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機器少數(shù)派報告

就像懸疑片《少數(shù)派報告》中那樣以先發(fā)制人的方式打擊犯罪，西門子的通用遠程服務(wù)平臺正在幫助預測和防止機器發(fā)生故障，以免造成慘重損失。這些機器各式各樣，從輪機到斷層掃描設(shè)備，不一而足。西門子的新一代遠程平臺將能夠處理與日俱增的數(shù)據(jù)，為開創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)在，維護工程師可以對數(shù)十萬臺設(shè)備、乃至整座城市的交通控制系統(tǒng)進行遠程分析。

杜伊斯堡，全城“飄綠”。唔，還差一點。在一個巨型顯示屏上，這座城市的大街小巷一覽無遺。屏幕上顯示了許多綠點和一個紅點。每一個點都代表一個紅綠燈。綠色表示一切正常；紅色則反之。慕尼黑RCM支持中心主任Bakir Bijedic-Hoffmann用鼠標點了下這個紅點。屏幕彈出一條消息，告訴他這個紅綠燈的一只紅色燈泡燒壞了。這不是大問題，因為紅綠燈系統(tǒng)通常為每個方向都配備了至少兩個紅綠燈，或者配備了兩只紅色信號燈泡。

然而，技術(shù)人員應(yīng)當在第二個燈泡壞掉之前，更換這只燒壞的燈泡。計算機數(shù)據(jù)庫表明，要完成這個任務(wù)，需要一輛帶升降臺的載重汽車，因為發(fā)生故障的燈泡位于高出地面數(shù)米的懸掛式紅綠燈上。

過去，技術(shù)人員需要驅(qū)車前往現(xiàn)場，對這個紅綠燈進行檢查，然后，再驅(qū)車返回車間，領(lǐng)取更換部件，或者還得換一輛帶升降臺的載重汽車。但現(xiàn)在，歸功于通用遠程服務(wù)平臺（cRSP），為德國西門子紅綠燈提供維護服務(wù)的大約380名維修技術(shù)人員在還沒坐上維修車之前，就對所要面臨的情況了如指掌。cRSP是一個由計算機中心和數(shù)據(jù)鏈路構(gòu)成的統(tǒng)一IT基礎(chǔ)設(shè)施，支持西門子各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域執(zhí)行遠程維護。城市中的交通計算機、發(fā)電站的電機，以及醫(yī)院的計算機斷層掃描設(shè)備等，將通過這個系統(tǒng)定期向分布于全球的三個西門子計算機中心發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)。反過來，cRSP會自動向與之聯(lián)網(wǎng)的部分系統(tǒng)發(fā)送軟件更新。維修人員可根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)來安排系統(tǒng)的維護及維修。在有些領(lǐng)域，甚至能在故障發(fā)生之前就完成維護和維修。

在位于慕尼黑的支持中心，Bijedic-Hoffmann和他的7名員工監(jiān)視著遍布全球的255座城市的交通計算機，從阿布扎比，到維爾茨堡，數(shù)不勝數(shù)。每一年，僅在德國，維修技術(shù)人員就要執(zhí)行大約6.5萬件維修和維護任務(wù)。向位于埃森和紐倫堡的控制中心發(fā)送故障報告的既可以是客戶，也可以是交通計算機。接下來，這兩個中心將致電維修技術(shù)人員的智能電話，向他們發(fā)出通知。大多數(shù)情況下，西門子保證在兩小時之內(nèi)派人趕赴現(xiàn)場，或者開始排除故障。如果維修技術(shù)人員不知道該如何解決故障，就會致電慕尼黑的專家，然后，專家將通過cRSP登錄系統(tǒng)，找出故障根源。這樣一來，通常很快就能修好發(fā)生故障的系統(tǒng)，如紅綠燈或交通計算機等。

