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除要适应风力发电的波动外，西门子伺服电机代理商今后的电网还必须承载数量不断增加的地区性小型发电厂生产的电能。“今后，发电的分散程度将会逐步提高，包括安装在屋顶的小型太阳能装置、生物质发电厂、小型热电联产厂以及其他发电厂等。”西门子能源**技术官Michael Weinhold博士指出，“因此，在许多地区，以往从输电至配电网的潮流将会部分或不定时地发生变化。”Weinhold认为，目前我们的电网还不能适应这种变化。
电网公司与**就如何应对这种挑战达成了一致。除大规模扩建电力高速路外，电网还必须进行彻底改造。“目前，电网的智能化水平不够。” Weinhold说，“整个电力系统的自动化水平很低。”尤其对于电力公司而言，低压配电网常常就是一个未知数。因为低压配电网采用的组件在当前配置下，都无法实现通信，许多重要的信息都不为人知，例如用户的实际用电量和线路系统的状况和效率等。
据埃森哲公司报告，电网高达10%的电力损耗是由于输损或盗电所致，而电力公司根本无法注意到这些。在某些发展中国家的大城市，50%的电力就是这样流失的，而电力公司常常无法注意到这些——至少在接到**个举报之前。
为了解决日益迫近的难题，在2005年，欧盟提出了“智能电网”概念——一个实现发配电设施灵活和智能化控制的愿景。“在智能电网中，电力系统与信息通信技术相互依存，缺一不可。” Weinhold说，“这不仅使电网变得透明，而且还降低了监控和管理的难度。”
为了实现这一梦想，西门子伺服电机代理商各国**和各大公司投入了大笔资金。例如，美国能源部为智能电网项目提供了约40亿美元的补贴资金，德国电力公司计划在2020年以前，投资约250亿欧元开发智能电网技术。未来智能电网的关键组件目前已经问世。在某些国家，这些组件甚至已经得到小规模的安装应用。其中一个很好的例子是智能电表——智能化的电子电表。
智能电表是一项关键性的智能电网技术。”位于德国纽伦保的西门子能源智能电网技术中心负责人Eckardt Günther指出，“依托于智能电表技术，电力公司和用户**能够记录供电或用电位置以及供电或用电量。”其优势显而易见：如果记录的用电量准确无误，可根据用电量灵活调整电费。这有利于降低电费和二氧化碳的排放。采用智能电表的优势不仅仅局限于改善配电网。“智能电表可增强节电意识，有助于较好地控制用电。”Günther补充说，“此外，智能电表还是积极用户积极参与电力市场的先决条件。”

如今，制造商正承受着越来越大的压力。他们必须能够快速、简便地重新配置装配线及有关物流过程。理想情况下，要实现这一点，系统应当能够自主完成重新组织。这不仅有助于避免交付瓶颈，且较为根本的是，它有助于企业在竞争日益激烈的市场上长盛**。
要为新的柔性生产环境创造条件，生产设施需要大量数据，即关于什么时候在什么地方需要哪些部件、如何处理各个部件，以及机床和机器人的不同配置将如何影响工厂的能源需求和相关电缆布置等的实时数据。
如今，随着越来越多的生产机器和过程实现联网且源源不断地输出信息，自配置的梦想也渐行渐近。但在目前，机器还是必须按指令行事。这个过程借由控制代码实现。PLM已经提供了仿真工具以帮助程序员创建这样的代码。然而，由于代码十分复杂，它仍需人工编写。要创建这样的代码，程序员必须知道每台机器部署在什么地方，机器如何分组，以及每台机器的服务历史。只有先掌握这些信息，程序员才能将机器重新编程和重新组织，以形成新的配置。Feuer解释道：“我们将这个过程称为反馈循环。通过反馈循环，我们才能将工厂当前的工艺流程，与未来将要执行的工艺流程相关联。”
复制粘贴式生产系统
对反馈循环的模拟开始于获取部署在生产和物流环境中的传感器传来的数据，然后在云端执行模拟。借助PLM及相关数字化双胞胎，用户可在虚拟世界中模拟几乎任何应用场景。举例来说，如果制造商想扩大生产规模，建造*二座生产车间以使产能翻番，PLM可以让用户在某种意义上通过复制粘贴的方式，创建生产系统。Feuer说：“我们可以在世界上任何地方，以同样的精度建造一座一模一样的设施。西门子伺服电机代理商”正如Feuer的客户已再三证实的，终的精度水平令人惊叹。
近年来，得益于收购和*活动，西门子PLM已经大幅提升数字化双胞胎的功能。Feuer表示：“这些模拟已变得越来越全面，现在，它不仅包含了关于产品几何形状的详尽信息，还包含了关于其机械和电子运行情况的详尽信息。这让我们越来越贴近双胞胎一词的字面含义。”
Feuer认为，在未来，人工智能将在PLM中扮演较重要的角色。他说：“目前，我们正处在一个激动人心的发展阶段，机器的学习能力正在稳步提高。”因此，自动化技术目**临的大挑战是让机器能够自主编写新的控制代码。Feuer说：“尽管还有很长的路要走，但我们已心中有数，知道该怎样走好这条路。”西门子伺服电机代理商

