**停息的風(fēng)

有朝一日，浮式風(fēng)電場(chǎng)將能在不適于建造固定樁基海上風(fēng)電場(chǎng)的深海海域一展身手。通過(guò)與挪威國(guó)家石油公司合作，西門子正在克服打造這種浮式系統(tǒng)所涉及的技術(shù)難題。目前，兩家公司正攜手在蘇格蘭沿海建造***一座浮式風(fēng)電場(chǎng)。從2017年底開(kāi)始，5臺(tái)6兆瓦風(fēng)機(jī)將為約2萬(wàn)戶家庭提供電能。

25年前，****大型海上風(fēng)電場(chǎng)在丹麥洛蘭島沿海建成，這在當(dāng)時(shí)曾造成轟動(dòng)。11臺(tái)風(fēng)機(jī)相鄰排列，扎根在水下數(shù)米深。在此之前，同類海上風(fēng)電設(shè)施**達(dá)到如此大的規(guī)模。從那時(shí)起，海上風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域在**范圍內(nèi)穩(wěn)步興起。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2014年，共有數(shù)千臺(tái)海上風(fēng)機(jī)被安裝在世界各地，尤其是在英國(guó)沿海，其總額定裝機(jī)容量達(dá)到8795兆瓦。雖然與陸上風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量相比，這個(gè)數(shù)字還相當(dāng)小——單德國(guó)下薩克森州目前的裝機(jī)容量就能達(dá)到約8500兆瓦——但如果考慮到海上風(fēng)電近年來(lái)的迅猛發(fā)展勢(shì)頭，顯然，海上風(fēng)電正日益發(fā)展成為風(fēng)電資源中的主導(dǎo)。2011年，**海上風(fēng)電裝機(jī)容量?jī)H為4117兆瓦，但從2011年到2014年，裝機(jī)容量已增加了一倍多。這是因?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)力通常比陸地上的更強(qiáng)勁，也更穩(wěn)定。

然而，海上風(fēng)電場(chǎng)的成本會(huì)隨其基礎(chǔ)錨固深度的加深而增加，在深度**過(guò)50米后更是如此。因此，為了有效利用深海海域的風(fēng)力資源，相關(guān)人員計(jì)劃利用由鋼索、鏈條和錨進(jìn)行固定的浮式風(fēng)機(jī)。

可拖動(dòng)的海上風(fēng)機(jī)

 總的來(lái)講，浮式海上風(fēng)機(jī)有許多可取之處。德國(guó)Fraunhofer風(fēng)能及能源系統(tǒng)技術(shù)研究院（IWES）的風(fēng)電專家Jochen Bard預(yù)計(jì)，如果能夠恰好在100米深的水下搭建浮式風(fēng)機(jī)的話，浮式平臺(tái)可使歐洲的海上風(fēng)力發(fā)電量增加2到2.5倍。如果能在更大海域范圍內(nèi)建造浮式海上風(fēng)機(jī)，則可以通過(guò)大規(guī)模建造這種系統(tǒng)來(lái)降低成本。浮式風(fēng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它可以預(yù)先在碼頭區(qū)完成全部裝配，然后拖運(yùn)至海上運(yùn)行場(chǎng)所，從而節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用。相對(duì)的，在深度**過(guò)50至60米的海域，固定式海上風(fēng)電場(chǎng)的基礎(chǔ)錨固成本則相對(duì)高昂。浮式風(fēng)電場(chǎng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在許多情況下，相比于常規(guī)海上風(fēng)電場(chǎng)，它們可以被安裝在風(fēng)況更好的位置。

