近日，筆者受邀參觀了西門(mén)子在北京的亞太區(qū)首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心，該中心全面展示了西門(mén)子面向“工業(yè)4.0”的數(shù)字化企業(yè)(Digital Enterprise)理念。
坐落在西門(mén)子北京辦公園區(qū)的西門(mén)子數(shù)字化體驗(yàn)中心包括數(shù)字化企業(yè)、全生命周期管理軟件(PLM)、全集成自動(dòng)化、可持續(xù)能源和信息安全實(shí)驗(yàn)室五大展廳，集中展示了數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程到生產(chǎn)制造和運(yùn)維的整個(gè)生命周期的具體應(yīng)用，也就是西門(mén)子的“數(shù)字化雙胞胎”(DigitalTwin)。
“作為全球唯一一家能在產(chǎn)品研發(fā)與制造過(guò)程以及工廠(chǎng)管理的完整價(jià)值鏈上提供‘數(shù)字化雙胞胎’的企業(yè)，西門(mén)子能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字化，使高效的大規(guī)模定制化生產(chǎn)成為可能。”西門(mén)子(中國(guó))有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠(chǎng)集團(tuán)總經(jīng)理王海濱告訴記者。
其中，在數(shù)字化企業(yè)展廳，西門(mén)子基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere首次面向中國(guó)市場(chǎng)展示其理念與應(yīng)用。MindSphere是西門(mén)子數(shù)字化業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力之一。制造商通過(guò)MindSphere可快速、高效地采集海量數(shù)據(jù)并挖掘數(shù)據(jù)中的價(jià)值，以最少的投入大幅提高生產(chǎn)設(shè)備的性能和可用性。
西門(mén)子龐大的工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)和覆蓋眾多行業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為MindSphere帶來(lái)獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集和價(jià)值挖掘優(yōu)勢(shì)。開(kāi)放的MindSphere不僅為第三方設(shè)備的安全接入提供了多種方式，覆蓋所有支持OPC UA通訊技術(shù)的設(shè)備或系統(tǒng)，還能夠使更多的程序開(kāi)發(fā)者和最終用戶(hù)借助這一平臺(tái)開(kāi)發(fā)或使用多樣化的應(yīng)用。
目前，在全球范圍內(nèi)，西門(mén)子已經(jīng)攜手合作伙伴開(kāi)發(fā)出了50余種應(yīng)用(App)，將與包括源訊、埃森哲、Evosoft、SAP、微軟、亞馬遜云服務(wù)(AWS)和Bluvision等眾多合作伙伴一起，不斷推動(dòng)以MindSphere為平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。
西門(mén)子眼中的數(shù)字化
數(shù)字化從根本上改變了這個(gè)世界運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，改變了一個(gè)企業(yè)組織運(yùn)營(yíng)與創(chuàng)造價(jià)值的方式?？梢哉f(shuō)，數(shù)字化改變了一切。關(guān)于數(shù)字化，相信每個(gè)人都有自己的體會(huì)。但西門(mén)子作為一個(gè)制造業(yè)從業(yè)者，對(duì)數(shù)字化有自己獨(dú)到的觀察。
第一、從硬件到軟件
西門(mén)子從傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)是一家電氣和自動(dòng)化設(shè)備公司，但是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是軟件改變業(yè)務(wù)模式的案例越來(lái)越多，軟件及軟件相關(guān)事物的比重也越來(lái)越大，軟件開(kāi)始逐漸嵌入到工廠(chǎng)的生產(chǎn)和運(yùn)維之中。最終，我們需要依靠軟件來(lái)解決新的問(wèn)題，應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)生新的價(jià)值。
第二、用戶(hù)參與設(shè)計(jì)
隨著“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”等概念引領(lǐng)的數(shù)字化浪潮席卷而來(lái)，面對(duì)市場(chǎng)，制造業(yè)企業(yè)必須更進(jìn)一步，做到個(gè)性化生產(chǎn)甚至個(gè)性化設(shè)計(jì)。產(chǎn)品將不再局限于功能性和實(shí)用性，還需彰顯個(gè)人性格;消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的也不僅是產(chǎn)品本身，還有定制過(guò)程的“參與感”。
用戶(hù)參與設(shè)計(jì)和生產(chǎn)將會(huì)徹底改變我們整個(gè)組織生產(chǎn)的模式——制造商必須以規(guī)模化成本快速、靈活的生產(chǎn)出定制化產(chǎn)品。
第三、新技術(shù)促生了新的商業(yè)模式
