近期,在西门子数字化体验中心落成典礼及媒体沟通会上,西门子(中国)有限公司执行副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨、西门子(中国)有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务总监李漓等多位企业高层就新推出的基于云的、开放式物联网操作系统MindSphere,以及西门子对当前制造业数字化建设的看法,作了详细的阐述和介绍。
Q:请问西门子如何定义制造企业的数字化建设?其中包括那几方面的建设重点?
王海滨:西门子将数字化企业的精髓、核心定义为“数字化双胞胎”,即在一个制造企业内部要建设三个维度的“数字化双胞胎”。第一个维度是企业所研发的产品本身需要建立它的数字化模型,即在计算机环境里能够看到所研发产品的形状、物理尺寸、电气特性等,以及一个现实世界中的实物产品,这是一一对应的关系,也可以叫做产品的“数字化双胞胎”。
西门子(中国)有限公司执行副总裁,数字化工厂集团总经理王海滨
第二个维度是在企业用于生产该产品的生产现场、产线,以及产线上的各种生产设备也需要被建立起“数字化双胞胎”。第三个维度是企业的业务流程,从接到客户的订单开始,触发了面向这个订单的产品设计,到面向这个订单的供应商的物料准备、生产流程,及整个生产过程中的质量控制流程等,这些业务流程本身也需要建立起“数字化双胞胎”。
西门子(中国)有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务总监李漓
这三个“数字化双胞胎”相互之间又不是完全孤立的,而是有机地结合在一起,这就是西门子所倡导的数字化企业的愿景。在一个共有的数据协同平台(Teamcenter)上,运行这三个齿轮,一个是产品研发的齿轮(PLM),这个齿轮背后是建立产品“数字化双胞胎”的过程;中间这个齿轮就是业务流程、制造流程“数字化双胞胎”(MOM);第三个齿轮是制造业现场的“数字化双胞胎”(TIA),这三个齿轮互相咬合在Teamcenter这个平台上,来完成一个制造业的企业端到端全价值链的数据联通。接下来就是把数据从制造业的现场大量地、方便地采集、然后送到云端,传送到西门子基于云的、开放的物联网操作系统MindSphere上,形成大数据,这样,企业就可以基于云端这个大数据平台进行数据挖掘来产生更多的价值,这就是西门子所倡导的数字化企业,或者是智能制造的蓝图。
Q:西门子开放式物联网操作系统MindSphere的特点有哪些?与目前一些企业开发的云端应用或某些互联网平台公司相比,MindSphere操作系统有哪些不同之处?
李漓:首先,西门子MindSphere被定义成一个基于云端开放的物联网操作系统,它使用类比似的定义其实是有深层次原因的。MindSphere的一大特点是,它向下会直接到达车间级工厂设备,实时安全地把设备产生的数据采集到云端上;而向上它对于应用软件的开发层提供一个开放的架构,使得所有的应用开发商能够在用户友好的界面和环境下,开发各种各样场景的软件来产生不同领域、不同垂直市场的价值增值。
MindSphere的这种架构很像传统PC机领域的操作系统,向下要接触各种各样的硬件,不只是IO输入输出;而向上要能够广泛地支持各种各样的软件应用形成各种专用技术、使用场景的特性,这两者是有相通的。
目前,很多企业逐渐建立了或者既有的基于云端的应用,在某种程度上是专有场景单个任务云化的一种解决方案。从这个角度上说,其任务的广度上其实是不能和一个操作系统相比的,而与之形成对照的是,MindSphere是一个通用性的平台,西门子瞄准的是整个制造业、整个工业领域,还有在楼宇、医疗、交通、市政等应用市场,或者广义上的第二产业领域,MindSphere都要服务于这些场景,所以它的通用性决定了其更具有操作系统的特色。
