西门子发电机业务部是公司发电与天然气事业部的一部分，致力于向全世界的公共事业单位提供高可靠性、高性能的旋转发电设备。在位于德国米尔海姆市的设施中，工程师开发并增强了综合全面的涡轮发电机产品组合，可用于高达2200MVA的大型发电应用。
凭借100年的悠久历史、超过1,300台的安装设备规模、以及高达99%的效率等级，西门子发电机以毫不妥协的产品质量而广为人知。在这个行业中，质保费用非常高，而且断电会造成每天高达100万美元的损失，因此西门子的工程师不能犯任何错误。为此该公司不断加大投资力度，吸引行业内最出色的人才，并整合一系列先进的工程技术解决方案，用以支持创新和提高生产力。
当今，全球发电行业的竞争异常激烈。众多大型跨国公司都在这个领域进行了大量投资。像西门子这样的原始设备制造商(OEM)也面临激烈的竞争和全新的挑战。西门子生产的发电机体积大、制造过程非常耗时，并且成本高昂。为了压缩产品的整体交付周期时间，公司自然而然地将目标锁定在工程阶段。
尽管面对更紧迫的交付期限，开发团队仍会提供各种客户服务。除了开发高度定制化的全新发电机设计或技术以外，米尔海姆的工程师还使用现成的组件来制造系统，从而最大限度地降低复杂性。所有组件都需要完美地协同工作，以达到或超越各种严苛的性能要求。此外，随着现场已安装的西门子发电机逐渐老化，这支工程团队还需提供越来越多的维护、维修和整修服务。
米尔海姆团队如何平衡所有这些优先级事项，同时仍实现全球发电行业所需的高质量呢?在过去几年中，西门子发电机部门的管理组努力提高这支高素质开发团队的生产力。基于上述工作，西门子的工程经理找到了实现更高生产力的五大要点。
该团队如何平衡所有这些优先级事项，同时仍实现全球发电行业所需的高质量呢?
1 组建灵活和流动性的团队
西门子发电机部门的工程师每天都要重点处理多个相互冲突的优先级事项。为了同时满足所有需求，西门子建立了高度灵活的流动性组织结构。众多“优先团队”专门负责处理关键项目，例如在断电时为客户恢复电力。不过，未分配优先项目的员工可灵活机动，根据项目的进展和人员需求变化改变其被分派的任务。机械工程、电气工程和其他专业领域的专家在不同小组进行轮岗，根据需要提供他们的专业知识。
为了支持这种高度灵活、不断变化的工程类型，西门子制定了人员和技术的总体准则。首先，大部分员工都应具备众多通用技能，才能在各团队中发挥多重作用。对于很多开发团队而言，工程仿真是一项专业技能;不过在西门子发电机部门，约有一半的工程员工经常使用仿真软件。
此外，工程和设计工具平台应便于团队成员进行项目协作，甚至是跨不同物理学科的协作。对于米尔海姆团队的众多仿真项目，该团队通过采用定制化仿真基础技术的主机来管理大部分工程数据。在这种一维(1-D)主机与ANSYS Workbench之间能够发送和接收参数。Workbench可提供一种通用的用户友好型数值分析平台，团队成员可以聚集在这里，构建共享模型，并交换设计理念。这种共享技术环境与管理主数据的主机协同工作，可确保每个人都使用相同的语言，并致力于相同的目标，即使是团队成员的去留也不会对其有任何影响。
2 创建项目状态的统一视图
当工程机构需要平衡多个优先级项目，并且成员需要在团队之间调动时，管理人员必须全面了解每个项目的状态。发电机的工程团队使用一款名为Concerto的软件产品，可随时查看和监控正在进行中的众多项目。项目经理会定期在Concerto中报告团队进展，其中包括重要的详细信息，例如已完成的进度节点、延误的期限，以及设计过程中所创建“缓冲”时间的可用性或消耗等。
工程高层管理人员至少每周采取一次纠正措施，例如，某个团队进度落后或者另一个团队进度提前，则会重新分配专家。在进行决策的过程中，管理人员会从战略角度权衡每个项目对于公司的重要性，确保不让重要客户感到失望，并让技术开发项目不失水准。