新技術(shù)比如云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等驅(qū)動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的變革，我們?cè)谌粘Ｉ钪型ㄟ^(guò)手機(jī)中的APP Store(應(yīng)用商店)去搜索各種各樣的應(yīng)用軟件，工業(yè)領(lǐng)域也將很快迎來(lái)這么一天——打開(kāi)工業(yè)應(yīng)用商店，里面有監(jiān)視、分析能耗的APP，也有分析整條生產(chǎn)線(xiàn)的APP、或是監(jiān)控某臺(tái)設(shè)備位置和狀況的APP等等……這將是對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域商業(yè)模式的徹底顛覆。
正是基于以上思考，西門(mén)子提出了“數(shù)字化雙胞胎”的理念和推出了基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)(IoT)操作系統(tǒng)。
何為“數(shù)字化雙胞胎”？
隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合帶來(lái)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。不管是工業(yè)4.0還是中國(guó)制造2025，都是在探索制造業(yè)的轉(zhuǎn)型變革之路。作為專(zhuān)注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化的西門(mén)子用“數(shù)字化雙胞胎”來(lái)推動(dòng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
數(shù)字化意味著高效的產(chǎn)品生產(chǎn)、快速的市場(chǎng)響應(yīng)、滿(mǎn)足個(gè)性化需求的能力和制造環(huán)節(jié)的靈活性。這是企業(yè)能夠在激烈競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)的法寶，也是中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型方向。
西門(mén)子的“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)地再現(xiàn)了整個(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(cè)試，在生產(chǎn)過(guò)程中也可同步優(yōu)化整個(gè)企業(yè)流程，最終實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，增強(qiáng)企業(yè)持久競(jìng)爭(zhēng)力。
數(shù)字化支持制造商在基于“數(shù)字化雙胞胎”的完全虛擬環(huán)境內(nèi)模擬、測(cè)試并優(yōu)化產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝流程以及工廠(chǎng)設(shè)備。這樣，制造業(yè)和過(guò)程工業(yè)不僅能夠大幅提高創(chuàng)新速度和生產(chǎn)力，而且可以挖掘新的業(yè)務(wù)模式。
例如西門(mén)子和阿迪達(dá)斯推動(dòng)阿迪達(dá)斯智能工廠(chǎng)SPEEDFACTORY的數(shù)字化進(jìn)程，讓產(chǎn)品制造與消費(fèi)者的聯(lián)系更加緊密，讓消費(fèi)者根據(jù)健身需求和對(duì)功能的要求來(lái)定制產(chǎn)品成為可能。
在西門(mén)子數(shù)字化體驗(yàn)中心，筆者看到了一條真實(shí)的數(shù)字企業(yè)示范線(xiàn)。西門(mén)子的專(zhuān)家以一個(gè)個(gè)性化印章的生產(chǎn)為例，演示了一個(gè)產(chǎn)品的制造全過(guò)程。從下訂單開(kāi)始到印章制作完成，只用了不到15分鐘。而且在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)的信息實(shí)現(xiàn)了完全數(shù)字化，包括產(chǎn)品質(zhì)量控制和信息溯源等。雖然只是簡(jiǎn)單的印章制作，但是整個(gè)的生產(chǎn)流程是完整、真實(shí)的，與正常的產(chǎn)品生產(chǎn)流程完全一致。
西門(mén)子用“數(shù)字化雙胞胎”打通了數(shù)字化環(huán)境和企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，從而在一個(gè)數(shù)字化世界復(fù)制物理世界，實(shí)現(xiàn)在數(shù)字化世界驗(yàn)證物理世界中的生產(chǎn)。
目前西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)及研發(fā)基地(SEWC)借助“數(shù)字化雙胞胎”，以數(shù)字化企業(yè)的理念脫穎而出。在SEWC，不但設(shè)備和產(chǎn)品可以實(shí)時(shí)溝通，所有生產(chǎn)工序也在數(shù)字化解決方案的幫助下得到優(yōu)化，讓每個(gè)環(huán)節(jié)能夠緊密互聯(lián)、精準(zhǔn)高效。
在研發(fā)部門(mén)，工程師使用西門(mén)子NX軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)和組裝，實(shí)現(xiàn)“可見(jiàn)即可得”，大大縮短了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到分析的周期。
