器名为Sitrans?TO500。它可以在长达数米的反应器中测量化学反应混合物的内部温度。这种传感器可沿一条光缆设置较多48个测量点，从而生成精确的温度曲线，而以往的测量探头仅可在几个点进行测量。得益于这项新技术，如今，过程工程师能够深入了解反应过程，从而实现更高效的控制。该传感器已经顺利通过了化工行业客户的测试，并于2016年11月在德国纽伦堡工业自动化及电子展上成功亮相。
以**细光纤传感器告别笨重的系统
管束反应器通常会包含几个外部冷却反应管。在反应管中，气体混合物会在催化剂的作用下完成化学转化。这些反应管长达数米，直径在2到5厘米之间。由于流入反应器的气体量和位置的不同，反应管内部各处的温度不尽相同。化学反应通常会在250到600摄氏度之间发生。为了测量温度，传感器会被插入保护管中置于反应管内部。诸如电阻温度计和热电偶等常规传感器要求在每个测量点单独安装组件并布线。因此，即便仅部署几个测量点，相关保护管的宽度也必须达到数厘米，而过程控制的依据则是利用为数不多的测量数据建立的理论模型。如果能更加精确地测得反应器内部的温度分布，就可以更高效地运行化学反应器。这样一来，工程师就可以通过控制反应过程，尽可能地延缓催化转化器老化，从而降低设备的更换需求。
尽管西门子推出的新型光纤传感器具备多达48个测量点，但它却可以装入宽度不**过2毫米的保护管中。这种传感器由厚度不足1毫米的光纤构成。沿光纤排布的光学周期性结构又叫布拉格光栅。当光射入光纤时，根据布拉格光栅栅距，特定波长的光波将被反射。由于介质的折射率在一定程度上取决于其温度，因此，在不同温度下，反射光的波长会偏离先前测得的参考值。为了在多点进行测量，光纤具备多个布拉格光栅，每个光栅可反射不同波长的光波。不仅如此，这种传感器使用的激光带宽已拓展至**过100纳米，可产生多种不同波长。由此，这种传感器就能够测量出每个布拉格光栅处的温度。
高柔韧性且耐高温
为了将光纤布拉格光栅技术用于工业领域，西门子工程师必须将原本易碎的光纤变得更为柔韧，只有这样，传感器才能被插入反应器中，并在设备维护等情况下从中取出。柔韧的光纤也让长达数米的传感器能够被卷起以方便运输。此外，工程师们面对的另一个挑战就是反应器内部的高温。因此，光纤不仅必须耐受这样的高温，还需要提前进行调整，以防止在测量时发生温度漂移。
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机器人界的“蜘蛛侠”
3D打印的下一阶段可能是移动制造技术。位于新泽西州普林斯顿的西门子研究院已经研发出了一种外表形似蜘蛛的机器人原型。它们可以协同工作，打印出各种结构和表面，从而有可能加快飞机机身和船舶船身等大型复杂结构物的制造流程。
位于普林斯顿的西门子研究院实验室内有大型蜘蛛出没。人们发现它们在堆积一种散发甜味的粘稠物质。这些物质似乎一接触到一种平滑、光亮的表层就会立即变干。虽然出现的蜘蛛越来越多，却没有人拉响警报。这其中自有原由……
这些“蜘蛛”并非来自郁郁葱葱的普林斯顿周边区域，而诞生于虚拟世界。如今，它们已走入现实，来到西门子研究院自动化与控制技术领域产品设计、建模和模拟研究小组负责人Livio?Dalloro等人工作的地方。Dalloro的团队称这些“蜘蛛”为SiSpis，或西门子蜘蛛。借助自身装载的先进技术，它们有可能在将来变身为新型产业工人。
