西門子:從數字化中找尋打開“工業 4.0 ” 大門的鑰匙

文:邢俊2017年第三期

MindSphere引領數字化新征程

    工廠里的每一臺設備都是一個塞滿數據的寶箱,每一條產線都是一條流淌著數據的小河,如何從這些天然的資源中挖掘價值是企業的必修功課。

    在這樣的背景下,西門子推出了基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere。依托西門子在電氣化、自動化和數字化領域的優勢,MindSphere能夠幫助不同行業、各種規模的企業快速高效地收集和分析工業現場的海量數據,從中獲取價值和洞察,進而實現新的業務模式的成功。

西門子(中國)有限公司執行副總裁,數字化工廠集團總經理王海濱

    如何理解基于云的開放式物聯網操作系統?MindSphere是云計算技術在工業生產領域的應用。作為平臺即服務(PaaS),MindSphered優勢在于能夠實現全面的系統集成和數據融合,幫助用戶打破“數據孤島”。云計算與生俱來的擴展的靈活性和按需使用、按使用付費的特點都為用戶使用提供了便利。作為歐洲第二大軟件公司的西門子攜手重要合作伙伴SAP,基于開源的CloudFoundry架構打造的MindSphere,讓工業云觸手可及。

西門子(中國)有限公司數字化工廠集團工廠數字化服務總監李漓

    然而,做平臺就像搭“戲臺子”,只有把臺子搭的穩固、搭的漂亮、搭的有特色,才能把“角兒”吸引到自家“唱戲”。與眾多云平臺相比,MindSphere的開放性獨樹一幟。一方面,西門子推出即插即用的數據接入網關MindConnect,支持開放式通訊標準OPCUA,極大地簡化了西門子設備和海量第三方設備的數據連接,而數據采集端的應用程序編程接口(ConnectivityAPI)則賦予了MindSphere極其廣泛的現場設備兼容性,使得數采端合作伙伴的能力得以充分發揮。另一方面,MindSphere面向軟件即服務(SaaS)層開放了友好的開發編程接口(AppDevelopmentAPI),除了軟件開發人員,設備制造商和最終客戶也可以開發應用程序。

    MindSphere將自身定義為操作系統,用戶可以由此更準確地把握MindSphere的運作機理。MindSphere向下為連接各類設備提供了統一的接口,實現不同設備之間的互聯互通;向上為各種各樣的應用軟件提供良好的開發、運營環境。用戶從MindSphere上獲取應用程序和服務就像從智能手機的應用商店里獲取App一樣簡單。

    今天的西門子已經是全球最重要的軟件企業之一。MindSphere的推出將物聯網、云計算和大數據分析等概念落地,是數字化業務增長的重要驅動力,并將逐步從制造業擴展到交通、樓宇、能源等方方面面,全面推進數字化。

    依托于MindSphere的應用程序被稱為MindApp,現在已經推出了約50種,包括降低安全風險,提升互聯設備和工廠的可用性等多種功能。其中,FleetManager好比用戶全球工廠的控制中心,能夠實時展示系統數據。西門子(中國)有限公司數字化工廠集團工廠數字化服務總監李漓表示:“在邁向工業4.0的道路上,MindSphere大有可為。憑借全球領先的數據采集與分析能力,以及友好開放的生態系統,MindSphere能夠為設備制造商和最終客戶提升設備可用度、增強能源效率、保障數據安全,并改善生產制造的效率和質量。這就是我們所說的MindSphere的四大價值主張。”

    西門子深知工業領域業務之復雜、問題之錯綜,為了推進整個產業的數字化,在MindSphere在誕生之初,就明確宣布要開放自己的平臺資源,攜手合作伙伴共同構建開放共贏的生態系統。整個工業領域中的數據采集開發者、系統集成商、應用開發者、渠道合作伙伴、設備制造商和最終客戶,都是MindSphere生態系統中不可或缺的重要角色。生態系統中的各個組成部分之間互相吸引,正向激勵,良性循環,平臺就像滾雪球那般越做越大,生態也會越發展越有活力。

    隨著MindSphere生態系統的不斷成熟,制造商將以更柔性的生產線、更低的成本和更高的生產效率對每一個消費者的需求做出快速的響應。消費者的個性化需求也將得到前所未有的滿足。MindSphere從數字中找到打開“工業4.0”大門的鑰匙,讓人們生活更加美好。

首次面向中國市場展示“MindSphere”

    西門子在亞太地區首個“數字化體驗中心”近日在北京落成。該中心全面展示了西門子全球領先的、面向“工業4.0”的數字化企業(DigitalEnterprise)理念。觀眾通過親身體驗實際運行的“數字化雙胞胎”和基于云的開放式物聯網操作系統“MindSphere”,可以近距離感受虛擬與現實連接所帶來的生產力和效率的巨大提升。西門子“數字化體驗中心”還通過一系列切實可行的案例,實景展現了不同類型和規模的企業如何實現更快速、靈活、高效的生產和更高的產品質量。

    坐落在西門子北京辦公園區的西門子數字化體驗中心包括數字化企業、全生命周期管理軟件(PLM)、全集成自動化、可持續能源和信息安全實驗室五大展廳,集中展示了數字化在產品設計、生產規劃、生產工程到生產制造和運維的整個生命周期的具體應用。其中,在數字化企業展廳,西門子物聯網操作系統MindSphere首次面向中國市場展示其理念與應用。西門子數字化體驗中心在向各界展示西門子數字化技術實力的同時,兼具孵化創新、產學合作的平臺功能。