為了測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)，2009年，西門子與挪威國(guó)家石油公司的子公司Statoil Wind Limited（SWL）合作，在挪威沿海建立了**首臺(tái)浮式風(fēng)機(jī)。此后，這臺(tái)風(fēng)機(jī)就持續(xù)通過(guò)海底電纜向挪威電網(wǎng)輸送電能。挪威國(guó)家石油公司提供了風(fēng)機(jī)的錨泊系統(tǒng)，而塔架和風(fēng)機(jī)本身則來(lái)自于西門子。這個(gè)項(xiàng)目名為“Hywind Demo”，較初預(yù)設(shè)的壽命僅為5年。但是，盡管挪威海域風(fēng)高浪急，風(fēng)機(jī)始終持續(xù)可靠工作，所以它目前仍在運(yùn)行。

較大限度地減少運(yùn)動(dòng)

 受此次成功啟發(fā)，今年，西門子和SWL將開(kāi)始建造****浮式風(fēng)電場(chǎng)。到2017年底，5臺(tái)浮式風(fēng)機(jī)將被安裝在距離蘇格蘭東北角城市Petershead的海岸約25公里處，年發(fā)電量預(yù)計(jì)將達(dá)到135兆度，足以滿足2萬(wàn)戶家庭的用電需求。通過(guò)“Hywind Scotland”項(xiàng)目，SWL希望了解，通過(guò)制造大量設(shè)備、連續(xù)生產(chǎn)和錨泊設(shè)備，以及實(shí)現(xiàn)相關(guān)運(yùn)輸和供應(yīng)船只的高利用率，可以在多大程度上降低浮式風(fēng)電場(chǎng)的成本。此外，這個(gè)項(xiàng)目也可以用于研究一些技術(shù)問(wèn)題，如鄰近風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的尾流會(huì)在浮式風(fēng)電塔架間產(chǎn)生多大程度的影響或干擾。

還有一件事至關(guān)重要：就算受到波浪、風(fēng)和水流的影響，風(fēng)機(jī)也需要**盡可能少地移動(dòng)。其原因是，任何傾斜或搖擺都會(huì)對(duì)機(jī)艙、轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)造成巨大壓力。同Hywind原型機(jī)一樣，SWL在蘇格蘭采用了“柱形浮標(biāo)”的設(shè)計(jì)：每個(gè)浮式風(fēng)機(jī)都配有一套懸浮在水下的帶壓載艙的鋼筋混凝土制物，它們被鋼索系到位于海底的重型錨上。

較早在挪威沿海建造的系統(tǒng)配備的是2.3兆瓦的發(fā)電機(jī)，而現(xiàn)在西門子為蘇格蘭項(xiàng)目提供的是功率更大的6兆瓦風(fēng)機(jī)。西門子風(fēng)力發(fā)電業(yè)務(wù)海上概念與解決方案部負(fù)責(zé)人Jesper M?ller表示：“6兆瓦系統(tǒng)不只是小型風(fēng)機(jī)的擴(kuò)容版。我們優(yōu)化了風(fēng)機(jī)和塔架的設(shè)計(jì)與材料，所以，這個(gè)大型系統(tǒng)不會(huì)太重，也不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生太大壓力。”工程師還為風(fēng)機(jī)配備了許多可在運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)減輕負(fù)荷的復(fù)雜系統(tǒng)。這些都將對(duì)新風(fēng)電場(chǎng)各組件的使用壽命產(chǎn)生積極影響。

SWL專家預(yù)計(jì)，相比于樁基固定的海上風(fēng)機(jī)，浮式風(fēng)電場(chǎng)有可能降低建造成本，在數(shù)百米水深的海域更是如此。M?ller認(rèn)為，在幾乎沒(méi)有淺海區(qū)的美國(guó)太平洋沿岸和日本近海有非常適合建造浮式平臺(tái)的區(qū)域。另外，在西班牙、葡萄牙和法國(guó)的近海也可能有適于建造浮式海上風(fēng)機(jī)的深海區(qū)。目前，除日本的兩個(gè)試點(diǎn)海上風(fēng)電設(shè)施之外，尚無(wú)其它項(xiàng)目可與蘇格蘭Hywind項(xiàng)目相提并論。M?ller指出：“我們的技術(shù)已經(jīng)可以被視為進(jìn)入預(yù)商業(yè)化階段。目前，還沒(méi)有任何其他公司在這方面比我們走得更遠(yuǎn)。”

