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解密西门子数字化双胞胎
本报记者郭涛
西门子提出的“数字化双胞胎”已经不是一个纸面上的概念,而是可以实际落地的应用.在“2017 汉诺威工业博览会”上,西门子“数字化企业”的业务组合登场亮相,全面展示了以数字化手段支持制造企业在基于“数字化双胞胎”的完全虚拟的环境内模拟、测试并优化产品、生产工艺流程和工厂设备,不仅帮助制造业和过程工业领域的企业大幅提高创新速度和生产力,并且可以创建新的业务模式.
如今,通过设在北京的西门子在亚太区的首个数字化体验中心,西门子在中国的客户和合作伙伴也可以亲身体验数字化的生产流程,看到一个数字化企业的全貌.
数字化企业什么样？
6 月7 日,记者一行参观了坐落于西门子北京办公区的西门子数字化体验中心.在体验中心大门打开的一刻,一幅忙碌的生产场景展现在记者眼前.这不是人们通常所认为的演示环境,而是一条真实的数字企业示范线.西门子的专家以一个印章的生产为例,演示了一个产品的制造全过程.从下订单开始到印章制作完成,只用了不到15分钟.虽然只是简单的印章制作,但是整个的生产流程是完整、真实的,与正常的产品生产流程完全一致.
这条数字企业示范线反映出,未来企业的研发和生产过程将是高度一致的,将彻底颠覆传统的制造.举例来说,济南二机床集团有限公司主要生产大型、复杂的机床设备,按照传统的化生产模式,不仅机床设备的制造周期长,而且变更难、成本高.采用“数字双胞胎”模式,制造环节更加靠近研发端,两者有机结合,将产品的上市周期从以前的18 个月缩减到8 个月,成本降低到原来的三分之一.数字化生产的益处显而易见,不仅可以提高生产效率,减少浪费,还能让专业化的协作保持一致.
西门子数字化体验中心包括数字化企业、全生命周期管理软件、全集成自动化、可持续能源和信息安全实验室五大展厅,集中展示了数字化在产品设计、生产规划、生产工程到生产制造和运维的整个生命周期内的具体应用.“作为全球唯一能在产品研发与制造过程,以及工厂管理的完整价值链上提供‘数字化双胞胎’的企业,西门子可以帮助企业实现端到端的数字化,使高效的大规模化生产成为可能.”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表示.
现在,人们热衷于谈论数字经济.参观完西门子数字化体验中心,记者一个最突出的感受是,数字经济绝不是虚拟经济,而是用数字化的手段改变或者说重新塑造实体经济,促进实体经济更高效的发展.云计算、大数据刚出现时,之所以有人感觉“虚”,是因为没有看到云计算、大数据与实体经济相结合的成功案例.现在,我们说云计算、大数据已经进入了实际落地的阶段,就是因为在传统的农业、工业、服务业中,我们看到了大量利用先进技术手段改造传统产业的鲜活例子,比如精准农业、智能制造、智慧医疗、新零售等.
MindSphere探秘
在西门子数字企业示范线上,记者注意到了一个特别的柜子,里面是各种线路板、线缆和设备,还有一个不太起眼的小盒子.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一语道破,这个小盒子名为MindConnectNANO,它主要用于收集工业场景中各种终端和设备的数据,然后上传到西门子MindSphere 云平台中.MindConnect NANO 是一个即插即用的数据接入网关,支持开放通信标准OPC UA.MindConnect NANO的体积不大,且安装十分简单,就像在家中安装和配置一台家用路由器一样,连接上电源和网线就能开始使用.
MindSphere 是西门子基于云的开放式物联网操作系统,能够帮助不同行业、各种规模的企业快速高效地收集和分析工业现场的海量数据,从中获取价值.其实,MindSphere也是我们俗称的PaaS 平台,向下为连接各类工业设备提供了统一的接口,实现不同设备之间的互联互通；向上为各种各样的应用软件提供良好的开发、运营环境.用户从MindSphere 上获取应用程序和服务就像从智能手机里的应用商店中获取App 一样简单.
西门子自己并不做IaaS,而是选择与IaaS 厂商合作.一位来自制造领域的西门子的合作伙伴表示,他们选择与西门子合作, 采用MindSphere,就可以不用管PaaS 和IaaS,只要专心致志地做好SaaS 垂直应用的开发即可.李漓也表示,基于Cloud Foundry 开发的MindSphere 是一个开放的平台,为开发各类工业应用软件的厂商提供了便利.
西门子正通过新的合作伙伴、App 和互联技术,推动MindSphere的发展.源讯、埃森哲、SAP、微软、Evosoft、亚马逊云服务（AWS）等都是西门子的合作伙伴.MindSphere应用程序被称为MindApp,现已推出约50 种,包括降低安全风险、提升互联设备和工厂可用性等多种功能.西门子展示了20 多个MindSphere的应用案例.
德国一家知名的研磨机床生产商,以前将机床交付给用户就万事大吉了.不过每次机床出问题,用户总会有很多抱怨,比如不知机床的问题出在哪里,或者修理不及时等.在采用西门子MindSphere 后,所有售出的机床运行数据,甚至刀具的运行数据都可以通过MindSphere 监测,在实际出现问题之前,机床生产厂商会提前与客户进行沟通,利用一次计划内停机的空当,对机床进行维修,更换零部件,从而消除了计划外宕机,实现了故障的可控.
此外,还有很多西门子帮助客户实现数字化生产的成功案例.今年4 月,西门子宣布与体育运动品牌阿迪达斯开展合作,双方将携手推动阿迪达斯智能工厂SPEEDFACTORY 的数字化进程,实现快速、透明和化的生产.
MindSphere 是西门子于2016 年推出的,虽然已经有了一批成功的应用案例,但它本身还不是一个尽善尽美的产品,仍需要持续迭代,不断优化和完善.所以,西门子在推广MindSphere 时,瞄准的客户都是那些有强烈的数字化转型需求、愿意尝试云等新模式、以实现业务增值为目标的行业先锋客户.在MindSphere 项目实施的过程中,西门子会与客户、合作伙伴一起,不断完善MindSphere 这个开放的生态系统.
更全面的数字化体验
西门子在中国设立数字化体验中心,一方面可以向中国客户和合作伙伴展示西门子全面的数字化技术；另一方面,这个中心还兼具孵化创新、促进产学合作的作用.今年秋季,西门子将推出一个全球性的初创企业计划———MindSphere RocketClub, 目前就是扶持那些与MindSphere 生态系统密切相关的初创企业.
在中国,西门子数字化企业解决方案已经在不同规模的工业企业中扎根、开花、结果.比如,中国航天科工集团公司、金宇生物技术股份有限公司等在西门子的帮助下打造了全新的智能化工厂.再比如,中国宝武钢铁集团有限公司、中信戴卡股份有限公司等在西门子的帮助下实现了生产设备和工厂的数字化转型升级.西门子还在苏州建立了亚太地区唯一一个工业信息安全监测网络,用来监测西门子工厂的所有设备,抵御不法入侵.
埃森哲预计,2030 年,工业物联网将为全球带来14. 2 万亿美元的收入,为中国带来1 . 8 万亿美元的累计GDP 增长.工业企业的数字化转型具有行业示范和带动作用.西门子数字企业解决方案在工业领域将有更多用武之地.按计划,西门子还将在上海等城市陆续设立面向不同业务重点的数字化体验中心,搭建覆盖中国乃至亚太地区的数字化技术和数字化企业体验和教育网络.
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