“SiSpis是西门子灵动制造系统（SiAMS）的一部分，它们代表着西门子研究院在普林斯顿开展的自主系统研究工作的核心。”Dalloro表示。他解释道，从本质上讲，这些像蜘蛛一样的机器人其实是有腿的全自主增材制造装置。他说：“我们打算使用多个自主机器人协同工作，以增材制造的方式生产出汽车车身、船舶船体和飞机机身等结构物。”增材制造，也叫3D打印，是通过逐层叠堆选定材料，生产或精制出产品或表面的技术。
协作是关键
?当然，在像船舶船体这么大的结构物内表面叠加一层材料可能需要数百只“蜘蛛”共同完成。因此，问题的关键在于，这样一支机器人*将如何共同工作？答案就是机器人的自主能力。Hasan?Sinan?Bank是这个项目的主要成员。他解释说：“每只‘蜘蛛’都只能生产一个工件的一小部分。因此，我们试图将这些机器人所要开展的合作类型加以概念化并进行优化。”Dalloro的团队研发的算法可以助这项工作一臂之力。这些算法可用于规划由多个机器人合作执行的任务。如此，两个甚至更多“蜘蛛”就可以合作进行单个物体或区域的增材制造或表面加工。
为了做到这一点，这些机器人使用机载摄像头和激光扫描器来解读周边环境。由于每个机器人都知道自己3D打印臂的活动范围，它们能够自主制造出自己所覆盖的或平坦或起伏的区域部分。而其它机器人则使用相同的技术来制造相邻区域。通过将每个区域划分成垂直区块，这些机器人能够合作覆盖十分复杂的几何结构物，而不会漏掉任何区块。Bank表示：“没有任何其他人尝试过使用移动制造技术来完成这样的任务。”
自主性也是这些蜘蛛机器人的特点之一。例如，这些机器人知道它们目前在特定环境内的具体位置。在使用约两个小时后，当电池余量不足时，蜘蛛机器人将自行返回充电站。但在这之前，它会将数据发送给另一只刚充完电的机器人，以便后者紧接着执行它未完成的工作。同样，每当遇到障碍物，蜘蛛机器人将自主找路绕过障碍物。西门子蜘蛛工人项目于2014年1月启动。Dalloro指出：“这个项目的目的是创建自主制造机器平台原型，它能够理解任务，并将之划分为多个子任务，分配给可用机器人，以合作、协调的方式进入制造过程，而*显式编程。”
借助西门子PLM软件解决方案NX，以及Dalloro团队开发的结合NX与ROS（机器人操作系统）的混合软件，蜘蛛机器人迅速初具雏形。Dalloro表示：“除蜘蛛机器人的迷你电机和电缆是已有产品外，从机械部件到软件等所有组件都是我们自行开发的。”与这个项目着眼于高级制造技术相契合的是，在虚拟世界里设计出蜘蛛机器人组件后，工程师们会用3D打印技术将它制作出来。
除此之外，这支团队必须规划机器人的行为。Bank说：“我们必须开发软件工具来模拟机器人在团体中的行为。”这意味着研发团队必须设法精确校正蜘蛛机器人的制造喷嘴。每只“蜘蛛”都配备了与传统3D打印机的挤出机类似的装置，但目前仅能使用一种叫聚乳酸的含玉米淀粉和甘蔗的打印材料。
这些蜘蛛机器人将走向何方？显然，研究人员已经实现了他们较初的目标：开发出具有较大限度的自主性和较低限度的编程要求的系统。Bank表示：“这项技术一旦发展成熟，就可用于制造几乎任何物品。”
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虚拟“送餐员”哪家强？
为保证哈马德国际机场内高效的餐饮传输，**工业系统供应商Eisenmann?SE为机场物流中心安装了全自动单轨系统，可将满载餐饮的吊运车快速运达目的地。这条单轨系统背后的功臣正是西门子Tecnomatix工厂仿真软件。
丝滑的咖啡、喷香的鸡肉饭、味道浓郁的奶汁培根意面……当你在飞机上享用美食时，你是否知道西门子也为你的高空美食体验贡献了力量呢？