不可取代的服務(wù)合同。盡管遠程維護有諸多優(yōu)點，一些城市依然對其在交通管理方面的應(yīng)用存有疑慮。或許出于數(shù)據(jù)保護方面的擔心，這些城市更愿意事事親力親為。西門子工業(yè)在紐倫堡的遠程維護服務(wù)產(chǎn)品經(jīng)理Klaus Selbach說：“人們不會一下子就順理成章地接受遠程維護。”Selbach向大型電機和輸電系統(tǒng)的運營商提供顧問服務(wù)。一臺輸出功率超過250千瓦的電機發(fā)生故障，會對關(guān)聯(lián)過程造成嚴重后果，因故障而付出的代價可能遠高于遠程維護服務(wù)的成本。譬如，如果發(fā)電站冷卻液泵的傳動裝置停止工作，那么發(fā)電廠將停止發(fā)電，這會造成每天數(shù)十萬歐元的損失。盡管如此，一些客戶還是更愿意冒著為故障付出沉重代價的風險，而不愿投資于服務(wù)合同。但這將事與愿違。根據(jù)經(jīng)驗，Selbach的團隊知道，服務(wù)合同幾乎總是能帶來豐厚回報。

從慕尼黑的控制中心，Bijedic-Hoffmann的團隊可以追蹤遍布全球的255座城市的交通系統(tǒng)所發(fā)生的故障，包括需要維修的紅綠燈。

每天或每小時，工況監(jiān)測系統(tǒng)將通過cRSP，向西門子維護中心發(fā)送關(guān)于電機和輸電系統(tǒng)狀態(tài)的信息。監(jiān)測系統(tǒng)將發(fā)送關(guān)于發(fā)電廠的電機和輸電系統(tǒng)、礦場的碎石機傳動裝置、水泥生產(chǎn)設(shè)備、以及石油和天然氣設(shè)施等的狀態(tài)報告。它們都配備了溫度和振動傳感器，能夠發(fā)送關(guān)于扭矩和轉(zhuǎn)速的信息。根據(jù)這些信息，可以計算出傳動系統(tǒng)所承受的應(yīng)力。如果超出了臨界水平，技術(shù)人員可以深入研究相關(guān)數(shù)據(jù)，甚至實時觀察其工況。這樣，就能事先發(fā)現(xiàn)即將發(fā)生的故障，譬如，在軸承破碎在一團煙霧中之前，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)磨損的軸承。Selbach說：“我們已經(jīng)阻止了多起這樣的故障。”

使醫(yī)療設(shè)備保持正常運轉(zhuǎn)。預防性維護——亦即，檢查并在系統(tǒng)發(fā)生故障之前先行維修——采用了西門子醫(yī)療工程小組開發(fā)的技術(shù)。他們是遠程維護領(lǐng)域的一支先鋒隊伍。在1985年，當西門子在英格蘭為一臺計算機斷層掃描設(shè)備配備一臺調(diào)制解調(diào)器以便進行遠程診斷時，數(shù)據(jù)傳輸速率僅為300比特/秒。如今，cRSP已經(jīng)連接了包括磁共振斷層掃描成像設(shè)備和超聲成像設(shè)備在內(nèi)的超過12萬臺醫(yī)療設(shè)備，以及一萬名用戶。這些設(shè)備可以自動接收最大10 Gb的軟件更新。1985年，傳輸如此巨大的數(shù)據(jù)包需要花數(shù)年時間。cRSP是由西門子各業(yè)務(wù)集團的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來。醫(yī)療集團是最大的用戶，占用了80%的數(shù)據(jù)量和功能。所有其他西門子單位在工作中都使用了相同的基礎(chǔ)設(shè)施，包括計算機中心和傳輸日志，不過，他們結(jié)合使用了其自有應(yīng)用和業(yè)務(wù)模式。

到2020年，50萬臺設(shè)備。目前總共已有25萬臺設(shè)備連接至cRSP，到2020年，這個數(shù)字有望翻番。每個月，僅醫(yī)療領(lǐng)域就要通過2000萬個連接傳輸10 Tb數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)量逐年激增，預計到2020年將達到100 Tb，因為越來越多的設(shè)備功能都是由軟件實現(xiàn)的，其故障很容易通過遠程方式進行排除。通過這種方式獲得的數(shù)據(jù)也為分析和研究醫(yī)療與人口數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，并藉此開發(fā)新的業(yè)務(wù)模式奠定了基礎(chǔ)。

