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报告概述

本报告是西门子发布的《流程工业解决方案集锦》第三卷，围绕“ONE Tech Company”计划，系统介绍西门子面向流程工业的全栈式数字化解决方案。报告覆盖化工、制药、食品饮料、水处理及冶金等多个行业，阐述如何通过自动化产品、仪表测量、工业通讯和工业软件四大支柱，构建从现场级到管理级的全集成自动化架构。报告包含概念篇、蓝图篇、应用篇及大量优秀项目实践，深入分析了数字孪生、先进过程控制、AI预测性维护、IT/OT融合等关键技术在实际生产中的应用。读者可通过本报告了解流程工业数字化转型的路径、方法及西门子产品体系的整体能力。

报告的核心结论

数字化转型与可持续发展深度融合是流程工业发展方向

报告指出，流程工业企业面临成本、合规与低碳等多重压力，数字化不仅是技术手段，更是实现绿色制造与高效运营的核心驱动力。西门子通过将自动化、仪表、网络与软件有机融合，为客户提供覆盖全生命周期的“组合拳”，助力企业实现安全、合规、绿色生产。

全栈式数字化底座是高效生产的关键支撑

报告强调，以自动化产品（AE）、仪表测量（MI）、工业通讯（DCP）和工业软件（SW）为核心的四大支柱，构成了流程工业的数字底座。通过IT/OT深度融合与“一网到底”的工业以太网架构，实现从现场传感器到云端的数据贯通，为预测性维护、能效管控和智能决策提供可靠基础。

数字孪生技术实现从分子级到工厂级的全流程模拟与优化

报告展示了gPROMS工艺建模与SIMIT虚拟调试技术的应用，能够在研发阶段精准预测工艺性能，在工程阶段进行虚拟验证，大幅缩短调试周期并降低试错成本。数字孪生贯穿产品设计、工程实施到运维优化，确保物理工厂投产即处于最优状态。

AI技术嵌入具体产品，解决配方优化、故障诊断等实际痛点

报告指出，AI不再是遥不可及的概念，而是嵌入到SIMATIC eaSie、SiePA等产品中，为现场工程师提供基于自然语言的设备支持，以及为关键设备提供预测性维护和故障诊断。AI与行业机理结合，降低了数据分析门槛，提升了设备可靠性和生产效率。

报告回答的关键问题

流程工业如何实现数字化转型？

报告指出，流程工业数字化转型需以规划为先导，以模型为驱动，以数据为纽带。西门子提供从咨询规划到落地实施的全生命周期服务，通过gPROMS工艺建模、SIMIT虚拟调试、COMOS协同工程平台以及PROFINET工业网络，实现从研发、工程到运维的数字化双胞胎闭环，帮助企业提升生产效率、增强灵活性并推动可持续发展。

西门子PCS 7在化工行业有哪些典型应用？

报告列举了多个化工行业的PCS 7应用案例，包括氯化法钛白粉生产线、精细化工DCS/BATCH全厂一体化、润滑油SMB系统注料、以及焦炉煤气净化项目等。这些项目利用PCS 7的冗余控制、Batch配方管理、先进过程控制等功能，实现了复杂工艺的自动化和优化，提升了生产稳定性和产品质量。

数字孪生如何提升制药行业合规性？

报告显示，数字孪生技术在制药行业通过gPROMS工艺建模和SIMIT虚拟调试，在研发阶段优化配方参数，在工程阶段验证控制逻辑，确保生产过程符合GMP要求。同时，结合PCS 7的电子批记录和审计追踪功能，实现全流程数据可追溯，满足FDA 21 CFR Part 11规范，降低了合规风险。

什么是西门子“ONE Tech Company”计划？

“ONE Tech Company”是西门子内部的一项战略计划，旨在打破技术孤岛，将自动化产品、仪表测量、工业通讯与工业软件等业务单元有机融合，为流程工业客户提供一套全集成、贯穿全生命周期的统一解决方案。该计划强调以“一个团队、一个目标、一套解决方案”的方式协同服务客户。

报告中的代表性数据

4.6%~14.6%

LNG接收站在线优化平均能耗节省

资料未明确，基于gPROMS工艺数字孪生模型的LNG接收站在线实时优化系统，在项目投运后实现平均能耗节省4.6%~14.6%，为业内首套成功实施的该项目。

水分提升2.7%，能耗降低4.1%，出粉率增加5.8%

婴儿配方奶粉喷雾干燥优化效果

2025年9月测试，通过gPROMS数字孪生与非线性预测性模型控制（NLMPC）优化，在5.5t/h粉塔上实现多批次测试，水分平均提升2.71%，出粉率平均提升5.8%，能耗平均降低4.1%。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 概念篇：数字化时代的流程工业——阐述西门子对流程工业数字化转型的核心理念，强调以规划服务为先导、以模型驱动实现双胞胎闭环、以数据贯通IT与OT。
  • 蓝图篇：践行“ONE Tech Company”计划，构筑全栈式数字化底座——详细介绍自动化产品（AE）、仪表测量（MI）、工业通讯（DCP）和工业软件（SW）四大支柱，以及全域互联、数字孪生、增值服务等整体架构。
  • 应用篇：新产品和重点产品介绍——涵盖SIMATIC Compact Field Unit、ET 200PA SMART+、ET 200SP HA、SIMATIC eaSie、Mobile Worker Lite、SiePA Lite、过程工业智慧能源管理解决方案等产品技术亮点。
  • 化工行业优秀项目实践：包括氯化法钛白粉生产线（PCS 7+BATCH）、医美行业DCS标准化设计、精细化工DCS/BATCH全厂一体化、润滑油SMB系统注料方法、焦炉煤气净化项目、制胶工艺自动化方案、润滑油产线数字化工厂实践、LNG接收站数字孪生优化等。
  • 制药行业优秀项目实践：涵盖API多功能车间（SIMATIC BATCH）、血液制品DCS与MES深度融合、多肽原料药合成DCS系统、制药行业合规导向的自动化控制系统构建、PAS项目多对多传输管道控制、生物制药底层优化设计、抗菌增效剂车间自控系统、计算机化系统验证（CSV）、数字化称重Siwarex应用等。
  • 水行业与食品行业实践：水行业部分介绍了PCS neo在工业污水深度处理中的应用；食品行业包括gPROMS喷雾干燥优化（婴儿配方奶粉）、PCS 7 & NAHMAT在精炼糖行业中的应用、PCS 7系统在生物发酵领域的设计、Batch及CN4100在国外发酵产线中的应用、酱油制曲投料控制方法等。
  • 其他行业及特邀篇：包含功能安全在流程行业的标准化（仪综所）、自备电厂PCS 7集成应用、垃圾焚烧发电DCS系统创新应用、一步炼铜法铜冶炼项目、湿法冶炼PCS 7+SIMIT仿真、建筑垃圾资源化PCS neo应用、双环网冗余监控系统、玻璃窑炉控制优化及APC方案、药玻铂金通道电加热工艺等。
  • 展望篇：展望未来流程工业数字化发展趋势，强调技术底座（智能仪表、工业网络、全集成自动化）的生态闭环，以及数字孪生、AI、边缘计算等技术的深度融合。

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