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創(chuàng)新難題的解決之道

“工業(yè)設(shè)計(jì)思維（i.DT）”為發(fā)掘用戶的潛在需求和構(gòu)思創(chuàng)新產(chǎn)品創(chuàng)造了條件。過(guò)去三年，西門子中國(guó)研究院一直在成功地使用這種方法——迄今為止，已有20多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目采用了該方法。現(xiàn)在，“工業(yè)設(shè)計(jì)思維”來(lái)到了德國(guó)。

有沒(méi)有可能用樂(lè)高積木來(lái)演示關(guān)于創(chuàng)新計(jì)算機(jī)斷層掃描儀的創(chuàng)意，或者用彩色記事貼來(lái)演示適用于礦工的救援裝置？在位于北京的西門子中國(guó)研究院工業(yè)設(shè)計(jì)思維中心，諸如此類稀奇古怪的人工制品，是嚴(yán)肅的產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中**的組成部分。使用剪刀和玩具不僅讓西門子工程師開(kāi)拓了視野，而且有助于他們溝通想法，在研發(fā)初期快速進(jìn)行試驗(yàn)和反復(fù)演算。

 彩色記事貼是嚴(yán)肅的產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中

 **的組成部分。

從2012年開(kāi)始，西門子中國(guó)研究院一直在使用“工業(yè)設(shè)計(jì)思維”方法，來(lái)解決項(xiàng)目中的所謂“棘手難題”。對(duì)于這種問(wèn)題，我們不僅不知道解決辦法，而且連客戶方面的實(shí)際挑戰(zhàn)也不清楚。顧名思義，這種創(chuàng)造性過(guò)程比其他方法更多地使用了視覺(jué)和觸覺(jué)元素。Bettina Maisch博士在北京設(shè)立了i.DT中心并開(kāi)展了相關(guān)計(jì)劃，她表示，“我們的中國(guó)同事和用戶對(duì)這個(gè)方法大加贊賞。” “設(shè)計(jì)思維”的優(yōu)點(diǎn)之一是它能發(fā)掘甚至連用戶自己都未能覺(jué)察、也說(shuō)不出來(lái)的需求。Bettina Maisch稱之為“隱藏需求”，為了探明這些需求，角色扮演游戲的參與者需要從不同類型用戶的視角來(lái)思考。利用工藝材料，通過(guò)幾個(gè)快速遞歸循環(huán)來(lái)提煉創(chuàng)意。每經(jīng)過(guò)一次這樣的循環(huán)，創(chuàng)意就變得更周密一點(diǎn)。從確定創(chuàng)新目標(biāo)開(kāi)始，這個(gè)過(guò)程可能持續(xù)數(shù)月，并且要進(jìn)行多次研討，直到最后確定銷售語(yǔ)，包括從用戶的視角來(lái)闡述較初的挑戰(zhàn)是什么，利用原型來(lái)說(shuō)明解決方案的工作原理，以及它能為客戶創(chuàng)造什么樣的價(jià)值等。

萌生于帕洛阿爾托的方法

“設(shè)計(jì)思維”的**是西門子*研究院研究人員的**：三位來(lái)自美國(guó)的IT專家，包括David Kelley，他既是創(chuàng)新企業(yè)IDEO公司的創(chuàng)始人，又是位于帕洛阿爾托市的斯坦福大學(xué)的教授。二十世紀(jì)九十年代初期，他們?nèi)齻€(gè)想找到一種能在創(chuàng)新過(guò)程初期，將用戶需求納入其中的方法。2005年，SAP公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Hasso Plattner個(gè)人捐資3,500萬(wàn)美元，在斯坦福大學(xué)成立了Hasso Plattner設(shè)計(jì)學(xué)院。其目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)的新一代創(chuàng)新者，增強(qiáng)他們?cè)趧?chuàng)造力方面的自信心，推動(dòng)他們沖破傳統(tǒng)學(xué)科的界限。