西門子醫(yī)療的遠程維修業(yè)務(wù)負責人Sascha Sandner表示，“幾年內(nèi)，隨著數(shù)據(jù)量的增長，cRSP的可靈活擴展性和成本將臻于極限。”正因為如此，急需一項新的技術(shù)——這項技術(shù)已在醞釀之中。西門子醫(yī)療、基礎(chǔ)設(shè)施和城市、能源等業(yè)務(wù)領(lǐng)域已與西門子中央研究院、醫(yī)療IT團隊聯(lián)手，共同開發(fā)一個名為“新一代cRSP”的新系統(tǒng)。這個新系統(tǒng)將采用模塊化設(shè)計。得益于其改進了的架構(gòu)，它能處理未來的海量數(shù)據(jù)，也具備了更加出色的安全功能，并且為連接廉價設(shè)備提供了新的可能。新的、小規(guī)模計算機中心將會被增設(shè)，并且設(shè)備將會僅向當時具備足夠容量的計算機中心發(fā)送數(shù)據(jù)。每一臺設(shè)備都包含一個通信代理，它將判定所要發(fā)送的是哪種類型的數(shù)據(jù)。敏感數(shù)據(jù)將通過昂貴的、高度安全的線路發(fā)送。如果法律有要求，這種信息可能不得不被發(fā)送至與設(shè)備在同一個國家的計算機中心。相比之下，不那么敏感的數(shù)據(jù)則可以利用基于云計算的服務(wù)來發(fā)送，以節(jié)省費用。

全天候服務(wù)。未來cRSP架構(gòu)的主要目標之一，是支持創(chuàng)建新的業(yè)務(wù)模式?？蛻粢呀?jīng)可以在包含遠程診斷和軟件升級的基礎(chǔ)服務(wù)，與提供每周7天、每天24小時維修保證的高級服務(wù)之間，進行隨意選擇。在醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，創(chuàng)新壓力特別大。Sandner說：“現(xiàn)在，我們的競爭對手提供了遠程診斷，甚至可以主動檢測出即將發(fā)生的故障。”

通過進行主動維護、節(jié)能增效和遠程診斷，數(shù)據(jù)分析正在轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)模式。

接下來，要提供交互式服務(wù)，如實時音視頻合作。譬如，X光機發(fā)生故障時，放射治療師可以使用cRSP來與西門子的應(yīng)用專員建立可視通話，后者將以遠程方式逐步指導他排除故障。另一方面，醫(yī)生可以向另一家醫(yī)院的?？漆t(yī)生征求意見。如今，通過cRSP已經(jīng)可以做到這一點，但新一代系統(tǒng)將能實現(xiàn)更加出色的質(zhì)量，哪怕是采用諸如平板電腦等標準設(shè)備。這將不僅增進西門子與客戶之間的互動，而且能增進客戶彼此之間的交互。

高級遠程維護可以在西門子的所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域激發(fā)新的應(yīng)用。譬如，樓宇科技集團的專家正在利用cRSP基礎(chǔ)設(shè)施及其安全數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，遠程控制一家醫(yī)院的設(shè)備自動化系統(tǒng)，而西門子醫(yī)療的同事正利用該系統(tǒng)對同一幢大樓內(nèi)的計算機斷層掃描設(shè)備進行遠程維護。這種方式形成了協(xié)力效應(yīng)，贏得了客戶的信任。

幫助客戶節(jié)能增效日益成為越來越重要的業(yè)務(wù)模式。譬如，樓宇科技集團正在利用樓宇管理數(shù)據(jù)，向客戶提出關(guān)于如何節(jié)約用電、節(jié)省取暖成本的建議。同樣，西門子根據(jù)從實際駕駛操作中獲得的數(shù)據(jù)，向鐵路工程師提供了關(guān)于如何以更加節(jié)能增效的方式操作西門子機車的小貼士。以這種方式節(jié)能增效而節(jié)省的費用將由運營商和西門子分享，從而形成雙贏局面。