在卡塔尔的哈马德国际机场，每天有约8.2万份餐饮通过机场餐饮传送系统送上飞往世界各地的航班。对这个每年客运量达到3000**的大型机场来说，餐饮运输过程中的任何差错都可能使航班延误，给机场、航空公司和旅客造成巨大损失。
为保证高效的餐饮传输，**工业系统供应商Eisenmann?SE为机场物流中心安装了全自动单轨系统，可将满载餐饮的吊运车快速运达目的地。自投运以来，这条单轨系统一直运行平稳，而它背后的功臣正是西门子Tecnomatix工厂仿真软件。
俗话说，台上一分钟，台下十年功。在哈马德机场还未建成以前，这条系统就已经在Tecnomatix的帮助下在虚拟空间内完成了上万次的模拟运行。工程师也*从德国飞往5800公里外的中东做系统测试，而可以利用“数字化双胞胎”模型，在实际安装前就在电脑上对整个单轨系统进行全面的可视化、模拟和分析，大大降低了成本。
在虚拟空间内，工程师们将130辆满载美食的机上餐车推入吊运车中，沿1.6公里长的电气单轨系统运送至补给站，并在*区域内对它们进行清洁，然后再送至相应航站楼。勤劳的西门子虚拟“送餐员”每天能进行约2万次餐饮配送，让工程师对可能出现的问题进行提**查和处理。
得益于不计其数的“彩排”，单轨系统实际投运十分顺利。“当我们**将实际的电气单轨系统投入使用时，一切都像我们在虚拟世界中规划的那样顺利。”Eisenmann的仿真*Monika?Schneider表示。
Tecnomatix也为Eisenmann带来了可观的**。到系统实际投运之前，为Tecnomatix仿真解决方案投资的每1欧元，都能带来高达12欧元的成本节约。
谁说送餐只能风里来雨里去？有了西门子的虚拟“送餐员”，就算在千里之外，工程师也能“身临其境”，为将一份份美食送上云霄保驾**。
转瞬之间切断**高电流
目前，西门子新推出的HB3-100发电机开关柜保持着利用真空开关技术所能控制安培数的较高纪录。对于起平衡电网波动作用的燃气电厂，这项技术大有裨益。同时，相比于气体绝缘系统，这种开关柜从购买到不再使用的总占有成本可较多降低70%。
真空断路器比传统的气体绝缘断路器要便宜得多。在电厂里，这些发电机断路器可断开或导通在发电机与变压器之间的电流。发生短路时，断路器必须立即切断连接，以免对电厂造成损伤。切断连接是通过快速分开两个金属触头来实现的，但这会在两个金属触头之间形成电弧，而这个电弧必须尽快被消除，以确保断路器本身不受到损伤。
安全断开10万安电流
此前，相关人员一直利用六氟化硫（SF6）来消除电弧。六氟化硫是一种充入断路器内的特殊绝缘气体。而真空断路器则借助高度真空来中断电弧。这项技术*维护，因而比之气体绝缘断路器，其生命周期成本大幅降低。然而，此前真空断路器一直不适用于较大电流强度。借助于新推出的发电机开关柜，西门子现已成功将短路电流限值从过去的8万安提高至10万安。这使得这种低价真空技术的应用范围扩展至装机容量高达400兆瓦的电厂。
发电机断路器可在发生短路时提供保护。它们的切换速度非常快，因而可用于让单个发电机与电网进行相位同步或解耦。例如，配备多台燃气轮机或机组的现代燃气电厂就已经使用了这项功能。为适应太阳能和风力发电量的波动，这些断路器也可以快速启动燃气轮机。
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。
我们在价格上有较大优势,更注重售后服务，现有大量现货销售，欢迎您来电咨询。?
本公司所有销售中产品均为西门子原装正品，质保一年，假一罚百！?