而在生產(chǎn)線(xiàn)上，剛剛上崗的新人也能在西門(mén)子產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的幫助下快速上手。工作人員的電腦上會(huì)顯示由西門(mén)子的MES系統(tǒng)Simatic IT生成并實(shí)時(shí)更新的電子任務(wù)單，幫助他們完成對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的高效調(diào)度。生產(chǎn)訂單由Simatic IT統(tǒng)一下達(dá)，通過(guò)與ERP系統(tǒng)的高度集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、物料管理等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送。通過(guò)集成對(duì)工廠(chǎng)內(nèi)各個(gè)流程的管理，Simatic IT可保證工廠(chǎng)管理與生產(chǎn)的高度協(xié)同。
同時(shí)，在物料運(yùn)輸環(huán)節(jié)，西門(mén)子數(shù)字化物流系統(tǒng)可以利用流水線(xiàn)上的感應(yīng)器，以及ERP、Simatic IT和倉(cāng)庫(kù)管理軟件，“指揮” 所需物料運(yùn)送到指定位置，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的全透明、全自動(dòng)。
MindSphere有啥不一樣？
不管是數(shù)字化企業(yè)還是“數(shù)字化雙胞胎”都離不開(kāi)數(shù)字化的技術(shù)，比如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等。為了支撐數(shù)字化業(yè)務(wù)，西門(mén)子提供了一個(gè)基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)(IoT)生態(tài)系統(tǒng)。作為平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)，MindSphere 支持應(yīng)用(APP)和數(shù)字化服務(wù)的開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)和供應(yīng)。
談及西門(mén)子MindSphere的推出，西門(mén)子(中國(guó))有限公司數(shù)字化工廠(chǎng)集團(tuán)工廠(chǎng)數(shù)字化服務(wù)總監(jiān)李漓表示，MindSphere并不是作為單個(gè)產(chǎn)品而推出，而是綜合了西門(mén)子各個(gè)不同的產(chǎn)品，逐步形成一個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)。
“MindSphere基于云端的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的定義，把我們的商業(yè)愿景表露得淋漓盡致，就是要建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)。”李漓說(shuō)。
現(xiàn)在，市場(chǎng)有許多和西門(mén)子相似的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，那么MindSphere有啥不一樣的呢?李漓表示，MindSphere具有自己鮮明的特點(diǎn)。
首先，MindSphere從設(shè)備底層開(kāi)始往上做，這樣做的結(jié)果就是數(shù)據(jù)采集的高效性和由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。這得益于西門(mén)子在自動(dòng)化、電氣化領(lǐng)域擁有非常廣泛的產(chǎn)品線(xiàn)，這是特別大的價(jià)值所在。
其次是西門(mén)子對(duì)各個(gè)垂直市場(chǎng)有深刻的理解，能為客戶(hù)提供透明易用的可視化分析環(huán)境，助力客戶(hù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)分析模型。
最后是獨(dú)樹(shù)一幟的開(kāi)放性：一方面，數(shù)據(jù)采集端的應(yīng)用程序編程接口(API)賦予了MindSphere在數(shù)據(jù)采集端具有極其廣泛的兼容性，使得它不僅支持西門(mén)子設(shè)備，還支持海量的第三方設(shè)備。另一方面，MindSphere提供了友好的開(kāi)發(fā)環(huán)境，同樣開(kāi)放了面向廣大應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的應(yīng)用程序編程接口(API)，廣大的應(yīng)用開(kāi)發(fā)者都可以在MindSphere上開(kāi)發(fā)App。
在物理實(shí)體與虛擬世界的交互中，MindSphere以最高標(biāo)準(zhǔn)保障信息安全：一方面在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中嚴(yán)格遵守高標(biāo)準(zhǔn)的安全傳輸協(xié)議HTTPS，另一方面西門(mén)子及其云基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴以最高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)云數(shù)據(jù)中心以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，確保端到端的數(shù)據(jù)安全。
