一項創(chuàng)新技術從引入市場、挖掘價值、到實現(xiàn)應用，往往要經過三年的周期。這一趨勢似乎對工業(yè)4.0的實現(xiàn)也不例外。2015年西門子在德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式提出了"邁向工業(yè)4.0 - 引領數(shù)字化企業(yè)進程"的主題，時隔三年，西門子在2018年漢諾威揭開了全面實施數(shù)字化企業(yè)的序幕。
實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)正當時
在今年漢諾威工業(yè)博覽會西門子3500平米的展臺上，布滿了"實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)--正當時！"的醒目標語，時刻提醒著人們工業(yè)4.0已進入了應用階段。選擇在這個時候提出"正當時"，西門子股份公司管理委員會成員何睿祺（Klaus Helmrich）認為，"數(shù)字化企業(yè)理念已經成熟，并且我們有足夠的應用和客戶實例來佐證，這也是我們廣大用戶共同的發(fā)展趨勢。"
更高的靈活性、更短的上市時間、更高的效率以及質量，是工業(yè)4.0對制造企業(yè)提出的要求。據羿戓制造所了解，今天，工業(yè)化的趨勢不再是大批量生產，而是小批量、個性化定制生產，但同時生產成本要求與大批量生產無異。來自西門子的數(shù)據顯示，為生產人們所需要的產品，50%的費用以及時間被用于生產設備的規(guī)劃中。
通過產品、生產、和性能這三大數(shù)字化雙胞胎，重新定義端到端的過程，西門子能夠幫助制造企業(yè)實現(xiàn)產品生命周期閉環(huán)，加快產品上市的周期，降低生產設計和維護的成本。同時，實現(xiàn)相應生產過程中的靈活安排、柔性制造，包括可以通過新產品導入或者是通過不同批次的生產來實現(xiàn)更大的靈活性，確保生產質量可被持續(xù)追溯和改進，最終保證了整個企業(yè)的生產效率在不斷地提高。
在本屆漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子以新能源汽車行業(yè)為例，展示了數(shù)字化解決方案是如何提升設計的靈活性和汽車制造效率的。通過NX、TIA、Tecnomatix等軟件平臺，"我們可以幫助客戶縮短50%的上市時間，98%的自動化設備包括機器人可以在辦公桌上進行編程，這樣可以節(jié)省寶貴的時間，最重要的我們可以預測99%潛在的出錯點。" 何睿祺說，所有的這一切都可以通過對現(xiàn)場數(shù)據的分析來解決。
為了進一步優(yōu)化生產工程階段的效率，西門子研發(fā)出了創(chuàng)新的Automation Designer，通過它可以自動生成PLC代碼，而在過去需要軟件工程師非常繁冗地編寫。"在虛擬世界，我們現(xiàn)在就可以完成所謂的虛擬調試。" 西門子股份公司數(shù)字化工廠集團CEO Jan Mrosik說，從原來只是仿真過程，到通過仿真過程形成了實際運營中的操作代碼，這是一個相當大的進展。將設計方案無縫接入自動化設備，能夠提升整個工作流程30%的工程效率。
實現(xiàn)數(shù)據驅動的新商業(yè)模式
基于大數(shù)據分析的工業(yè)4.0將為傳統(tǒng)制造企業(yè)帶來全新的商業(yè)模式，例如日漸興起的工業(yè)物聯(lián)網平臺。如果在五年前，工程師想在手機App Store 上下載一個應用實時監(jiān)控工廠里電機的運行狀態(tài)，你一定覺得他是天方夜譚。而現(xiàn)在，只需下載一個 Sidrive IQ應用，一切將變得輕而易舉。
SIDRIVE IQ是一個西門子在本次漢諾威展出的最新的驅動系統(tǒng)的數(shù)字化平臺，是Mindsphere上的一個App，可通過MindSphere評估驅動數(shù)據。它能夠為工廠和設備用戶提供針對已安裝驅動系統(tǒng)的數(shù)據透明度，簡化機隊管理并優(yōu)化維修服務。除了SIDRIVE IQ之外，在全新的MindSphere 3.0平臺中，你還可以找到幾十個功能各異的MindsApps。
西門子在本次漢諾威工業(yè)博覽會上設立了700平米的展廳，重點展示了基于云的開放式物聯(lián)網操作系統(tǒng)MindSphere 3.0版本，以及MindSphere World合作伙伴的最新應用。此外，作為MindSphere Open Space Challenge（MindSphere開放空間挑戰(zhàn)）的一部分，外部開發(fā)者與初創(chuàng)公司將攜手進行開放式合作，共同創(chuàng)造基于MindSphere的新型客戶解決方案和商業(yè)模式。
與2.0版本相比，MindSphere 3.0版本選用了亞馬遜AWS云服務替代之前SAP提供的基礎設施服務，并在開放性和分析性能方面做了更多擴展。"MindSphere的一大目標是確保我們能支持不同的基礎架構。"Mrosik說。接下來會發(fā)布Mindsphere在微軟Azure云平臺上的應用，并與中國市場的本地云平臺積極展開合作。
"與MindSphere的互聯(lián)，是實現(xiàn)數(shù)據驅動的新商業(yè)模式的基礎之一。"何睿祺表示。Mindsphere3.0具有廣泛的連接選項，可連接我們的機器設備甚至整個工廠到數(shù)字化世界來使用他們的數(shù)據。"通過開放的編程接口，西門子可以同我們的合作伙伴以及來自于不同領域的用戶一起進行Mindsphere云的應用程序的開發(fā)。這不僅僅是一種數(shù)字化服務的新的業(yè)務模式，而且是我們和我們合作伙伴直接在Mindsphere上共同營造一個全新的生態(tài)環(huán)境。"
