用更廣闊的視角看數(shù)字化企業(yè)

丁海驁

隨著自動化設備和信息化軟件等在工業(yè)企業(yè)應用的不斷深入，工業(yè)領域從產品研發(fā)、生產制造到服務維修，各個環(huán)節(jié)的效率已經得到了極大的提升——雖沒有從根本上實現(xiàn)業(yè)務和效率的極致完美，但從自動化設備和信息化產品角度，新產品和新技術對工業(yè)企業(yè)的拉動作用已經明顯減弱。對于一直依賴新技術的工業(yè)企業(yè)，明確未來大幅提升企業(yè)效益的發(fā)展模式，一時成了其最關心的發(fā)展問題。

學術界、制造業(yè)和信息產業(yè)紛紛提出的各種未來工業(yè)發(fā)展模式中，最有代表性的，是具有深厚工業(yè)制造歷史背景的德國所提出的工業(yè) 4.0理論。其倡導將以往的自動化和電氣化設備，與信息化系統(tǒng)，通過數(shù)字化的手段，實現(xiàn)某種程度的集成，通過減少人的直接干預，降低錯誤幾率，從而提高效率，實現(xiàn)所謂的智能制造。

作為具有深厚工業(yè)制造基礎的西門子是德國工業(yè) 4.0夢想的實踐者之一。那么，對于廣大的工業(yè)企業(yè)來講，工業(yè)4.0該如何落地成為現(xiàn)實呢？

“到了 2020年，網絡用戶將從 2013年的 30億人增加到 40億人，而鏈接到網絡的設備數(shù)量將從 2013年的 80億增加到 200億?！盚orst J. Kayser博士，西門子首席戰(zhàn)略官在 2015年 9月西門子全球分析師大會上的主題演講上談到：5年以后，不僅鏈接到網絡的設備是人類的 5倍，而且其所產生的數(shù)據(jù)（來自傳感器、機器數(shù)據(jù)、交通網、智能電網和控制器等），也將達到 18ZB（10萬億億字節(jié)，是 TB的 10億倍）。因此， Horst J. Kayser博士認為：這些數(shù)據(jù)，將成為未來驅動人類社會和工業(yè)企業(yè)前進的重要動力，其將重新定義我們對現(xiàn)有工業(yè)運行機制的認識。而收集、篩選和有效利用這些數(shù)據(jù)信息，用數(shù)據(jù)信息將虛擬空間與現(xiàn)實世界進行聯(lián)接，建立數(shù)字化工廠，將是實現(xiàn)工業(yè) 4.0的關鍵第一步，也是制造業(yè)升級的明確未來。

西門子，不僅僅是全球最大的制造業(yè)企業(yè)之一，能夠提供當今世界最先進的自動化、電氣化和工控設備產品，而且在信息化領域也極具發(fā)言權。加之，西門子率先在德國和中國成都建立了以“打通物理世界的自動化設備和虛擬世界的 PLM”為核心技術點的數(shù)字化工廠——正在成為全球制造業(yè)企業(yè)從業(yè)者趨之若鶩的“參觀熱點”。

2014年，隨著“智能創(chuàng)新平臺”概念的提出，以數(shù)字化驅動的“現(xiàn)實與虛擬整合”使得Siemens PLM Software和“數(shù)字化企業(yè)”的關系變得密切起來，也使得工業(yè) 4.0這一概念開始具有了技術的可實現(xiàn)性。

到了 2015年，在 Siemens PLM Software中國區(qū)用戶大會上，對于“智能創(chuàng)新平臺”作用和構架的定義已經基本完成。此次，2015 Siemens PLM Software全球分析師大會上，西門子所提出的“智能創(chuàng)新平臺”不僅內涵和可實現(xiàn)性得到了進一步的完善，而且開始具有了實際應用推廣的現(xiàn)實意義。

“西門子提出的智能創(chuàng)新平臺，是以 Teamcenter為底層平臺所構建的一個數(shù)字化的智能創(chuàng)新平臺，其一方面與來自設計者的設計信息實現(xiàn)交互，實現(xiàn)自頂向下的業(yè)務流程；另一方面，其與產品實際的生產加工和試用信息相互印證，完成自底向上的數(shù)據(jù)流動。這兩個流程所產生的數(shù)據(jù)和結果，最終在這一平臺上進行融合、交互，從而能夠高效、快捷地生成符合市場和用戶需求的產品，并最終實現(xiàn)以數(shù)字驅動的整個產品生命周期?！盨iemens PLM Software全球總裁兼首席執(zhí)行官 Chuck Grindstaff在接受采訪時表示，最終連通虛擬和現(xiàn)實的，是數(shù)據(jù)，智能創(chuàng)新平臺則提供了這樣一個聯(lián)系虛擬和現(xiàn)實的技術基礎和客觀存在。

