當(dāng)數(shù)字化深入我們生活的方方面面，產(chǎn)品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)者購買的也不僅是產(chǎn)品本身，還有定制過程的“參與感”。這一天，可以稱之為“工業(yè)4.0”時(shí)代！

    消費(fèi)者日益增加的個(gè)性化需求給生產(chǎn)者帶來了全新的挑戰(zhàn)——制造商必須以低成本快速、靈活地進(jìn)行定制化生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)：通過對(duì)產(chǎn)品完整生命周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，消費(fèi)者的需求能即刻傳達(dá)給生產(chǎn)者，生產(chǎn)線也能依靠數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)柔性調(diào)整。

一張MindSphere“解剖圖”

    工廠里的每一臺(tái)設(shè)備都是一個(gè)塞滿數(shù)據(jù)的寶箱，每一條產(chǎn)線都是一條流淌著數(shù)據(jù)的小河，如何從這些天然的資源中挖掘價(jià)值是企業(yè)的必修功課。

    在這樣的背景下，西門子推出了基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。依托西門子在電氣化、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。

    如何理解基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)？我們抽絲剝繭地來看。

    MindSphere是云計(jì)算技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。作為平臺(tái)即服務(wù)（PaaS），MindSphere的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)全面的系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)融合，幫助用戶打破“數(shù)據(jù)孤島”。云計(jì)算與生俱來的擴(kuò)展的靈活性和按需使用、按使用付費(fèi)的特點(diǎn)都為用戶使用提供了便利。作為歐洲第二大軟件公司的西門子攜手重要合作伙伴SAP，基于開源的CloudFoundry架構(gòu)打造的MindSphere，讓工業(yè)云化云為雨，如圖1所示。

    然而，做平臺(tái)就像搭“戲臺(tái)子”，只有把臺(tái)子搭的穩(wěn)固、搭的漂亮、搭的有特色，才能把“角兒”吸引到自家“唱戲”。與眾多云平臺(tái)相比，MindSphere的開放性獨(dú)樹一幟。一方面，西門子推出即插即用的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)MindConnect，支持開放式通訊標(biāo)準(zhǔn)OPCUA，極大地簡(jiǎn)化了西門子設(shè)備和海量第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，而數(shù)據(jù)采集端的應(yīng)用程序編程接口（ConnectivityAPI）則賦予了MindSphere極其廣泛的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備兼容性，使得數(shù)采端合作伙伴的能力得以充分發(fā)揮。另一方面，MindSphere面向軟件即服務(wù)（SaaS）層開放了友好的開發(fā)編程接口（AppDevelopmentAPI），除了軟件開發(fā)人員，設(shè)備制造商和最終客戶也可以開發(fā)應(yīng)用程序。

    物聯(lián)網(wǎng)一詞清晰地表明了MindSphere的發(fā)力方向。相較于人與人的互聯(lián)，物與物的互聯(lián)、物與人的互聯(lián)意味著更大的挑戰(zhàn)，所以工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的云計(jì)算才姍姍來遲。MindSphere要做的正是讀懂機(jī)器的語言，啟蒙機(jī)器智慧，讓人與物更智能地協(xié)作。

    MindSphere將自身定義為操作系統(tǒng)，用戶可以由此更準(zhǔn)確地把握MindSphere的運(yùn)作機(jī)理。MindSphere向下為連接各類設(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發(fā)、運(yùn)營環(huán)境。用戶從MindSphere上獲取應(yīng)用程序和服務(wù)就像從智能手機(jī)的應(yīng)用商店里獲取App一樣簡(jiǎn)單。

    國內(nèi)著名智能制造專家，中國發(fā)明協(xié)會(huì)常務(wù)理事趙敏高度肯定了MindSphere的價(jià)值。他認(rèn)為：“從MindSphere的定義中，我們能夠清晰地看到它的客戶價(jià)值——基于云：隨意部署，跨越時(shí)空界限，你感受到它的圍繞與支持，卻看不見它；開放式：隨意開發(fā)，開源代碼，構(gòu)建行業(yè)生態(tài)，共同發(fā)展做大；物聯(lián)網(wǎng)：隨意聯(lián)接，承上啟下，連接閉環(huán)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化商業(yè)洞察；操作系統(tǒng)：隨意搭建App，工業(yè)應(yīng)用做到家。一個(gè)平臺(tái)，四個(gè)隨意，帶給西門子和制造企業(yè)的，將會(huì)是業(yè)務(wù)模式翻天覆地的變化。”

