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| 本文作者： 王金旺 | 2019-05-17 10:10 |
2016年，西門子基于Cloud Foundry推出MindSphere開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)；
2017年，西門子云端合作伙伴從原有SAP拓展到亞馬遜，據(jù)官方資料顯示，基于亞馬遜AWS的MindSphere在2018年1月正式面向全球提供服務(wù)；
2018年5月，MindSphere部署在微軟云平臺(tái)，2019年1月開始面向全球提供服務(wù)；
2019年4月，MindSphere部署在阿里云，并面向中國地區(qū)提供相應(yīng)服務(wù)。
西門子在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)圍繞MindSphere的一系列布局，也正符合其在此前提出的全球布局策略：按照西門子此前規(guī)劃，MindSphere第一批布局國家主要是中歐、北歐、美國、英國；第二批覆蓋中南歐，如意大利、瑞士等；考慮到中國的法律以及政策環(huán)境，中國成為第三批進(jìn)行覆蓋的國家。
作為全球最大的工業(yè)軟件服務(wù)商之一，也是當(dāng)下與GE齊名的標(biāo)志性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，5月15日，在2019西門子中國創(chuàng)新峰會(huì)上，西門子大中華區(qū)總裁兼首席執(zhí)行官赫爾曼、西門子首席運(yùn)營官兼首席技術(shù)官博樂仁進(jìn)一步介紹了其當(dāng)下的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)布局，西門子圍繞MindSphere的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整體布局也躍然紙面。
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是當(dāng)下大勢(shì)所趨，西門子首席運(yùn)營官兼首席技術(shù)官博樂仁（Dr. Roland Busch）在提及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)，首先強(qiáng)調(diào)的是「速度」和「規(guī)?；?。以PC、手機(jī)等為代表的電子設(shè)備需求量的翻倍增長，倒逼制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，而制造業(yè)要想在轉(zhuǎn)型升級(jí)中減輕成本壓力，也必然需要形成規(guī)?；?yīng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型也由此得以發(fā)展起來。
2016年4月，西門子對(duì)外推出的一款基于開源Cloud Foundry的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere，隨后西門子圍繞MindSphere建立起自家的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系。
MindSphere采用基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，可將傳感器、控制器及各種信息系統(tǒng)收集的工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù)，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫?，并在云端為企業(yè)提供數(shù)據(jù)分析、工業(yè)APP開發(fā)以及其他工業(yè)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)。
從2016年正式對(duì)外發(fā)布至今，MindSphere一共對(duì)公布過三個(gè)大的版本，其中MindSphere 1.0和2.0版本均為發(fā)展初期由SAP提供云端（IaaS）基礎(chǔ)服務(wù)；MindSphere 3.0版本系統(tǒng)則開始部署在亞馬遜AWS之上。據(jù)官方信息顯示，基于亞馬遜AWS的MindSphere在2018年1月正式面向全球提供服務(wù)。
目前，MindSphere主要包括MindConnect、Platform（此前稱為MindCloud）、MindApps三大版塊。其中，MindConnect負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)；Platform為用戶提供數(shù)據(jù)分析、開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具；MindApps則用以為用戶提供集成行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的工業(yè)APP。西門子圍繞MindSphere的整體技術(shù)架構(gòu)分為四層：
第一層主要包括PLM（Product Lifecycle Management，產(chǎn)品生命周期管理）軟件套件、軟件工具和應(yīng)用程序。用以將工業(yè)專有知識(shí)數(shù)據(jù)化，并映射到數(shù)字化雙胞胎，進(jìn)行信息化仿真及測試，據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示MindSphere應(yīng)用中心目前涵蓋20個(gè)行業(yè)，68個(gè)地點(diǎn)。
值得注意的是，2018年8月，西門子砸7億美元巨收購了云原生低代碼應(yīng)用開發(fā)商Mendix，以強(qiáng)化其在軟件層的能力；2019年4月17日，西門子宣布即將推出面向MindSphere的Mendix，將Mendix軟件的數(shù)字化和業(yè)務(wù)功能引入其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)中。
第二層是MindSphere工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)是基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，用以為工業(yè)廠商接入強(qiáng)化的工業(yè)云，提供PaaS+SaaS層服務(wù)。
