西门子机器少数派报告

机器少数派报告

就像悬疑片《少数派报告》中那样以先发制人的方式打击犯罪，西门子的通用远程服务平台正在帮助预测和防止机器发生故障，以免造成惨重损失。这些机器各式各样，从轮机到断层扫描设备，不一而足。西门子的新一代远程平台将能够处理与日俱增的数据，为开创新的业务模式奠定基础。

现在，维护工程师可以对数十万台设备、乃至整座城市的交通控制系统进行远程分析。

杜伊斯堡，全城“飘绿”。唔，还差一点。在一个巨型显示屏上，这座城市的大街小巷一览无遗。屏幕上显示了许多绿点和一个红点。每一个点都代表一个红绿灯。绿色表示一切正常；红色则反之。慕尼黑RCM支持中心主任Bakir Bijedic-Hoffmann用鼠标点了下这个红点。屏幕弹出一条消息，告诉他这个红绿灯的一只红色灯泡烧坏了。这不是大问题，因为红绿灯系统通常为每个方向都配备了至少两个红绿灯，或者配备了两只红色信号灯泡。

然而，技术人员应当在第二个灯泡坏掉之前，更换这只烧坏的灯泡。计算机数据库表明，要完成这个任务，需要一辆带升降台的载重汽车，因为发生故障的灯泡位于高出地面数米的悬挂式红绿灯上。

过去，技术人员需要驱车前往现场，对这个红绿灯进行检查，然后，再驱车返回车间，领取更换部件，或者还得换一辆带升降台的载重汽车。但现在，归功于通用远程服务平台（cRSP），为德国西门子红绿灯提供维护服务的大约380名维修技术人员在还没坐上维修车之前，就对所要面临的情况了如指掌。cRSP是一个由计算机中心和数据链路构成的统一IT基础设施，支持西门子各个业务领域执行远程维护。城市中的交通计算机、发电站的电机，以及医院的计算机断层扫描设备等，将通过这个系统定期向分布于的三个西门子计算机中心发送状态数据。反过来，cRSP会自动向与之联网的部分系统发送软件更新。维修人员可根据状态数据来安排系统的维护及维修。在有些领域，甚至能在故障发生之前就完成维护和维修。

在位于慕尼黑的支持中心，Bijedic-Hoffmann和他的7名员工监视着遍布的255座城市的交通计算机，从阿布扎比，到维尔茨堡，数不胜数。每一年，仅在德国，维修技术人员就要执行大约6.5万件维修和维护任务。向位于埃森和纽伦堡的控制中心发送故障报告的既可以是客户，也可以是交通计算机。接下来，这两个中心将致电维修技术人员的智能电话，向他们发出通知。大多数情况下，西门子保证在两小时之内派人赶赴现场，或者开始排除故障。如果维修技术人员不知道该如何解决故障，就会致电慕尼黑的专家，然后，专家将通过cRSP登录系统，找出故障根源。这样一来，通常很快就能修好发生故障的系统，如红绿灯或交通计算机等。

不可取代的服务合同。尽管远程维护有诸多优点，一些城市依然对其在交通管理方面的应用存有疑虑。或许出于数据保护方面的担心，这些城市更愿意事事亲力亲为。西门子工业在纽伦堡的远程维护服务产品经理Klaus Selbach说：“人们不会一下子就顺理成章地接受远程维护。”Selbach向大型电机和输电系统的运营商提供顾问服务。一台输出功率超过250千瓦的电机发生故障，会对关联过程造成严重后果，因故障而付出的代价可能远高于远程维护服务的成本。譬如，如果发电站冷却液泵的传动装置停止工作，那么发电厂将停止发电，这会造成每天数十万欧元的损失。尽管如此，一些客户还是更愿意冒着为故障付出沉重代价的风险，而不愿投资于服务合同。但这将事与愿违。根据经验，Selbach的团队知道，服务合同几乎总是能带来丰厚回报。