监控项目进度的软件工具有很多，但关键在于其具备能够实现完整可视性的系统。基于技术的系统化方案不仅可确保所有决策都在事实基础上进行，而且还能全面掌握整个工程工作量。这些决策明显优于那些权宜之计或是敲开经理办公室的门寻求帮助时做出的决策。在过去三年里，西门子发电机部通过实施正式的项目跟踪系统，保持着远高于90%的工程项目准时交付率，同时将所完成项目的数量翻了一翻。
3 仅根据需要深入探索
在发电机设计的最初阶段，对完整产品进行充分的3-D多物理场瞬态仿真不仅没有必要，而且还会消耗过多资源。尽管西门子的最终系统异常复杂，但工程团队最开始采用的却是西门子利用定制软件代码开发的内部1-D设计环境。这使得工程师能够对大部分产品的几何结构进行快速预先优化，而后再继续进行更复杂和严苛的2-D和3-D建模。
随着项目推进到设计阶段直至完工，西门子的工程师为了确保最终产品的质量和可靠性都会进行越来越深入的研究。只有当精确度可增大效果和价值时才会进行提高。西门子电机部没有依赖单一的工具和简单的设计细节，而是创建了广泛的工具套件，包括可充分利用有限工程资源定制的1-D环境等;不过，他们在需要时仍可以获得更高保真度的结果。
4 战略性地应用物理测试
与西门子发电机部工程团队限制使用全面的3-D仿真一样，团队成员仅在具有战略意义时才部署成本高且耗时长的物理原型构建和测试。西门子构建了无与伦比的大型发电机测试台，可在向客户交付系统前对系统进行验证。当公司投入开发这种世界级的资源时，就有可能频繁使用它，或许会在质量检查时过度依赖该资源。为了最小化测试和物理原型构建的成本，西门子采用仿真技术不仅能尽早地证明机器的性能，而且还可以验证和纠正预测性的工程方法。
多年来，工程仿真经验证在预测系统性能方面具有高度的精确性，无需进行多轮物理测试。当有需要时，仿真让西门子工程师根据在虚拟设计空间中确定的具体问题区域(例如高机械应力或高温度区域等)，有针对性地进行物理测试。
当把完成的发电机设计放在测试台上测试时，工程师确切地知道哪些区域需要研究，以及如何研究——这是进行早期规划和战略构想的结果。如果在测试过程中发现问题，可借助有针对性的后续仿真以低成本快速解决这些问题。西门子发电机部在闭环周期内将仿真和物理测试配合使用，仅在能增加客户价值时才使用测试台。
5 追求卓越
当工程团队需要加紧工作并承受持续的压力时，就很容易回到“我们一直是这么做”的想法上。然而，这与通过长期创新和持续改进增加竞争力的初衷是相违背的。开发团队需要查看和重新检查最基础的流程，才能不断地缩短设计周期并降低成本。当管理人员聚焦在多年来被广泛采用的日常工作流程时，结果往往非常惊人。
例如，西门子电机部的工程师曾经根据内部客户标准为每个项目手动输入多页的电气数据表单，这样做非常耗时。西门子团队认识到造成低效率的重要原因后，将不同客户要求进行整合，实现表格标准化。有了在线版本，工程师只需点击几次鼠标就可非常轻松地填充每个项目的表格。现在，电气规范的制定只需几秒钟，而非数天时间。由于老方法导致的低效率会影响每个下游每个流程，因此单单这项改善就显著缩短了发电机业务部的交付期。
还有一个例子，当创建3-D设计时，工程师会传输初始数据以进行数值分析。由于物理设计和数值建模并行开展，因而设计经常发生变化，与数值模型不相匹配，这会增加设计不确定性和降低模型的价值。为了确保一致性，所涉及的工程师每周需要会面两次以验证模型的有效性，即便是他们在世界不同的地点工作也如此。此外，工程师还在后续采取的行动上达成一致，专注于质量和进度安排。很多情况下，这样可节省数周的返工时间，同时提高设计的质量，且不增加任何成本。
每个工程团队都可能具有制度化的流程，并且这些流程已有多年未进行审查和优化。管理人员通过客观审视他们的工程部门，就可能找到并消除这些隐藏的低效率因素。改变过时的日常工作方法可显著提高工程生产力，通常仅需很少或不需要任何资金投入。