正如前文提到，截止今年4月，西門子MindSphere云端已經(jīng)接入亞馬遜AWS、微軟Azure及阿里云全球三大云服務(wù)，此外，據(jù)博樂仁介紹稱，MindSphere也支持工業(yè)廠商本地部署。不過由于此前西門子官方也曾表示，目前MindSphere在中國國內(nèi)都將部署在公有云上，本地化部署尚且無法實(shí)現(xiàn)。
MindSphere為開放系統(tǒng)，支持B端用戶在本地開發(fā)工業(yè)軟件（APP），同時(shí)，我們也會(huì)與用戶一起將行業(yè)知識(shí)從客戶端導(dǎo)入到工業(yè)系統(tǒng)中。
第三層是網(wǎng)絡(luò)及連通層。工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)高性能、低延時(shí)及安全性要求更高。雷鋒網(wǎng)了解到，西門子此前已推出即插即用數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)MindConnect，支持開放式通訊標(biāo)準(zhǔn)OPC UA，簡化了西門子設(shè)備和第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，同時(shí)，MindSphere面向SaaS層開放API接口，允許軟件開發(fā)人員、設(shè)備制造商和最終客戶開發(fā)應(yīng)用程序。
第四層是邊緣設(shè)備。西門子作為以硬件設(shè)備起家的工業(yè)企業(yè)，在設(shè)備端也有自己包括PLC、MCU、傳感器、執(zhí)行器在內(nèi)的產(chǎn)品陣列，此外其基于RTOS/Linux的嵌入式操作系統(tǒng)，支持全新的西門子設(shè)備接入的同時(shí)，也支持包括采用OPU UA協(xié)議的第三方設(shè)備接入。
從整體技術(shù)架構(gòu)和生態(tài)資源也可以看出，西門子在軟件體系建構(gòu)上逐漸擴(kuò)大化，針對(duì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具體過程總結(jié)如下：
西門子支持企業(yè)進(jìn)行涵蓋其整個(gè)價(jià)值鏈的整合及數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實(shí)施直至服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)打造一致的、無縫的數(shù)據(jù)平臺(tái)，形成數(shù)字化雙胞胎，包括“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”，完整真實(shí)再現(xiàn)整個(gè)企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測試，而在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個(gè)企業(yè)流程，最終打造高效的柔性生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)快速上市。
在整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化過程中，數(shù)字化雙胞胎成為關(guān)鍵。在國內(nèi)，更多提到的是數(shù)字孿生。雖然叫法不同，實(shí)際上是同樣的概念。
所謂數(shù)字化雙胞胎（或數(shù)字孿生）是指真實(shí)世界在虛擬世界的映射，通過模擬具體設(shè)備在真實(shí)環(huán)境中的行為，對(duì)產(chǎn)品、制造過程，甚至整個(gè)工廠進(jìn)行虛擬仿真，從而提高制造企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造的生產(chǎn)效率。博樂仁指出，“數(shù)字化雙胞胎不僅僅是對(duì)真實(shí)設(shè)備的3D建模，它同時(shí)也是對(duì)整個(gè)設(shè)備行為的模擬，包括散熱、損耗、晃動(dòng)以及軟件背后的電子學(xué)，還會(huì)涉及到許多專業(yè)知識(shí)（即工業(yè)Know how）?！逼渲猩婕暗降膶I(yè)知識(shí)，一方面需要長期積累，另一方面需要與制造廠商的緊密協(xié)作。
在上圖中，想要檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，例如檢測發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)、扭矩、磨損等，需要間接測量發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、加速度、壓力、磁場等信號(hào)和數(shù)據(jù)。將采集到的數(shù)據(jù)映射到數(shù)字化雙胞胎中，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的磁場仿真、溫度仿真的熱分布圖，分析發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、磨損情況，從而通過數(shù)字雙胞胎與測量、傳感器及云真正融合，設(shè)定整個(gè)運(yùn)營、決策解決方案。
在實(shí)際行業(yè)應(yīng)用中，據(jù)西門子官方數(shù)據(jù)顯示，在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用時(shí)，通過基于人工智能的熱能優(yōu)化，降低了數(shù)據(jù)中心40%能耗（相應(yīng)算法已部署在全球630多個(gè)數(shù)據(jù)中心）；在軌交行業(yè)應(yīng)用時(shí)，通過基于數(shù)據(jù)的監(jiān)控和運(yùn)維優(yōu)化，使列車晚點(diǎn)率降低33%；在燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用時(shí)，通過人工智能輔助運(yùn)行，燃?xì)廨啓C(jī)氮氧化物減排達(dá)15%-20%。
雷鋒網(wǎng)也了解到，具體到西門子在成都的SEWC數(shù)字化工廠應(yīng)用中，整體分為控制層、MES層、ERP層，以及PLM層，具體各層級(jí)功能劃分如下圖所示：
MindSphere最初是西門子聯(lián)手SAP基于開源Cloud Foundry開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，因而其前兩個(gè)版本也正是基于SAP云端（IaaS）服據(jù)進(jìn)行部署的。