事實上，西門子的智能創(chuàng)新平臺，是為了應用企業(yè)的需求而來，具體的軟件和技術則退居幕后，成為西門子幫助工業(yè)企業(yè)解決核心業(yè)務問題所倚重的工具。因此，要想清楚地看清西門子“智能創(chuàng)新平臺”的全貌，我們或許要倒退幾步，將注意力從單個的軟件功能、新興技術轉移到整個工業(yè)領域的業(yè)務流程——從工業(yè)企業(yè)本身的業(yè)務流程上去尋找，每個企業(yè)在這個階段，所面臨的最大問題和挑戰(zhàn)。

理論上，智能創(chuàng)新平臺的工作原理，首先由 PLM系統(tǒng)所涵蓋的 CAD、CAE等工具軟件，通過規(guī)劃、設計、測試和仿真等一系列的流程，將來自不同團隊、不同設計想法的設計師腦中的產品概念轉化到系統(tǒng)當中。然后，通過中間的MOM系統(tǒng)（制造、運營和管理），把這些信息數(shù)據(jù)發(fā)放到制造流程，最后，再由這些數(shù)據(jù)通過全集成自動化解決方案（在西門子被稱為全集成自動化 TIA）直接驅動自動化設備，將最終產品高效地生產出來。

智能創(chuàng)新平臺的三個重要的部分：PLM系統(tǒng)主要解決的是產品設計、生產規(guī)劃、產品服務和生產執(zhí)行部分的工作；在 MOM系統(tǒng)環(huán)節(jié)，主要是完成質量管理、MES和APS；在TIA系統(tǒng)中，主要是進行工廠和設備層面的運營、規(guī)劃、設計和服務。不僅如此，通過智能創(chuàng)新平臺，不僅可以解決產品相關數(shù)據(jù)的產生、收集、傳遞、利用和驅動自動化設備的問題，而且也大幅提高了企業(yè)其他信息化系統(tǒng)（如ERP、CRM和 SCM等）獲得有用數(shù)據(jù)的及時性和準確行，從而將產品設計、產品工程、供應商、物流、服務、工廠運營和工廠計劃等單個企業(yè)的各個業(yè)務環(huán)節(jié)進行最有效的聯(lián)接。

很顯然，從數(shù)據(jù)傳遞的環(huán)節(jié)來看，能夠保證各個系統(tǒng)之間最大程度地融合和互通，不僅是保證智能創(chuàng)新平臺運行的關鍵，更是數(shù)字化工廠能否高效利用數(shù)據(jù)的關鍵。因此，不能回避的一個問題是：西門子自身產品體系實在是太龐大了，即便是其信息化領域內的產品，也因為來源不同（原生自西門子工業(yè)的 SIMATIC IT、TIA和收購而來的 Siemens PLM Software等），關注的領域不同，研發(fā)的團隊和合作機制等問題，在過去的 7年當中，并沒有真正讓用戶感受到系統(tǒng)層面整合的現(xiàn)實成功。

“我們一直在努力使這些信息系統(tǒng)完成更深度的融合，以便保證數(shù)據(jù)提取、選擇、存儲和應用的流暢?！盤aulSicking，Siemens PLM Software高級副總裁兼首席技術官在 2015全球分析師大會上接受記者采訪時表示，自從2014年 10月 1日（2015財年），Siemens PLM Software與原本隸屬的“工業(yè)自動化集團”整合為“數(shù)字化工廠集團”這一新部門。自此開始，西門子信息化產品的融合因機制的保障而實現(xiàn)了加速，“所有的信息化產品在同一個部門當中開發(fā)——雖然還是通過不同的團隊完成，但是內部協(xié)同和溝通機制已經相當完備，系統(tǒng)間的融合更加深入?！盤aulSicking說。

正是這種機構的調整，使得西門子所提出的智能創(chuàng)新平臺上核心的三個系統(tǒng)（TIA、MOM和PLM）真正具有了整合和互融的技術基礎和組織保障，也使得西門子提出的智能創(chuàng)新平臺、數(shù)字化工廠真正具有了可實現(xiàn)和可推廣的技術保障。

再看智能創(chuàng)新平臺背后的解決方案，我們會發(fā)現(xiàn)，其背后不僅有業(yè)已耳熟能詳?shù)?Tecnomatix、NX、Solidedge、 Teamcenter和 Simatic IT，還有被收購沒有多久的 LMS，復合材料設計制造軟件 Fibersim，近日剛剛推出的基于云的大數(shù)據(jù)分析軟件 Omneo，以及 3D軟件開發(fā)工具包 PLMComponents。因此智能創(chuàng)新平臺以往在討論的以下四點“核心策略”，到了 2015年，已經成了實實在在的價值。

首先，智能創(chuàng)新平臺使得用戶參與程度得到提高：因為正確的數(shù)據(jù)和信息能夠在正確地時間和環(huán)境下，提供給所有的用戶，所以用戶可以在任何時間以任何形式獲得正確的產品信息——無論是最終產品的用戶，或者是供應商、設計師等——信息會主動來找你，而不用你去找信息。例如，最終用戶可以在產品設計的初期，就參與到與產品相關的工作當中，通過 CatchBook等極其簡單的手繪工具，直接參與早期的產品概念設計，從而保證了最終產品的市場滿意度。由此，我們可以看到以 NX為代表的 Siemens PLM Software系列產品設計工具所具有的高效、靈活和易用等產品特征。