    “作為全球唯一一家能在產品研發與制造過程以及工廠管理的完整價值鏈上提供‘數字化雙胞胎’的企業,西門子能夠幫助企業實現端到端的數字化,使高效的大規模定制化生產成為可能。”西門子(中國)有限公司執行副總裁、數字化工廠集團總經理王海濱表示,“在中國首次正式展示的MindSphere兼具空前的開放性、卓越的數據分析能力以及深厚的行業知識。我們正在構建一個強大的生態系統,攜手所有合作伙伴深度挖掘數據的價值。”

    目前,在全球范圍內,西門子已經攜手合作伙伴開發出了多種APP,將與包括源訊、埃森哲、Evosoft、SAP、微軟、亞馬遜云服務(AWS)和Bluvision等眾多合作伙伴一起,不斷推動以MindSphere為平臺的生態系統的建設。

    未來,隨著數字化的發展,西門子數字化體驗中心還將不斷升級。今年,西門子計劃在上海等其他城市陸續設立針對不同業務重點的數字化體驗中心,搭建面向中國乃至亞太地區的數字化技術和數字化企業體驗與教育網絡。

數字化體驗中心從藍圖變成現實

    “建設數字化體驗中心的目的是希望通過這樣的平臺向業界實景的展示,我們所說的數字化企業解決方案究竟長得什么樣,如何能夠從理念和概念,從紙上的藍圖變成大家親身能夠感受到的現實。”西門子(中國)有限公司執行副總裁,數字化工廠集團總經理王海濱先生說到。西門子希望通過數字化體驗中心向客戶傳遞一種什么樣的理念?它能給制造業帶來哪些改變呢?為此,王海濱先生繼續闡述:“第一個維度就是企業所研發的產品本身需要建立它的數字化模型,在計算機的環境里,夠看到所研發出的產品,長什么樣,物理尺寸、電氣特性等等,和一個實物產品應該是一一映射的關系,叫做產品的數字化雙胞胎,這是第一個維度。第二個維度是在企業里面用來生產這個產品,生產現場、產線,以及在產線上各種生產設備本身也需要被建立起數字化雙胞胎。第三個維度是企業的這種業務流程,從企業接到客戶的訂單開始,觸發了面向這個訂單的產品設計到面向這個訂單的供應商的物料準備、生產流程,整個在生產過程中的質量控制流程等等,這些業務的流程本身也需要建立起‘雙胞胎’,這是第三個‘雙胞胎’。”

MindSphere更加開放的生態系統

    這三個“雙胞胎”相互之間又不是完全孤立的,它應該是有機地結合。西門子(中國)有限公司數字化工廠集團工廠數字化服務總監李漓先生做了形象的類比介紹,“就像是三個齒輪,有Teamcenter這些軟件平臺和數據平臺,帶來的我們從產品設計到生產組織階段的數字化雙胞胎能力。加上MindSphere,我們關注的是由MindSphere獲取的設備健康狀態,它意味著產品生產出來交付到客戶去開始使用之后,它每時每刻的狀態是可以通過MindSphere采回來,從而形成了一個大的閉環。”

    “這是西門子所倡導的數字化企業,或者智能制造的藍圖。我相信如果大家在業界,在“工業4.0”這個概念出現以來,不同廠商對這件事情的詮釋有很多相通、相同的地方。而西門子的特點在于:能夠利用自己的產品線幫助制造業企業來實踐,把這種藍圖、愿景變成現實,就如大家剛才在數字化展廳看到的那樣。這是西門子在“工業4.0”,或者說數字化企業從理念到實踐方面走得比較超前的地方。”王海濱先生繼續介紹到。

    “超前”,是西門子的關鍵詞。在智能制造方面,西門子從成都的數字化工廠,發展到現在的數字化雙胞胎;從德國開始的“工業4.0”,到法國、日本,都提出不同的先進制造的理念。面對競爭激烈的中國智能制造市場,且人人都在關注著的“中國制造2025”,王海濱通過分析政策做出了判斷,比如說工信部發布的文件上說,在今后的三年里頭,要在全國收集300個智能制造的樣板工程,在各行各業挑出來的重點行業里,選出一百家有智能制造特征的樣板企業,也要在全國促生10家有智能制造方面集成能力的系統集成商。以此為參考,智能制造的市場規模是相當可觀的。

    目前,很多企業都在往智能制造的方向努力,但是想法越來越趨于一致,一致性多于不一致性。實際上,智能制造的框架在德國有一個標準體系,叫做工業4.0參考架構模型(RAMI4.0),各家在實踐標準體系,在把想象中的智能制造工廠變成現實的道路上,大家的進展或者步伐是不一樣的。王海濱先生希望,西門子繼續在這個領域保持領先,隨著體驗中心的建成,西門子能夠跟各行各業的業界朋友們零距離展示這種理念被實現的一個過程,同時說服更多的制造業的客戶們,在西門子所提供的智能制造的平臺之上,比如說Teamcenter、NX、Technomatix實現數字化雙胞胎的工具,這都是平臺性的東西。用戶自己需要把自己的專業知識嫁接在這個平臺上,來實現其工廠的場景數字化和智能化。

    為繼續保持領先優勢,西門子也在積極地部署組織。去年,組建了離散工業智能制造的研發團隊;在流程工業里面有另外一支專屬的團隊去研究怎么樣把西門子的理念和產品線,把它變成智能制造實現之路;并且,在技術方面,李漓先生的團隊正在積極為MindSphere物聯網操作系統到達中國做一些前期的籌備工作;業務方面,西門子也成立以錢曉侖為帶頭的業務拓展團隊,與有智能制造志向的業界客戶們一起來深入探討,從哪里開始起步,一步一步把自己的工廠建設成數字化工廠。以此看來,西門子的優先、超前之路正在有條不紊的按規劃進行,一切進展皆在掌控中。

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