?企业主要业务经营范围：
??????为工业企业提供智能制造整体解决方案**层设计咨询和规划服务；
??????西门子软启动一级代理商
??????为工业企业数字化工厂产线设计、建设、互联互通等提供专业的产品、技术和服务。
??????为工业企业提供远程数据采集、监控、调试运维及工业大数据平台解决方案和服务。
??????为工业企业和**提供电气自动化控制、传动整体解决方案及项目集成、实施应用。
??????为工业企业提供西门子工业软件及数字化工厂解决方案和实施服务。
??????为工业企业提供西门子自动化控制、网络通讯、变频电机、低压元器件、智能仪表等电气控制、传动产品及高、中、低压、西门子8PT配电产品、能源集团自动化等产品、技术和服务。
??????为工业企业智能装备层面提供自主知识产权的自动导引车、RFID、传感器、数据采集智能网关、低压配电柜、智能配电柜及电抗器、滤波器及快速布线端子板等产品。
功能强大的西门子工业电源为工业用户提供了异常出色的电源整体解决方案，兼备可靠性，耐用性和可扩展性。**过10?年的市场检验，电源的可靠性和安全性得到了事实的的印证。现有**过1000万台西门子工业电源安全稳定的在**运行。
SITOP?电源：
35mm?标准导轨安装SITOP电源，可提供标准24V从0.5A到40A?单模块输出，，同时可通过并联扩容系统容量，与附加模块组合成安全可靠，智能化电源系统。同时也提供48V?直流输出产品，提供更丰富的应用。
SIMATIC?设计电源：
S7?标准导轨安装SIMATIC?电源（PS307?电源），DIN?标准导轨S7-200、S7-1200?和SIMATIC?ET?200pro?系导轨电源，可提供标准24VDC，2-8A?单模块输出，也可同时可通过并联扩容系统容量，与附加模块组合成安全可靠，智能化电源系统
LOGO!?电源：
35mm?标准导轨安装小巧的LOGO!电源，小巧的LOGO!?电源，提供丰富的直流输出电压，5V,12V,?15V,?24V?可选。模块化的微型设计，节省了用户的设计空间。
SIYOUNG?电源：
螺钉安装的SIYOUNG电源，标准24V直流输出，提供2.5A、4A、?6A、12A?四级功率输出，紧凑的金属外壳设计和人性化的接线方式设计。统一的外型尺寸和灵活的安装位面，有的提高了了该电源的适用性。
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开放创新：创新的沃土
知识的封锁会削弱企业的竞争力。现如今，企业纷纷转而开展开放创新，从整体着眼，将自身知识与外部技术专长相结合。这样一来，它们就能更好地挖掘自身的创新潜力。而早在多年前，西门子就已为快速、开放、合作的知识转移奠定了坚实的基础。
随着研究与开发领域间数据流动的日益加快，创新周期不断缩短。因此，不受阻碍地交流关于新趋势和新技术的信息就变得愈发重要。所以，许多企业纷纷开始借助开放创新（OI）的手段，将不同部门，甚至企业外部的知识整合在一起。在西门子，开放创新的模式已日趋成熟。例如，在线知识交流平台可以将西门子遍布**的研发团队联系在一起。
被称之为“群组”的网络社区就是这样的例子。群组里往往有数千位*。在这里，员工可以开展讨论，找出较佳创意，并进一步进行研发以达到市场需求。
无限的创意交流
西门子通过有的放矢的方式，倡导这种开放创新模式。譬如，西门子在内部开展的名为“Quickstarter”的开放创意竞赛。该比赛已举办两届，每次西门子都为之投入50万欧元。Quickstarter的特别之处在于，较终哪个项目获得投资并非由管理层决定，而是让员工做主。员工有了好的创意，可以在4周内将之放在在线平台上进行展示。许多时候，这些展示会在来自不同业务部门的同事间引发专业讨论，趣味盎然。比赛结束时，投资者——专门为此注册的员工——可以自主分配整体预算。很多由此获得所需资金的项目较终都被付诸实践了。