為了進一步促進平臺提供者、平臺用戶以及終端客戶三者之間相互尊重的緊密合作，西門子在今年早些時候成立了MindSphere World全球用戶組織，截至目前已有包括西門子在內的18家企業(yè)加入，其中不乏KUKA、INDEX、Festo、Eisenmann等知名企業(yè)。談到MindSphere從2016年推出以來的變化，西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅動集團總經理林斌表示，最明顯的變化就是今年展出的MindSphere應用比去年增加了很多，客戶對如何應用也更加關注?？深A見的是，接入AWS和Azure云服務的Mindsphere平臺，未來或將迎來App開發(fā)的快速增長期。
實現(xiàn)工業(yè)4.0的未來技術
"產業(yè)集成--連接與協(xié)作"是2018年漢諾威工業(yè)博覽會的主題，自動化與能源技術、IT 平臺以及人工智能之間的相互協(xié)同正在推動著工業(yè)領域的數(shù)字化轉型，如何攜手合作、不斷挖掘數(shù)字化和創(chuàng)新技術的巨大潛力？何睿祺表示，未來西門子將在三個領域重點發(fā)展，其一是邊緣計算，其二是增材制造，其三是新的通訊技術。
在邊緣計算方面，本次展會西門子推出了面向未來的數(shù)據驅動應用Siemens Industrial Edge，這一邊緣計算解決方案可以使用戶更好的控制和分析數(shù)據，并從其擴展功能和出色的現(xiàn)場性能中獲益。Industrial Edge包括Edge Management、 Edge Devices 和 Edge Apps三部分。用戶可以從西門子以及第三方供應商處獲得Edge App，也可以根據個人需求開發(fā)自己的Edge App。Industrial Edge支持MindSphere的云傳輸協(xié)議。未來，它還將支持消息隊列遙測傳輸（MQTT），使數(shù)據傳輸更安全和有效。
借助Industrial Edge，西門子為用戶提供了縮小傳統(tǒng)本地數(shù)據處理與基于云計算數(shù)據處理之間差距的機會，以滿足個性化需求。"現(xiàn)在我們讓客戶來決定設備或者邊緣設備運行的內容，以及云端里的內容，客戶可以根據自己的行業(yè)專長來決定將哪些數(shù)據上傳到云端，哪些數(shù)據上傳到邊緣設備中。" 何睿祺說。目前，西門子的Sinumerik和Simatic系列產品已可以實現(xiàn)邊緣計算的功能。
隨著人們對個性化定制產品的需求增加，增材制造也成為了制造業(yè)未來發(fā)展的重點。在漢諾威展期間，西門子CEO凱颯(Joe Kaeser)親手將一雙使用了3D打印技術的阿迪達斯跑鞋送給德國總理默克爾。這款跑鞋是由阿迪達斯位于巴伐利亞全新的速度工廠生產的。借助西門子的"數(shù)字化雙胞胎"，該企業(yè)實現(xiàn)了由過去大批量生產到現(xiàn)在的小批量定制生產的快速轉變。
展會同期，西門子還宣布推出了增材制造網絡（Additive Manufacturing Network），這是一種全新的在線協(xié)作平臺和開放的生態(tài)系統(tǒng)，旨在為全球制造業(yè)提供工業(yè)3D打印的按需設計、工程專業(yè)知識、數(shù)字工具和生產能力。據悉，西門子是全球唯一一家涵蓋增材制造價值鏈各個環(huán)節(jié)的集成式軟件和硬件解決方案的供應商，在新的增材制造網絡平臺上，還將引入像知名3D打印企業(yè)Stratasys這樣的戰(zhàn)略合作伙伴，共同實現(xiàn)增材制造的工業(yè)化愿景。
工業(yè)4.0的應用對數(shù)據傳輸?shù)念l率和實時性提出了更高的要求，工業(yè)通訊技術也需要不斷進行數(shù)字化升級，因此具有高度確定性和可靠性的時間敏感型網絡TSN也越來越受到工業(yè)用戶的關注。TSN的可靠性為汽車、機械工程和食品飲料等行業(yè)的自動化應用提供了顯著的優(yōu)勢。即使在極端的網絡負載下，TSN也可以實現(xiàn)自動化設備之間更強大、可靠和標準化的以太網通信?！ ∧壳?，TSN的技術標準已經逐漸成熟，西門子和其他制造商都在積極擴展他們現(xiàn)有的工業(yè)網絡以包含新的標準。Profinet網絡基礎設施未來將會逐步升級，集成基本的TSN技術。作為實現(xiàn)這一目標的第一步，西門子在漢諾威工博會上展示了基于TSN的OPC UA PubSub在控制層級的應用。據Mrosik介紹，西門子在今年年底前也會發(fā)布第一款支持TSN標準的產品。
西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼
未來10年，數(shù)字化變革將會如何發(fā)展？其實，沒有人能給出準確答案。"但是我相信預測未來的最好方式就是親手去創(chuàng)造未來。而轉型升級的速度和規(guī)模是在數(shù)字化時代引領和成功的關鍵所在。" 西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼在第十個"中國工業(yè)日"開幕式上說，"我知道許多中國企業(yè)已經將數(shù)字化放在了他們戰(zhàn)略的核心位置。實現(xiàn)數(shù)字化不會一蹴而就。但是請相信我：你們將不會獨自前行。"