2017年12月25日，西門子官宣其MindSphere操作系統(tǒng)3.0版本將首次登陸亞馬遜云服務(wù)(AWS)。據(jù)官方資料顯示，基于亞馬遜AWS的MindSphere在2018年1月正式面向全球提供服務(wù)。談及為何會(huì)選擇AWS時(shí)，西門子（中國）有限公司MindSphere中國區(qū)負(fù)責(zé)人李漓曾表示，MindSphere 3.0選擇亞馬遜的AWS云平臺(tái)是因?yàn)槠湓谌蛟苹A(chǔ)設(shè)施市場份額中排名第一。
據(jù)IDC公布的2018年上半年全球公有云IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）廠商市場份額數(shù)據(jù)顯示，排名前三的仍是亞馬遜AWS、微軟Azure和阿里云。其中，亞馬遜一家獨(dú)大局面仍然明顯，其AWS占據(jù)了40%的市場份額。
2018年5月，西門子官方宣布，MindSphere預(yù)發(fā)布版本將登陸微軟Azure。據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，西門子MindSphere登陸微軟Azure，除去為了進(jìn)一步布局云端業(yè)務(wù)，另一方面也有考慮到本地部署能力。西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)首席運(yùn)營官Jan Mrosik在2018年9月接受媒體采訪時(shí)曾表示，“我們認(rèn)為本地部署方案應(yīng)由IaaS服務(wù)商來提供，MindSphere可以調(diào)用這一功能，此前亞馬遜AWS不提供本地部署方案，但微軟Azure云平臺(tái)包含的Azure Stack技術(shù)可以支持本地部署，這也是西門子與微軟Azure合作的重要驅(qū)動(dòng)力?！?/p>
被西門子大中華區(qū)總裁兼首席執(zhí)行官赫爾曼稱為西門子第二大海外市場的中國市場，早在2017年，西門子MindSphere針對(duì)中國市場布局已然開展。
然而，西門子Mindsphere要進(jìn)入中國市場，首先需要在國內(nèi)有本地?cái)?shù)據(jù)中心，在國內(nèi)尋求云服務(wù)合作伙伴，就成為西門子此前需要抉擇之處。
2017年11月，西門子大中華區(qū)數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理王海濱曾對(duì)外表示，西門子考慮與航天科工（航天云網(wǎng)）合作。不過，王海濱當(dāng)時(shí)也表示，“我們會(huì)看看航天科工在底層 IaaS 方面建設(shè)的程度是不是達(dá)到了MindSphere能往上遷移的程度。如果具備條件，將來有這個(gè)可能性。”
時(shí)隔將近一年，2018年7月9日，西門子在IaaS層云服務(wù)最終選擇了同為國際榜單前三的阿里云，與阿里云在柏林簽署備忘錄，共同推進(jìn)中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2019年4月1日，西門子MindSphere正式在阿里云上成功部署并運(yùn)營，西門子MindSphere也得以正式進(jìn)入中國。
至此，西門子MindSphere正式集齊三朵“云”，同時(shí)也如愿進(jìn)入中國市場。而西門子在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)圍繞MindSphere的一系列布局，也正符合其此前提出的全球布局的策略：按照西門子此前規(guī)劃，MindSphere第一批布局國家主要是中歐、北歐、美國、英國；第二批覆蓋中南歐如意大利、瑞士等；考慮到中國的法律以及政策環(huán)境，中國成為第三批進(jìn)行覆蓋的國家。
隨著MindSphere進(jìn)入中國市場，西門子針對(duì)中國市場的更多布局也逐漸明晰。
在「2019西門子中國創(chuàng)新峰會(huì)」上，西門子也進(jìn)一步官宣了其針對(duì)中國市場的以下針對(duì)性布局：
西門子在德國以外的首個(gè)人工智能實(shí)驗(yàn)室將落戶北京；
2017年9月，西門子與清華大學(xué)在北京建立先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人聯(lián)合研究中心，峰會(huì)上再次宣布聯(lián)合清華大學(xué)在能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域展開合作；
2013年，西門子在成都建立了德國以外首個(gè)數(shù)字化工廠，峰會(huì)上再次宣布與成都市政府合作建立的兩座創(chuàng)新中心即將開幕。
據(jù)西門子官方信息顯示，截至2018財(cái)年（2017年10月1日—2018年9月30日），西門子在中國擁有21個(gè)研發(fā)中心，超過5000名研發(fā)和工程人員以及約13000項(xiàng)有效專利和專利申請(qǐng)。
此外，值得注意的是，2018年8月，西門子發(fā)布“公司愿景2020+”，提出開拓新的增長領(lǐng)域：物聯(lián)網(wǎng)（IoT）集成服務(wù)。
與此同時(shí)，盡管工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呼聲很高，但仍處于初期階段。
截至目前，全球有1100個(gè)客戶在MindSphere上開了賬號(hào)，西門子在德國成立了MindSphere聯(lián)盟，聯(lián)盟的會(huì)員單位有90個(gè)。MindSphere現(xiàn)有300個(gè)生態(tài)合作伙伴，已有130萬臺(tái)設(shè)備與其進(jìn)行了連接到。
盡管如此，即使看好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的西門子，其軟件營收目前在整體營收中占比仍不足6%。
博樂仁在介紹西門子現(xiàn)有軟硬件業(yè)務(wù)占比時(shí)表示，“我們軟件的營收達(dá)到45億歐元。公司總營收是850億歐元左右，因而，軟件營收目前占比并不大，但是增長非?？?。之所以一直在強(qiáng)調(diào)軟件和數(shù)字化，是因?yàn)檐浖诟淖兾覀兊纳虡I(yè)模式，甚至影響到硬件。在西門子中，軟件角色首先是增長最快的業(yè)務(wù)之一，同時(shí)也是一個(gè)賦能因素，為更多的硬件業(yè)務(wù)和新業(yè)務(wù)賦能。”
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