从慕尼黑的控制中心，Bijedic-Hoffmann的团队可以追踪遍布的255座城市的交通系统所发生的故障，包括需要维修的红绿灯。

每天或每小时，工况监测系统将通过cRSP，向西门子维护中心发送关于电机和输电系统状态的信息。监测系统将发送关于发电厂的电机和输电系统、矿场的碎石机传动装置、水泥生产设备、以及石油和天然气设施等的状态报告。它们都配备了温度和振动传感器，能够发送关于扭矩和转速的信息。根据这些信息，可以计算出传动系统所承受的应力。如果超出了临界水平，技术人员可以深入研究相关数据，甚至实时观察其工况。这样，就能事先发现即将发生的故障，譬如，在轴承破碎在一团烟雾中之前，发现已经磨损的轴承。Selbach说：“我们已经阻止了多起这样的故障。”

使医疗设备保持正常运转。预防性维护——亦即，检查并在系统发生故障之前先行维修——采用了西门子医疗工程小组开发的技术。他们是远程维护领域的一支先锋队伍。在1985年，当西门子在英格兰为一台计算机断层扫描设备配备一台调制解调器以便进行远程诊断时，数据传输速率仅为300比特/秒。如今，cRSP已经连接了包括磁共振断层扫描成像设备和超声成像设备在内的超过12万台医疗设备，以及一万名用户。这些设备可以自动接收大10 Gb的软件更新。1985年，传输如此巨大的数据包需要花数年时间。cRSP是由西门子各业务集团的网络发展而来。医疗集团是大的用户，占用了80%的数据量和功能。所有其他西门子单位在工作中都使用了相同的基础设施，包括计算机中心和传输日志，不过，他们结合使用了其自有应用和业务模式。

到2020年，50万台设备。目前总共已有25万台设备连接至cRSP，到2020年，这个数字有望翻番。每个月，仅医疗领域就要通过2000万个连接传输10 Tb数据。数据量逐年激增，预计到2020年将达到100 Tb，因为越来越多的设备功能都是由软件实现的，其故障很容易通过远程方式进行排除。通过这种方式获得的数据也为分析和研究医疗与人口数据的关联，并藉此开发新的业务模式奠定了基础。

西门子医疗的远程维修业务负责人Sascha Sandner表示，“几年内，随着数据量的增长，cRSP的可灵活扩展性和成本将臻于极限。”正因为如此，急需一项新的技术——这项技术已在酝酿之中。西门子医疗、基础设施和城市、能源等业务领域已与西门子中央研究院、医疗IT团队联手，共同开发一个名为“新一代cRSP”的新系统。这个新系统将采用模块化设计。得益于其改进了的架构，它能处理未来的海量数据，也具备了更加出色的安全功能，并且为连接廉价设备提供了新的可能。新的、小规模计算机中心将会被增设，并且设备将会仅向当时具备足够容量的计算机中心发送数据。每一台设备都包含一个通信代理，它将判定所要发送的是哪种类型的数据。敏感数据将通过昂贵的、高度安全的线路发送。如果法律有要求，这种信息可能不得不被发送至与设备在同一个国家的计算机中心。相比之下，不那么敏感的数据则可以利用基于云计算的服务来发送，以节省费用。

全天候服务。未来cRSP架构的主要目标之一，是支持创建新的业务模式。客户已经可以在包含远程诊断和软件升级的基础服务，与提供每周7天、每天24小时维修保证的服务之间，进行随意选择。在医疗技术领域，创新压力特别大。Sandner说：“现在，我们的竞争对手提供了远程诊断，甚至可以主动检测出即将发生的故障。”

通过进行主动维护、节能增效和远程诊断，数据分析正在转变业务模式。

接下来，要提供交互式服务，如实时音视频合作。譬如，X光机发生故障时，放射治疗师可以使用cRSP来与西门子的应用专员建立可视通话，后者将以远程方式逐步指导他排除故障。另一方面，医生可以向另一家医院的专科医生征求意见。如今，通过cRSP已经可以做到这一点，但新一代系统将能实现更加出色的质量，哪怕是采用诸如平板电脑等标准设备。这将不仅增进西门子与客户之间的互动，而且能增进客户彼此之间的交互。