以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的研發(fā)方法不僅在學(xué)術(shù)環(huán)境中十分有效，而且已經(jīng)成功用于研發(fā)日用消費(fèi)品。然而，購(gòu)買汽車和手機(jī)的較終用戶，并非西門子的目標(biāo)客戶群體。西門子從事的業(yè)務(wù)領(lǐng)域是生產(chǎn)資料，如發(fā)電設(shè)備或幫助工廠提高生產(chǎn)率的系統(tǒng)。Bettina Maisch和她的團(tuán)隊(duì)根據(jù)西門子及其員工和目標(biāo)市場(chǎng)的要求，改良了IDEO公司和斯坦福大學(xué)開(kāi)創(chuàng)的這種方法。

他們到底想要什么？

 創(chuàng)新?lián)u籃：原型制作實(shí)驗(yàn)室。

“我們的方法意在表明，通過(guò)實(shí)地觀察并與用戶交談，繼而獲得深刻理解，我們能夠?yàn)榻o客戶和西門子創(chuàng)造價(jià)值的解決方案找到更多機(jī)會(huì)。”李智昊表示。他從2015年開(kāi)始**西門子在中國(guó)的i.DT活動(dòng)。為了確定用戶需求，來(lái)自西門子中國(guó)研究院的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和相關(guān)業(yè)務(wù)部門在用戶的工作環(huán)境中對(duì)他們進(jìn)行了暗地追蹤。譬如，在中國(guó)武漢，初始項(xiàng)目范圍是改進(jìn)現(xiàn)有的智能交通管理解決方案。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)，觀察并與各相關(guān)方進(jìn)行交談，包括行人、出租車司機(jī)和交警等。他們?yōu)榻痪峁┝艘豢钅茏屗麄兛旖莸厥謩?dòng)控制紅綠燈的移動(dòng)App 。李智昊說(shuō)：“在許多項(xiàng)目中，我們通過(guò)使用‘工業(yè)設(shè)計(jì)思維’方法，揭示出用戶的實(shí)際需求與業(yè)務(wù)部門的較初設(shè)想大相徑庭。”

用于分析尿樣的新裝置就是一個(gè)例子。通常，這種裝置是使用試紙來(lái)進(jìn)行化學(xué)分析。在這個(gè)領(lǐng)域，西門子在**市場(chǎng)上擁有80%的份額，但在中國(guó)，西門子的市場(chǎng)份額僅為2%，其原因恐怕是潛在客戶認(rèn)為這種裝置的價(jià)格太高。西門子醫(yī)療聲稱新裝置應(yīng)僅售50歐元，這才能與中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的價(jià)格相一致。然而，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了尿液分析儀的另一個(gè)商機(jī)。通過(guò)走訪腎病專家和化驗(yàn)室管理人員，他們發(fā)現(xiàn)在中國(guó)一些大醫(yī)院的化驗(yàn)室，由于目前商用全自動(dòng)尿沉渣分析儀的準(zhǔn)確度很低，化驗(yàn)師必須利用手動(dòng)顯微鏡，靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，以復(fù)查其70%的檢查結(jié)果。通過(guò)與診斷業(yè)務(wù)部門密切合作，他們決定開(kāi)發(fā)一款能夠填補(bǔ)這一缺口的產(chǎn)品：降低速度，但提高質(zhì)量。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制出的解決方案是一臺(tái)需要用戶手動(dòng)將尿樣置入其中的顯微鏡，但它能通過(guò)自動(dòng)圖像處理系統(tǒng)識(shí)別出尿樣中的固態(tài)物質(zhì)，這比肉眼評(píng)估的速度更快。這只是一個(gè)例子，它證明，對(duì)于西門子的新產(chǎn)品研發(fā)，從現(xiàn)場(chǎng)獲得的*一手資料，以及以開(kāi)放的心態(tài)對(duì)待前景光明的新機(jī)會(huì)，是有價(jià)值的方向。