其次，智能創(chuàng)新平臺的智能產品模型，不僅能夠準確表達實際情況、準確仿真可能情況，而且具有自我意識，能夠自我優(yōu)化。甚至，智能模型不僅知道自己是什么，而且還知道如何制造自己 ——系統(tǒng)定義的制造過程，也被“標注”在智能模型上，因此其可以依靠這些數(shù)據(jù)，基于機械、電氣和自動化系統(tǒng)設計的一體化環(huán)節(jié)，來驅動自己被生產加工出來。這已經在西門子建立的德國和中國成都數(shù)字化工廠得到了某種程度的實踐。而在這一過程當中，我們都可以看到 Teamcenter發(fā)揮了更重要的作用。

第三，連接虛擬和現(xiàn)實的產品生產。由于智能創(chuàng)新平臺真正實現(xiàn)了虛擬（PLM）和現(xiàn)實（TIA）的真正互聯(lián)（經由 MOM），因此不僅可以實現(xiàn)真正意義上數(shù)字信息驅動的虛擬加工，甚至通過應用 Digital Twin技術，也完全可以實現(xiàn)現(xiàn)實加工對虛擬數(shù)據(jù)的正向反饋，從而真正實現(xiàn)思維和現(xiàn)實的閉環(huán)數(shù)據(jù)通路。加上系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)的分析應用（如Omneo），從而真正實現(xiàn)了從虛擬到現(xiàn)實，再從現(xiàn)實到虛擬的雙向反饋。其中不僅涉及到 NX，而且仿真系統(tǒng)的驗證、分析和優(yōu)化，也最大程度地發(fā)揮了其作用。

第四，智能創(chuàng)新平臺保持了西門子一貫堅持的開放態(tài)度，基于開放的技術，通過快速地吸收新的應用、技術和交付模式，確保其擁有更持續(xù)的擴展性，和更快速的響應能力，以及更靈活的部署模式。不僅能夠實現(xiàn)更快的實施周期，而且針對不同行業(yè)的不同需求，也制定了不同的行業(yè)解決方案。

正如 Horst J. Kayser博士在本文開頭所述，未來連接到網絡的工業(yè)設備所產生的數(shù)據(jù)，在 5年后將是人類所產生數(shù)據(jù)的 5倍。對于人類所產生的數(shù)據(jù)，事實上已經成就了一批專門以處理這部分數(shù)據(jù)為主要業(yè)務的新型公司，如谷歌、臉書等，而且這部分數(shù)據(jù)也因這些新型公司的存在，正在改變著人類的生活——如社交習慣、分享途徑等。而針對工業(yè)設備所產生的更大量的數(shù)據(jù)，事實上并沒有更多系統(tǒng)對其進行處理和利用。西門子要做的，是針對這部分數(shù)據(jù)，做進一步的收集、處理、應用和存儲——很顯然，這已經不再僅僅囿于設計、生產或者服務等的單點信息化系統(tǒng)，而是一個涵蓋整個工業(yè)領域的龐大計劃。

無論智能創(chuàng)新平臺，還是數(shù)字化工廠，對于西門子和這場新的工業(yè)革命來講，都僅僅是一個開始——一個從數(shù)據(jù)開始的全新未來正撲面而來。

記者手記

除了智能創(chuàng)新平臺、數(shù)字化工廠，2015西門子全球分析師大會給記者最大的驚喜，是中國制造業(yè)企業(yè)登上講臺，面向全球的工業(yè)企業(yè)傳播自己對于企業(yè)改造的經驗和成果——海爾集團關于建立“互聯(lián)網工廠”的演講，不僅得到在場聽眾的廣泛好評，而且也使得筆者認識到，中國企業(yè)雖然積累沒有歐美國家深厚，但是經過30多年對信息化軟件、自動化設備的深入應用，已經具備了在全球范圍內與同行業(yè)企業(yè)一較高下的能力和潛質。但是，核心的問題依然是：要明確自身的需求和業(yè)務特色，洞悉自身的優(yōu)勢和短板。只有在這樣的前提下，才能分辨哪些新技術、新產品和新理論是有用的：對于能夠解決自身核心業(yè)務難題的新鮮事物，保持大膽嘗試的自信；對不適合自己的市場熱點技術，秉持主動回避和拒絕的勇氣。

對于整個工業(yè)企業(yè)所面臨的全面升級的壓力，筆者也認為，打補丁的方式，也許可以解決一時的困境，但是從長期來看，也許就是一個隱患。所有的從業(yè)者應該向西門子學習，用更廣闊、更高瞻遠矚的視角，去認真審視現(xiàn)在所面臨的問題，以尋找一個更加全面、完備和具有可持續(xù)發(fā)展的解決方案，這也許才是最好、最有效，也是最具有發(fā)展?jié)摿Φ姆绞健?/p>

2015年，就要過去了，伴隨著概念開始落地、理論討論開始被實踐證明，經過之前多年的 PLM調整期，起起伏伏的市場反應也開始穩(wěn)中有升，一切都開始變得明朗起來。無論如何，未來總是有無限的希望和可能。 IM