从诞生创意到付诸实践
两届Quickstarter比赛共产生了78个创意。其中26个项目给投资者留下了深刻印象，获得了全额投资。另有15个项目被允许在到达阶段性项目目标前继续推进。Quickstarter发起者兼项目负责人Christian?Homma博士表示：“参赛的项目五花八门，但主要集中在数字化领域的核心问题上，如面向工业4.0的通用驱动平台和**IT安全的新方法等。”不过，许多别出心裁的创意也获得了青睐。其中一个就是“海上藻类养殖”项目，其目的是研究如何在公海风电场附近有针对性地养殖藻类以帮助稳定电网系统。未来，西门子将定期举办Quickstarter比赛。
西门子创新基金
西门子积极推行开放创新的另一个例子是西门子创新基金。在德国，仅当前营业年度，西门子就已经通过这个基金投资了1000万欧元来资助员工的非凡创意。创新基金号召每一位西门子员工提出创新的点子和具体实施建议，不过前提条件是这些创意应当能在三年内得以实现。
值得投资的创意不一定非得瞄准新技术研发，也可以是建立新的业务模式和服务，或是在销售中提高客户忠诚度。比赛主办方还专门寻求在西门子各部门当前业务领域之外的创新。由决策者和*组成的评委会将决定哪些项目会真正得以实施。
在研究领域进行合作
西门子也善于利用公司外部资源进行开放创新，这样的案例不胜枚举。例如，多年来，西门子*研究院一直与世界各地的良好大学和研究机构保持密切合作。此外，独立业务部门next47旨在大力倡导颠覆性创新并进一步加快新技术研发的步伐。通过next47，西门子正在整合与初创企业有关的合作。
同时，西门子还在密切留意行业内的较新研发进展。为此，西门子*研究院在内部成立了趋势（2014年）与技术（2012年）侦察部门。西门子利用这个部门帮助内部研究小组找到其工作所需的外部技术合作伙伴，从而辨别有关趋势并将之应用到工作中。
所有这些例子都是催化创意的新途径。这些新方法也提出了转变企业文化的需求，即从“我的知识—你的知识”的思维模式，转变为挖掘员工的巨大潜力以使人人受益的新文化。
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细微之处见真章
西门子为**较大的机械驱动卧式磨机之一提供了驱动技术。该磨机由Cemtec水泥和矿业技术有限公司为俄罗斯一座金矿开采而开发，每天可磨碎高达3万吨的矿石。该金矿有两台直径达数米的卧式旋转磨机。
两台磨机由两台西门子9?MW电机（相当于**过12000马力）驱动。如此高的输出功率对于电机以及将电机能量传输给磨机的齿轮箱而言都非比寻常。齿轮箱也来自于西门子。它采用了特殊设计以通过紧凑、经济的方式传递高输出。
两台磨机可以被想象成巨型的短管。它们由直接安装在短管外部的齿轮驱动。在磨机左右两侧是通过齿轮箱与齿轮相连的电机。驱动解决方案面临的挑战是向磨机传输总共18?MW（左右各9?MW）的输出功率。
双小齿轮箱：小空间里的大功率
?在传统驱动解决方案中，电机通过齿轮箱和联轴杆驱动齿轮（小齿轮）。齿轮与磨机的矢轮直接啮合。较大传输功率部分取决于矢轮宽度。然而，出于经济原因，该宽度不能太大。
因此，大型磨机的功率限值在8?MW左右。而传输规定的9?MW功率将需要*二套包括电机、齿轮箱、联轴杆和小齿轮在内的驱动装置。这不仅价格高昂，而且在本例中并不可行，因为在磨机另一侧已经计划使用另一套9?MW的驱动装置。
考虑到这些限制，西门子工程师采用了通常应用于更小输出功率的设计原则。在没有联轴杆的情况下，DMG2矢轮利用上下两个小齿轮与磨机的齿轮直接啮合。其亮点是可自由安装的中间轴，该轴可通过与电机连接的轴进行驱动。这种“悬浮式”中间轴和特别选择的矢轮与小齿轮的齿距角度，可确保电机输出功率始终平均分布在两个驱动小齿轮上。就这种设计的几何尺寸而言，相同宽度的矢轮可实现较大10?MW的功率传输。
