西門子：當工業遇到數字化

丁海驁

人類社會的每一次重大進步，都是基于對規律的更深刻理解，而科技則是人類掌握和應用這些規律的方式，以往在工業領域的工業化、自動化皆是如此。如今，是數字化。

“2020年注定是不平凡的一年。突如其來的新冠疫情給大家的生活和工作帶來了前所未有的沖擊。但在疫情中，我們也看到許多工業企業在電氣化、自動化和數字化技術的有力加持之下，努力破解困境，逆勢而上。”西門子（中國）有限公司執行副總裁、西門子大中華區數字化工業集團總經理王海濱，在西門子工業論壇的主題演講當中反復強調：疫情中，數字化轉型成效較好的企業受到的沖擊更小，因此企業應依靠數字化轉型來提升企業韌性，提高應對復雜性和不確定性的能力，謀求新生。“數字化轉型勢在必行！”王海濱說。

人們對于西門子的印象，也許大多還停留在能夠為工業企業提供自動化能力的階段。實際上，從十年前，2007年，西門子收購了UGS ，西門子就開始探索將軟件與硬件進行融合，布局“數字化”實踐。直到數字雙胞胎概念的提出，以及在2016年4月正式推出“MindSphere—西門子工業云平臺”，可以說西門子真正意義上將工業關注的焦點從自動化推向了數字化。為了順應這種從工業化到數字化的進程，西門子集團在2019年4月1日甚至做了徹底的組織架構調整：數字化工廠集團（DF）與過程工業與驅動集團（PD）被合并為數字化工業集團，這標志著西門子為自己打上了“數字化”的標簽，向業界明確傳達出“數字化”將代表整個工業未來的預見。

西門子所定義的“工業企業數字化”，事實上強調的是虛擬與現實的融合：通過將軟件、硬件、工業云等一系列的工具，為工業企業構建一套完整的、與現實世界互相對應的數字化模型，通過在虛擬的數字化世界當中充分模擬、分析和比較現實世界的物理場景，利用虛擬模型與物理場景之間深度對應和關聯的“孿生”特征，以數據的形式驅動現實世界的電氣和自動化裝置等硬件設備，從而實現虛擬世界與現實世界之間的互相驅動。

事實上，這種基于數字定義的方式來管理、控制和優化現實秩序的邏輯，正在以諸如智慧交通、智慧城市等方式，為人們提供一種更有效率的制定和優化現有秩序的工具：在知識、邏輯與業務、現實之間，用數字定義的模式，以一種松耦合的方式進行聯結，從而使得人類與秩序之間，有了更多靈活性和應對改變的韌性——這也是所謂的企業數字化轉型能夠帶給工業企業更多“企業韌性”的原因所在。

“企業數字化轉型，從技術層面來講，會涉及到企業的四個價值鏈。”王海濱在接受采訪時認為，在工業企業中，一般來說有四條主要的價值鏈：第一條，是產品價值鏈，從產品研發、生產、交付到服務，貫穿產品的整個全生命周期：第二條價值鏈是企業業務流程的價值鏈，從企業收到訂單，到生產排期、物料供應、加工工藝……直到產品交付、財務完成，是一個關于流程數字化集成的價值鏈；第三條價值鏈，是設備與生產線的價值鏈，也就是從能耗、運維、產能、利用率等方面，綜合管理和優化與設備和生產線相關的采購、管理、使用等的決策。第四條價值鏈，是智能工廠生命周期集成價值鏈。“企業是一個完整的工廠，那么這個工廠還有系統性的問題：例如廠房的布局、廠房內生產環節的物流布局，其不僅涉及到生產環節，還需要考慮運營、能耗的優化等。”

王海濱強調：打造一個數字化企業，需要從這樣四條價值鏈入手做全面布局，因此就會應用到包括軟件技術、自動化技術、研發技術、生產管理技術、質量控制……各種不同的學科和能力：“所以我們可以想象，這么大范圍的、從硬件到軟件的技術平臺，幾乎沒有哪一個企業能有像西門子數字化工業集團這樣，能夠給客戶提供一攬子的端到端服務——況且我們除了軟硬件產品和技術之外，還構建了西門子數字化轉型的咨詢團隊，能夠給工業企業提供從前期的理念咨詢到技術驗證，再到概念實施落地，然后去鋪開、復制、推廣等一系列的端到端的服務。”

在2020 西門子工業論壇上，西門子推出五款全新數字化產品和解決方案：數字化原生數控系統 Sinumerik One、全新工業操作控制和監控一體化系統、基于TI ARM處理器的系列網關SIMATIC IOT2050、基于工業大數據分析的工廠預測性維護系統 SiePA和針對過程行業所開發的西門子數字化云解決方案PlantSight——涵蓋數據采集、可視化管理、“數字化雙胞胎”創建和預測性維護等各個方面，不僅進一步強化了“數字雙胞胎”所強調的虛實融合，而且所有解決方案對于新興技術——人工智能、工業云、邊緣計算、工業5G和增材制造等——的嵌入和應用，都使得西門子“數字化雙胞胎”的架構更具成長性。

“西門子以數字化雙胞胎為核心，融合人工智能、工業云、邊緣計算、工業5G和增材制造等前沿技術，不斷擴充數字化企業平臺的內涵和外延。”王海濱也認為從技術層面上看，數字化本身也讓西門子能夠提供給企業用戶更多的價值：“我們基于人工智能技術為離散和過程工業的多家客戶實現了工廠級別的預測性維護，在生產過程中防患于未然；此外，我們基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere已為上百家工業企業提供服務。通過這些有益的實踐，我們充分挖掘蘊含在大數據中的價值，讓企業更智能、更靈活、更高效。”

在論壇上，中國鋼鐵企業河鋼集團董事長于勇、汽車零部件制造商中信戴卡信越智能裝備有限公司總經理劉雙勇與西門子的觀點不謀而合，他們都在強調的一點是：前瞻性的技術已經在各行各業的客戶工廠里落地開花，讓用戶企業看到，其能夠為企業帶來持續的、實實在在的收益。