MindSphere相比于市面上一些类似互联网平台的不同之处在于,西门子依托自己在自动化和电气化领域广泛的市场渗透率,依托一百多年的知识积累,令MindSphere可以很容易从西门子在市场上已有存量的自动化和电气化产品上实时地、即插即用地取得数据,这一点尤其是对企业而言是特别重要的一个特质。这意味着采集数据的效率更高,成本很低,这一点市面上很多工业物联网的平台是做不到的。
另外,数据采上来要通过应用带来价值增值,这一应用开发需要有大量的对于行业、对于应用场景的理解作为铺垫。西门子在工业领域已有一百多年的开发历史,有着非常丰富的专业知识,对某些特定场景或垂直行业拥有丰富的开发经验,擅长进行资源整合以带来更大的价值增值,这也是MindSphere的另一个特点。更重要的,前面提到的三个维度上的“数字双胞胎”有三个齿轮,以及Teamcenter软件平台和数据平台,带来了从产品设计到生产组织阶段的“数字化双胞胎”,加上MindSphere操作系统,西门子关注的是由MindSphere获取的设备健康状态,它意味着产品生产出来交付到客户去开始使用之后,每时每刻的状态都可以通过MindSphere采集回来,从而形成一个大的闭环,真正覆盖了产品从设计到生产,再到最后服务使用的全生命周期。
Q:从实际应用开看,基于云端、开放式物联网操作系统MindSphere可以为制造企业带来哪些具体的应用价值?
王海滨:关于MindSphere操作系统把数据采集、放到云端,在云端进行大数据分析来产生价值这个想法不是今天才有的,实际上,这一场景在十几年前、甚至二十年前的工业界已经有了。但要在二十年前实现这个场景,在技术上的难度比起今天来讲要困难的多。
而在今天,互联网无处不在,数据很方便地就能被采集到现场的控制器,如PLC连接到Internet,通过有线方式或是无线Wi-Fi,就能把数据传送出去,这是技术变化带来的便利。
但同时也带来了两个问题:第一,数据放在互联网上,信息的保护、数据的加密是一个很大的挑战。每一个企业用户,都不太希望自己的数据被别人轻易拿到,所以信息的加密技术是一个非常重要的基础条件。需要在网络上建立一个操作系统,使人们很方便地对这些数据进行展示,分析并挖掘数据背后的信息,这就是MindSphere诞生的背景。
西门子的优势就在于,把这个数据从现场采集回来的难易程度。在这个方面,西门子先行一步,因为在工业现场,西门子的PLC及驱动设备、各种工业现场设备等大量存在,使得西门子在数据采集上有先天优势。
第二个区别在于对于数据的态度,西门子并不拥有这些数据,这些数据都是客户的,如果客户运行自己的压缩机,从压缩机上传过来的数据,或者自动扶梯、电梯、各种机器设备将数据传过来之后,这些数据本身的拥有者是客户。如果客户具备在大数据上进行价值挖掘的能力,西门子的MindSphere会提供给客户一个应用程序接口API,让他可以开发自己的APP。如果企业里面没有这么多的软件人员和数据分析人员,愿意把APP的开发工作交给西门子来做,西门子也会有工业服务部门来替用户开发APP,或者也可以把它交给第三方的APP开发者进行开发。
Q:目前基于MindSphere开放式架构,西门子推出了哪些App应用软件可以供用户选用?未来的开发计划有哪些?
李漓:在今年汉诺威工业展上,西门子汇同诸多合作伙伴向大家展示了50多款应用App,接下来大家可以在市面上逐渐看到更多的开发应用软件。在今年夏末秋初的时候,西门子关于MindSphere操作系统会有一系列的应用开发的发布节点,包括一些功能上的更新,以及相应的应用发布等等。
MindSphere操作系统的优势在于强大的数据采集能力,以及由于它的标准化和即插即用的特性,将给用户带来经济上和企业解决方案标准性上的受益,这是非常突出的一点。除此之外,依托西门子数字化工厂本身固有的“数字化双胞胎”能力,随着西门子业务的逐渐深入,将会陆续有新的产品功能发布,相信大家可以更深切地感受到西门子覆盖整个工业生产生命周期大闭环的日渐成型。
(审核编辑: 智汇张瑜)