依托西門(mén)子在電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，MindSphere能夠幫助不同行業(yè)、各種規(guī)模的企業(yè)快速高效地收集和分析工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的海量數(shù)據(jù)，從中獲取價(jià)值和洞察，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)模式的成功。
MindSphere將自身定義為操作系統(tǒng)，向下為連接各類(lèi)設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通;向上為各種各樣的應(yīng)用軟件提供良好的開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)環(huán)境。
MindSphere生態(tài)系統(tǒng)提供用途不一的廣泛應(yīng)用(MindApps)。此外，客戶(hù)和合作伙伴可在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用，并使用和運(yùn)營(yíng)這些應(yīng)用。這些應(yīng)用有助于開(kāi)展新型數(shù)字化服務(wù)。依托MindConnect，西門(mén)子為簡(jiǎn)化機(jī)器、設(shè)備和系統(tǒng)與MindSphere的安全聯(lián)網(wǎng)提供多種方式。
應(yīng)該說(shuō)MindSphere是西門(mén)子將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)進(jìn)行落地的產(chǎn)品。MindSphere讓設(shè)備和產(chǎn)品走下生產(chǎn)線(xiàn)之后仍然能夠與虛擬世界保持聯(lián)系，使得“數(shù)字化雙胞胎”的壽命得以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段延伸至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。
還是以前面的SEWC為例，SEWC通過(guò)優(yōu)化能源效率來(lái)增強(qiáng)精益生產(chǎn)和精益管理。這種能效分析服務(wù)就是通過(guò)一個(gè)搭載在MindSphere上的應(yīng)用(App)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
通過(guò)安裝于工廠(chǎng)各能源環(huán)節(jié)的傳感器，以及其它信息系統(tǒng)，MindSphere能實(shí)時(shí)采集設(shè)備、產(chǎn)線(xiàn)和廠(chǎng)房的能耗數(shù)據(jù)，借助云端的各種用戶(hù)界面(UI)工具，第一時(shí)間向用戶(hù)提供高度可視化的能源透明度。在此基礎(chǔ)之上，服務(wù)提供商和用戶(hù)的能源專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)還可以依托云端提供的諸多分析工具，結(jié)合自身的行業(yè)知識(shí)，進(jìn)行全面深入的分析挖掘，找到能效優(yōu)化的潛力空間，并提供實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的解決方案。
對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的布局，中國(guó)是第一批MindSphere投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家，此前MindSphere在國(guó)外已經(jīng)擁有眾多落地案例。這些很容易為國(guó)內(nèi)生態(tài)圈的用戶(hù)和合作伙伴所復(fù)用。接下來(lái)我們站在經(jīng)驗(yàn)和成功的案例基礎(chǔ)之上，依托本土市場(chǎng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)適合于本土市場(chǎng)用戶(hù)需求的應(yīng)用。
寫(xiě)在最后
西門(mén)子數(shù)字化體驗(yàn)中心全面展示了西門(mén)子在數(shù)字化企業(yè)方面的理念。目前西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)解決方案已經(jīng)幫助各種類(lèi)型、規(guī)模不同的工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。其中，既包括支持中國(guó)航天科工集團(tuán)公司、金宇生物技術(shù)股份有限公司等企業(yè)打造全新的智能化工廠(chǎng)，也包括與中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司、中信戴卡股份有限公司等企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和工廠(chǎng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
未來(lái)，隨著數(shù)字化的發(fā)展，西門(mén)子數(shù)字化體驗(yàn)中心還將不斷升級(jí)。今年，西門(mén)子計(jì)劃在上海等其他城市陸續(xù)設(shè)立針對(duì)不同業(yè)務(wù)重點(diǎn)的數(shù)字化體驗(yàn)中心，搭建面向中國(guó)乃至亞太地區(qū)的數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化企業(yè)體驗(yàn)與教育網(wǎng)絡(luò)。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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