使用DMG2矢轮驱动解决方案降低了矢轮宽度，这使其更具经济性，从而降低了磨机的成本。从功率输出上而言，这个用于大型磨机的齿轮箱是西门子有史以来较大型的DMG2齿轮箱。
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助工业一“臂”之力
一个国际研究团队已经开发出了能在运动范围、灵活性和灵敏度等方面模拟人手的机械手原型。借助压电机械技术和液压技术，这种机械手有可能在要求较高灵敏度和惊人力量的应用中大显身手。
人手真是一个绝妙的系统——在其解剖组织结构中，韧带、腱和肌肉连接着27块骨骼，让它能够做出形形色色的动作。人手能够以恰到好处的灵敏度和灵活性握住诸如镊子等小东西，?也可以用很大力量来移动沉重的物体。人手拥有非常广泛的能力，其中就包括高精度抓取。正是靠着这种能力，人类才可以做出如书写等的特殊动作。
为了复制这些能力，慕尼黑西门子*研究院的一个研究团队，正在与总部设在伦敦的Shadow?Robot公司合作。后者专门研发拟人机械手及相关系统。
四根手指?研究人员已经开发出了一种技术，它让机械手比以往任何时候都更接近于拥有像人手一样的灵敏度和灵活性。这项技术的关键是新型有线线性执行器系统。
有了这个系统，研究人员可以开发出拥有四根手指和腕部、并能在20度范围内自由运动的机械手。它能模拟人手所有抓取动作，比传统的两根手指的“钳子”机械手向前跨出了一大步。项目研究人员利用西门子*研究院开发的压电液压技术原理，模拟人手的各种动作。Georg?Bachmaier博士表示：“为了让机械手有更多不同应用，它需要使用适当的力量和速度。只有实现了这一点，机械手才能执行要求精细运动技能的任务。”Bachmaier与他的同事Iason?Vittorias博士和Wolfgang?Z?ls博士一同在西门子*研究院机电一体化系统研究小组中负责自主式系统硬件研发。
新的执行器可以通过设置，让它的机械阻抗快速而轻柔地运作，从而确保安全。这样一来，机械手就可以十分灵敏地执行较为精细的动作。在执行这些动作的过程中，Shadow?Robot提供的传感器可将每个关节的位置以及指尖上施加的压力等信息，发送给分布在机械手上的执行器。其中的关键是手指上的传感器与安装在机械手前臂内的西门子有线执行器串之间的连接。根据机械手的位置和指尖上施加的压力等信息，系统可以执行目标任务。这意味着，执行器能让手指以精确的适量压力，执行适当动作。然而，它们也可以施加巨大力量，因为更改系统控制设置就可以迅速改变机械手的行为，让执行器提高强度，从而传递大得多的力量。
无限应用
?这一进展的背后是压电机械技术和液压技术的组合。特定电压导致压电晶体轻微偏斜。而液压系统可将这些轻微动作的动作距离放大至20?mm。执行器的另一个优势是拥有金属外壳，它可以保证所有液压油均装在系统内。因而，工程师仅需为执行器提供电源，而不必提供液压油。此外，金属外壳可保护执行器不受灰尘、潮湿或化学品等环境因素的影响。
像人手一样的机械手有可能实现较为精细的动作和压力水平，这将为工业界开创许多新的可能。例如，在与自主系统结合方面，配备这种机械手的机器人系统可以在人类会造成破坏或可能陷入危险的区域，执行目前只能依靠人类的手工技能来完成的任务。这样的环境包括微芯片和半导体行业的无尘室，制药、化工和食品等行业的实验室，以及化工行业潜在的有害健康的环境。
然而，机械手产生影响较为深远的应用领域或许是制造业。制造业历来使用防护栏将机器人与人类分隔开。由于传感器技术的进步，较先进的机器人变得更加灵敏，能够检测出人类并避免伤害。随着机器人的发展，它们将逐步走向自主化。一旦配备类似人手的机械手，它们未来很有可能可以与人类并肩工作。
Vittorias表示：“压电机械手实现了过去只有人手才能实现的高效率和灵活性。”这一创新名副其实地使工业环境中人类与机器人的合作变得“触手可及”。研究人员希望在2016年底推出机械手样