中式思維

北京何以成為西門子“設(shè)計(jì)思維”的核心？徐亞丁博士解釋道，“中國(guó)用戶的需求十分廣泛，這是重要的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力。”徐亞丁是西門子中國(guó)研究院前任院長(zhǎng)，他已于2014年卸任，正是他在三年前引入了這種方法。此外，中國(guó)人喜歡用有趣而又直觀的方式進(jìn)行思考和工作，鼓搗模型，逐步改進(jìn)模型。所有這些特質(zhì)都與“設(shè)計(jì)思維”合拍。

現(xiàn)在，這個(gè)方法在中國(guó)確實(shí)大獲成功，西門子想用它來(lái)幫助其他國(guó)家的同事開(kāi)發(fā)更具創(chuàng)新的產(chǎn)品。自2015年初開(kāi)始，Bettina Maisch一直在位于慕尼黑的西門子*研究院工作。在這里和愛(ài)爾蘭根-紐倫堡，她正在組建一支“工業(yè)設(shè)計(jì)思維”團(tuán)隊(duì)，以支持西門子在德國(guó)的各業(yè)務(wù)部門。與此同時(shí)，在北京，她的同事李智昊會(huì)在2015年春季讓大規(guī)模擴(kuò)建后的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。屆時(shí)，i.DT實(shí)驗(yàn)室將擁有更寬敞的工作坊，多間專門的項(xiàng)目室，以及配備了3D打印機(jī)、數(shù)控機(jī)床和激光切割機(jī)等設(shè)備的高級(jí)機(jī)械車間，這將使簡(jiǎn)陋的原型被提升至更高的專業(yè)水平。Maisch說(shuō)：“‘工業(yè)設(shè)計(jì)思維’是貼近客戶的重要工具。”她堅(jiān)信，這種方法將有益于西門子的創(chuàng)新文化。

???? 公司主要從事工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域設(shè)備的研發(fā)、銷售、維修和承接自動(dòng)化工程及技術(shù)服務(wù)等，集產(chǎn)品銷售、自動(dòng)化控制工程、設(shè)備維修為一體，銷售西門子PLC、觸摸屏、變頻器、SITOP電源、數(shù)控系統(tǒng)(840D、802S/C、802SL、828D 801D)、伺服數(shù)控V20/V90/V80V60、軟啟動(dòng)、備件等各系列產(chǎn)品。企業(yè)主要業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)范圍： 為工業(yè)企業(yè)提供智能制造整體解決方案**層設(shè)計(jì)咨詢和規(guī)劃服務(wù)； 為工業(yè)企業(yè)數(shù)字化工廠產(chǎn)線設(shè)計(jì)、建設(shè)、互聯(lián)互通等提供專業(yè)的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。 為工業(yè)企業(yè)提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、調(diào)試運(yùn)維及工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)解決方案和服務(wù)。 為工業(yè)企業(yè)和**提供電氣自動(dòng)化控制、傳動(dòng)整體解決方案及項(xiàng)目集成、實(shí)施應(yīng)用。 為工業(yè)企業(yè)提供西門子工業(yè)軟件及數(shù)字化工廠解決方案和實(shí)施服務(wù)。 為工業(yè)企業(yè)提供西門子自動(dòng)化控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、變頻電機(jī)、低壓元器件、智能儀表等電氣控制、傳動(dòng)產(chǎn)品及高、中、低壓、西門子8PT配電產(chǎn)品、能源集團(tuán)自動(dòng)化等產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。 為工業(yè)企業(yè)智能裝備層面提供自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)導(dǎo)引車、RFID、傳感器、數(shù)據(jù)采集智能網(wǎng)關(guān)、低壓配電柜、智能配電柜及電抗器、濾波器及快速布線端子板等產(chǎn)品。