劍指數(shù)字化

    今天的西門子已經(jīng)是全球最重要的軟件企業(yè)之一。MindSphere的推出將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等概念落地，是數(shù)字化業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力，并將逐步從制造業(yè)擴(kuò)展到交通、樓宇、能源等方方面面，全面推進(jìn)數(shù)字化。

    咨詢公司埃森哲預(yù)計(jì)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到2030年能夠?yàn)槿蚪?jīng)濟(jì)帶來14.2萬億美元的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，為中國帶來1.8萬億美元的累計(jì)GDP增長(zhǎng)。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展正在為企業(yè)帶來前所未有的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。對(duì)于很多企業(yè)來說，實(shí)施數(shù)字化戰(zhàn)略的第一步都是數(shù)據(jù)采集，沒有數(shù)據(jù)的平臺(tái)是無源之水、無本之木；數(shù)據(jù)不完整的平臺(tái)恐怕會(huì)一葉障目、不見泰山。西門子在眾多行業(yè)都擁有非常廣譜的產(chǎn)品線，從工廠里的可編程邏輯控制器（PLC），車輛上的傳感器到燃?xì)廨啓C(jī)、樓宇以及醫(yī)療設(shè)備，每條產(chǎn)品線都有可觀的裝機(jī)量，依托現(xiàn)有產(chǎn)品在市場(chǎng)上的覆蓋率，MindSphere可以從西門子自有產(chǎn)品中獲取海量數(shù)據(jù)。同時(shí)，作為工業(yè)通訊技術(shù)的領(lǐng)先廠商，西門子也能對(duì)第三方類似產(chǎn)品提供通訊支持，這意味著西門子同樣可以從大量第三方設(shè)備中標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)地采集數(shù)據(jù)。

    就信息技術(shù)而言，海量多樣的工業(yè)數(shù)據(jù)是“喂養(yǎng)”數(shù)據(jù)分析模型的最佳“養(yǎng)料”，也是決定大數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確與否、智能與否的決定性因素。數(shù)據(jù)分析模型“吞下去”的是數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成的是洞察。只有吃進(jìn)去的數(shù)據(jù)量足夠多，行業(yè)洞察才能深刻，數(shù)據(jù)分析才能準(zhǔn)確。MindSphere海量的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)用開發(fā)者無疑是一筆巨大的寶藏。

    西門子對(duì)各個(gè)垂直市場(chǎng)有著深刻的理解。對(duì)企業(yè)而言，能夠具體分析業(yè)務(wù)場(chǎng)景、準(zhǔn)確把握行業(yè)痛點(diǎn)、深入了解客戶需求是缺一不可的重要因素。

    寶鋼首席研究員郭朝暉表示：“數(shù)字化技術(shù)與行業(yè)知識(shí)的融合，一直是信息技術(shù)的難點(diǎn)，工業(yè)領(lǐng)域更是這樣。像西門子這樣的工業(yè)企業(yè)由硬向軟轉(zhuǎn)型，或許是未來的主流趨勢(shì)。”

新業(yè)務(wù)模式創(chuàng)造價(jià)值增值

    在數(shù)字化的探索之旅中，一批富有前瞻性的先行者們已經(jīng)起航！

    PrintingInternational是比利時(shí)一家生產(chǎn)移印機(jī)的設(shè)備制造商。與普通打印機(jī)不同，移印機(jī)能在陶瓷花瓶、塑料甚至藥物等曲面固體上打印花紋，因?yàn)楣δ塥?dú)特，故而身價(jià)不菲。當(dāng)這些貴重設(shè)備漂洋過海被運(yùn)往全球之后，制造商就和它們徹底斷了聯(lián)系，無法知悉自家設(shè)備的“身體健康狀況”。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，制造商和最終客戶都將蒙受損失。

    PrintingInternational選擇MindSphere。它借助MindSphere廣泛地采集移印機(jī)的數(shù)據(jù)，分析設(shè)備運(yùn)行狀況，不僅能夠優(yōu)化資源部署，還能預(yù)見可能出現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。同時(shí)，服務(wù)數(shù)據(jù)回饋研發(fā)，從而進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

    依托于MindSphere的應(yīng)用程序被稱為MindApp，現(xiàn)在已經(jīng)推出了約50種，包括降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提升互聯(lián)設(shè)備和工廠的可用性等多種功能。其中，F(xiàn)leetManager好比用戶全球工廠的控制中心，能夠?qū)崟r(shí)展示系統(tǒng)數(shù)據(jù)。PrintingInternational正是通過FleetManager實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自己部署在客戶現(xiàn)場(chǎng)的移印機(jī)狀態(tài)。