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**型无人机
西门子正在研发一种系统化监测系统，它能够利用无人机和三维图像分析技术监测各类管线、大型工业设施以及高压配电系统中的电缆塔。
在我们看得见以及看不见的地方，管线如同动脉网络一般遍布**。它为我们输送各类物资，从石油、天然气，到氨水、水，甚至啤酒。数十年来，管线一直是较为安全、高效的运输手段之一，用以取代成本高昂的公路或铁路运输方式。但问题同样存在，管线运营商需要监控这些广泛铺设在地表或深埋地下的管线。事实上，许多关键管线上方的覆土厚度与管线处的环境安全密切相关。比如，在欧洲，法律规定地埋式天然气和石油管线的覆土厚度必须达到1米。而在管线总长约占**管线总长度（217万英里，即350万公里）65%的美国，管线埋设深度通常为地下3到6英尺。
一般情况下，直升飞机每隔2到4周会对管线进行一次空中监测。但是，这样的外部监测不仅成本不菲，而且通常缺乏相应设备，无法判定管线覆土厚度是否满足要求。
精确测量
然而，在不久的将来，西门子研发的技术将让一切发生改变。来自西门子*研究院的Claudia?Windisch解释说：“我们正在研发一种效率更高的全新监测系统。它可以借助无人机，从空中对管线覆土厚度进行自动系统化测量。为了做到这一点，我们会将移动设备、机载传感器与智能图像分析技术相结合。”
无人机配备彩色摄像头和近红外线摄像头，沿着地下埋设的长距离管线，按预先设定的路线飞行，拍摄地表的照片。未来，这些图片将通过网络接口传送至西门子的管线分析平台，由平台根据数据生成或更新管线表面三维模型，并附上地理坐标。Windisch表示：“该系统测量覆土厚度的精确度可达10厘米左右。因此，这一系统能提供高质量的测量结果，便于进行可重复的客观分析。”完成分析后，数据将通过网络接口或在SCADA系统中发送给管线运营商。
空中传感器
每年，**管线运营商都会因泄漏、损坏和非法盗取蒙受数百万美元的损失。而如果发生泄漏的地区人迹罕至，维护团队往往需要耗时数日才能确定故障地点。西门子石油与天然气业务管线解决方案负责人Mike?Liepe表示：“我们正在研发一种自动三维图像分析系统，将帮助客户更经济高效地监测管线。如果系统能在早期检测出偏差，运营商就能尽快采取应对措施，防止可能发生的损坏或故障。”
在实际运作过程中，相关人员将沿着管线阀站，以30到50公里的间隔布置无人机。如果管线过程控制系统中有传感器报告异常，距离较近的无人机将自行飞往异常管道段进行检测。无人机会将采集的数据发送至控制系统，由后者对异常状况进行分析并提出对策。西门子*研究院的软件*Daniel?Schall说：“为实现这一目标，我们在现有的SCADA系统中结合了图像和过程数据的自动分析功能。异常和缺陷将显示在真实的三维环境中。这些信息与SCADA系统提供的可视化数据有助于轻松查明故障，并快速采取措施。”
研究人员预计将于一年后完成研发，并计划在德国和奥地利开展多次飞行试验，以测试不同的传感器系统、无人机和轻型飞机。
建筑物监测
除用于监测管线之外，西门子的技术同样适用于其它领域，如建筑物监测等。大型办公楼和工业建筑通常会消耗大量热能。这些热能需要留在建筑物内部，而不应从幕墙或屋顶的隔热性能不良的结构处逸出。无人机可以轻便且安全地检测到这些容易流失热能的区域。
无人机搭载的红外摄像头能对建筑物散发的热量进行成像，然后将这些图片与可见光谱图片相结合。所得到的数据可用于计算出三维模型，以标明热量流失的地点。
密切监测架空导线
架空导线是另一个可能的无人机应用领域。架空导线系统不仅能为列车和缆车提供电力，而且也能为环保型电动卡车供电。在这种应用场景中，无人机同其他监测设备一样，沿规定路线飞行并为基础设施拍摄照片。随后，专门的软件将评估图像，检测松垂电缆、故障电缆塔以及其他潜在风险。这种软件甚至可以确定架空导线是否及何时会损坏。有了这些信息，运营商就可以尽早采取措施防止故障发生。