远程维护可以在西门子的所有业务领域激发新的应用。譬如，楼宇科技集团的专家正在利用cRSP基础设施及其安全数据传输系统，远程控制一家医院的设备自动化系统，而西门子医疗的同事正利用该系统对同一幢大楼内的计算机断层扫描设备进行远程维护。这种方式形成了协力效应，赢得了客户的信任。

帮助客户节能增效日益成为越来越重要的业务模式。譬如，楼宇科技集团正在利用楼宇管理数据，向客户提出关于如何节约用电、节省取暖成本的建议。同样，西门子根据从实际驾驶操作中获得的数据，向铁路工程师提供了关于如何以更加节能增效的方式操作西门子机车的小贴士。以这种方式节能增效而节省的费用将由运营商和西门子分享，从而形成双赢局面。

2014年，慕尼黑的交通服务中心也将拉开远程维护新时代的序幕。4月，他们将推出新的红绿灯控制装置。这种装置将被安装在位于十字路口的灰色机柜中，不过员工能强制操作这个系统，就好像他们站在机柜前面一样。软件更新将被自动上传到控制装置中。同样地，这个新系统也将提率。部门主管Herbert Padinger表示，“在新兴市场国家更是如此，它们承担不起雇佣大量技术人员的费用。”这个系统也采用了云计算技术；德国已经有10座城市将其交通控制任务交给了慕尼黑服务中心另一间机房内的计算机来处理。客户的交通工程师可以通过互联网访问这个系统，譬如，当他们计划为一次大型活动而把所有红绿灯切换为绿色时时候。他们可以在家里舒舒服服地完成这项工作。

Bernd Müller

“云”中的ELVis

为了分析轮机性能，燃气轮机测试和验证专员必须处理海量数据。西门子新打造的燃气轮机配备了近万个机载传感器，每8个小时可以生成12 Tb的数据，这是多么惊人的数字！西门子大型燃气轮机测试和验证机构负责人Jochen Luetche想知道，“如果工程师能在网上碰面，实时监测所有轮机数据，不必费钱费时出差，而是通过网络进行合作，会怎么样？”为了解答这个疑问，以Michael Zidorn为首的柏林测试场地的工程师与以Alexander Loginov为首的西门子俄罗斯研究院的研究人员，联合成立了一支小组，共同开发了ELVis——一个充分利用云计算技术的优势，收集、存储和处理大量基于轮机的信息，并进行可视化的平台。在ELVis的开发阶段，这支团队侧重于三个关键目标：允许连续不断地获取大量传感器读数；采用复杂的数学算法，对数据进行实时分析；以及在分布于的多个机构，以可视方式呈现分析结果。联合开展的工作包括：对Web技术的新进步进行比较分析；考察如何将从社交网络领域形成的创意（如信息交换），用于燃气轮机的监测应用。Loginov回忆道，“我们从2012年11月开始进行研发，到2013年5月，这款软件的个生产版本就已在各地使用，提供对柏林测试场地实验数据的接入。”这个项目进展极快，这归功于以突破陈规的方式利用了实时Web 2.0和云计算领域经实践检验了的热门技术。得益于此，ELVis实现了可高度灵活扩展的架构，因而，不论是在便携电脑上，还是在多站点计算机群中，都能同样轻松地使用这个平台。如果要通过互联网浏览器使用这个系统，注册用户只需要一台计算机和一张专门的安全访问卡，既无需占用大量的本机软件资源，也无需以物理方式接入西门子在柏林的测试中心。因此，目前已有上百位专家能够利用其本土设施，远程监视新轮机的测试，从而大幅降低了差旅费用，并且有更多时间来处理当地的工作。西门子能源与西门子俄罗斯研究院之间的合作确实极富成效。ELVis已经大大提高了西门子轮机监测业务的效率。在快速发展的工业监测领域，这个平台也适用于各种各样的复杂技术系统。