2014年，慕尼黑的交通服務(wù)中心也將拉開遠程維護新時代的序幕。4月，他們將推出新的紅綠燈控制裝置。這種裝置將被安裝在位于十字路口的灰色機柜中，不過員工能強制操作這個系統(tǒng)，就好像他們站在機柜前面一樣。軟件更新將被自動上傳到控制裝置中。同樣地，這個新系統(tǒng)也將提高效率。部門主管Herbert Padinger表示，“在新興市場國家更是如此，它們承擔不起雇傭大量技術(shù)人員的費用。”這個系統(tǒng)也采用了云計算技術(shù)；德國已經(jīng)有10座城市將其交通控制任務(wù)交給了慕尼黑服務(wù)中心另一間機房內(nèi)的計算機來處理?？蛻舻慕煌üこ處熆梢酝ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)訪問這個系統(tǒng)，譬如，當他們計劃為一次大型活動而把所有紅綠燈切換為綠色時時候。他們可以在家里舒舒服服地完成這項工作。

Bernd Müller

“云”中的ELVis

為了分析輪機性能，燃氣輪機測試和驗證專員必須處理海量數(shù)據(jù)。西門子打造的燃氣輪機配備了近萬個機載傳感器，每8個小時可以生成12 Tb的數(shù)據(jù)，這是多么驚人的數(shù)字！西門子全球大型燃氣輪機測試和驗證機構(gòu)負責人Jochen Luetche想知道，“如果工程師能在網(wǎng)上碰面，實時監(jiān)測所有輪機數(shù)據(jù)，不必費錢費時出差，而是通過網(wǎng)絡(luò)進行合作，會怎么樣？”為了解答這個疑問，以Michael Zidorn為首的柏林測試場地的工程師與以Alexander Loginov為首的西門子俄羅斯研究院的研究人員，聯(lián)合成立了一支小組，共同開發(fā)了ELVis——一個充分利用云計算技術(shù)的優(yōu)勢，收集、存儲和處理大量基于輪機的信息，并進行可視化的平臺。在ELVis的開發(fā)階段，這支團隊側(cè)重于三個關(guān)鍵目標：允許連續(xù)不斷地獲取大量傳感器讀數(shù)；采用復雜的數(shù)學算法，對數(shù)據(jù)進行實時分析；以及在分布于全球的多個機構(gòu)，以可視方式呈現(xiàn)分析結(jié)果。聯(lián)合開展的工作包括：對Web技術(shù)的進步進行比較分析；考察如何將從社交網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域形成的創(chuàng)意（如信息交換），用于燃氣輪機的監(jiān)測應(yīng)用。Loginov回憶道，“我們從2012年11月開始進行研發(fā)，到2013年5月，這款軟件的*個生產(chǎn)版本就已在全球各地使用，提供對柏林測試場地實驗數(shù)據(jù)的接入。”這個項目進展極快，這歸功于以突破陳規(guī)的方式利用了實時Web 2.0和云計算領(lǐng)域經(jīng)實踐檢驗了的熱門技術(shù)。得益于此，ELVis實現(xiàn)了可高度靈活擴展的架構(gòu)，因而，不論是在便攜電腦上，還是在多站點計算機群中，都能同樣輕松地使用這個平臺。如果要通過互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器使用這個系統(tǒng)，注冊用戶只需要一臺計算機和一張專門的安全訪問卡，既無需占用大量的本機軟件資源，也無需以物理方式接入西門子在柏林的測試中心。因此，目前已有上百位專家能夠利用其本土設(shè)施，遠程監(jiān)視新輪機的測試，從而大幅降低了差旅費用，并且有更多時間來處理當?shù)氐墓ぷ?。西門子能源與西門子俄羅斯研究院之間的合作確實極富成效。ELVis已經(jīng)大大提高了西門子輪機監(jiān)測業(yè)務(wù)的效率。在快速發(fā)展的工業(yè)監(jiān)測領(lǐng)域，這個平臺也適用于各種各樣的復雜技術(shù)系統(tǒng)。