    現(xiàn)在，PrintingInternational可以為客戶提供全新的主動(dòng)式服務(wù)，與客戶簽訂服務(wù)保障協(xié)議，保證移印機(jī)能以更高的設(shè)備綜合利用率提供服務(wù)。

    如圖2所示，西門子在2017年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展出的MindAppMindSphere的誕生讓設(shè)備和產(chǎn)品走下生產(chǎn)線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。企業(yè)也能實(shí)現(xiàn)更加完整的閉環(huán)制造。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。

    西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠數(shù)字化服務(wù)總監(jiān)李漓表示：“在邁向工業(yè)4.0的道路上，MindSphere大有可為。憑借全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)采集與分析能力，以及友好開放的生態(tài)系統(tǒng)，MindSphere能夠?yàn)樵O(shè)備制造商和最終客戶提升設(shè)備可用度、增強(qiáng)能源效率、保障數(shù)據(jù)安全，并改善生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量。這就是我們所說的MindSphere的四大價(jià)值主張。”

更加開放的生態(tài)系統(tǒng)

    西門子深知工業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)之復(fù)雜、問題之錯(cuò)綜，為了推進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化，在MindSphere在誕生之初，就明確宣布要開放自己的平臺(tái)資源，攜手合作伙伴共同構(gòu)建開放共贏的生態(tài)系統(tǒng)。

    整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集開發(fā)者、系統(tǒng)集成商、應(yīng)用開發(fā)者、渠道合作伙伴、設(shè)備制造商和最終客戶，都是MindSphere生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的重要角色。生態(tài)系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分之間互相吸引，正向激勵(lì)，良性循環(huán)，平臺(tái)就像滾雪球那般越做越大，生態(tài)也會(huì)越發(fā)展越有活力。目前，SAP、亞馬遜、微軟、埃森哲、Evosoft、源訊和Bluvision等眾多合作伙伴都加入了MindSphere生態(tài)系統(tǒng)。

    借助于MindSphere開放的數(shù)據(jù)接入環(huán)境，數(shù)據(jù)采集開發(fā)者廣泛地連接第三方設(shè)備，系統(tǒng)集成商把企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等涉及生產(chǎn)、物流或業(yè)務(wù)運(yùn)營的不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯集到云端，豐富數(shù)據(jù)類型。應(yīng)用開發(fā)者針對(duì)具體應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用程序，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。借助各個(gè)行業(yè)的渠道合作伙伴，MindSphere將優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務(wù)提供給設(shè)備制造商和最終客戶。

    數(shù)據(jù)分析需要以軟件應(yīng)用的形式呈現(xiàn)給用戶，這就要求App的開發(fā)和維護(hù)，而App的開發(fā)需要有設(shè)計(jì)合理的前后端架構(gòu)，好的架構(gòu)又依賴于對(duì)業(yè)務(wù)流程的全面掌握和對(duì)業(yè)務(wù)痛點(diǎn)的深入分析。在整個(gè)應(yīng)用程序的開發(fā)過程中，承擔(dān)業(yè)務(wù)咨詢、架構(gòu)設(shè)計(jì)、代碼實(shí)現(xiàn)和部署運(yùn)營功能的各種角色都將參與進(jìn)來，共同打造優(yōu)質(zhì)多樣的App環(huán)境。

    MindSphere上一些現(xiàn)有的MindApp可以直接調(diào)用，幫助用戶實(shí)現(xiàn)定制化開發(fā)。這些原生App就像一塊塊形態(tài)各異的積木，封裝了IT基礎(chǔ)代碼。作為MindSphere用戶的設(shè)備制造商和最終客戶不需要再寫代碼，就能夠以搭積木的方式構(gòu)建定制化的應(yīng)用分析模型。作為連接下層硬件設(shè)備和上層應(yīng)用軟件的云平臺(tái)，MindSphere“利萬物而不爭(zhēng)”，以更加開放的生態(tài)系統(tǒng)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化！

    中國通信工業(yè)協(xié)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)專家、北京物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)柏斯維認(rèn)為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)之多，體量之大，探索之復(fù)雜，非一家企業(yè)可以全部吞下，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游攜手合作，開放創(chuàng)新，共同構(gòu)建有活力的、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)！”

    隨著MindSphere生態(tài)系統(tǒng)的不斷成熟，制造商將以更柔性的生產(chǎn)線、更低的成本和更高的生產(chǎn)效率對(duì)每一個(gè)消費(fèi)者的需求做出快速的響應(yīng)。消費(fèi)者的個(gè)性化需求也將得到前所未有的滿足。MindSphere從數(shù)字中找到打開“工業(yè)4.0”大門的鑰匙，讓人們的生活更美好！