预测表明，未来的挑战将是多么艰巨。随着“工业4.0”信息物理融合技术的日益普及，终不是成百上千，而是数以亿计的机器、系统、传感器和单独产品将实现相互通讯。
实时识别袭击模式
还有一个重要的构成IT安全的组成部分是通过监测设施运行环境来检测袭击，如制造工厂或电站等。Martin Otto博士带领的CERT研究小组，正在研发新的解决方案，以支持安全*尽早发现这些袭击并成功地抵御袭击。举例来讲，CERT每天都要调查和分析新的袭击模式，并与其他部门合作，研发有效对策和检测方法，大幅降低袭击风险。Otto解释道，“有了这样的网络安全智能，我们可以理解当前的威胁形势，较加有的放矢地保护我们的系统和客户。”
CERT和ProductCERT的*也在研发能够独立识别新的袭击模式，并生成识别方法的新技术。此外，研究人员也在研究如何提高运行网络抵御袭击的能力，避免发生故障。
机器ID核查
工业领域需要特殊安全解决方案。譬如，一个想法是让机器先“表明身份”，然后才能相互交换数据，或将数据发送至数据库。Hendrik Brockhaus说：“这将提升IT基础设施的防御能力。”在西门子IT安全技术领域，他的团队为西门子交通集团装配了一个试点系统，用于展示这种类型的机器ID系统如何工作。Brockhaus**将公共密钥基础设施（PKI）用于工业设施，并利用数字证书来验证机器、传感器或组件的真实性。譬如，在试点系统环境中，如果控制系统向现场设备的控制单元发送切换指令，那么，控制系统和控制单元双方都要根据PKI证书来确认对方身份属实，且没有袭击企图。PKI证书由按很高安全标准运行的“授信中心”发放，因而确保PKI证书的可信度。
从事研究服西门子伺服电机代理商
西门子IT安全技术领域的另一支团队，也参与防御网络袭击。西门子内部黑客故意找标准软件的漏洞进行攻击。为了理解黑客使用的方法，这个部门设置了所谓的“蜜罐”。蜜罐指的是那些黑客专门寻找的漏洞。当然，蜜罐并不位于真实的IT系统中。相反，它模拟一个软件、网络或服务器，仅仅引导黑客相信他是在袭击真正的系统。通过这种方式细致地分析黑客的袭击方法，西门子可以提升网络安全智能，增强西门子解决方案的防御攻击能力。”
与此同时，除IT基础设施和西门子产品之外，IT安全*也会彻底审视该部门的自有解决方案。只有这样，才能看出IT安全*树立的保护墙是否足够高，以及安全检查点是否足够严格。

Bachmaier指出：西门子伺服电机代理商“想想看，人手是多么灵巧能干！它既拿得起电钻，又拿得稳生鸡蛋。”
机器要想掌握这样的能力就需要配备定制的执行器，例如将信号转换为机械动作或压力等其它物理属性的技术。此外，研究人员将需要高效且高度集成的传动系统和机器，以便开发和整合新的机器人功能。下文的案例可以展示这是如何完成的。
向自然与人类学习
西门子研究院的*正在研发比之前的系统较加轻巧的柔性机电一体化功能模块。电动轮驱动装置就是其中一个例子，它将为移动式自主机器的自西门子伺服电机代理商动化铺平道路。可以想见，在未来，这类解决方案将允许人类通过手势或语音指令来控制机器。当然，确保人类和机器的安全始终是重中之重。
人体肌肉也可以为具备新属性的驱动系统提供参考。在人体里，肌肉群可以通过整合大量细微而快速的动作来产生巨大的力量并完成复杂的运动。西门子研究院的研究人员正以此为模型进行研发工作。他们使用了多项技术，其中就包括压电执行器，其效率是电力驱动系统的8倍左右，且功率密度堪与人类肌肉相媲美。通过将这样的执行器与微型液压系统相结合，研究人员能够模仿肌肉属性，将机器的诸多细微动作连贯起来。
未来工业驱动技术的散热概念
压电驱动系统的优点是，当输出功率很低但力量要求很高时，它们尤为高效。常规电磁驱动系统较适用于输出功率约为30瓦及较高的应用。驱动系统必须具备高性能，同时还要质量轻、外形小巧。这种系统的缺点是它们很快就会变得很热，而这会损害驱动系统的效率并减少它的使用寿命。正因如此，研究人员开展了一系列项目以查明电机绕组的油冷系统以及绕组整体对驱动系统性能的影响等问题。
与标准驱动系统相比，高效的散热系统和功能性集成可以大幅提升功率密度。一体化机器的概念减少了所需接口的数量，这有助于打造分布式工业设施。Klöpzig表示：“在未来, 为满足不断增长的对人机合作交互的需求，驱动系统和机器人需要变得较智能、高效，而传感器网络就是至关重要的组件。从这一角度上来讲，我们将为未来的工业驱动技术创造前提条件。”西门子伺服电机代理商

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