西門子：實(shí)踐中的虛擬與現(xiàn)實(shí)融合

丁海驁

與為人熟知的Digital Twin、MindSphere和Mendix相比，2019西門子全球媒體與分析師會(huì)議當(dāng)天，西門子宣布推出Xcelerator：這是一個(gè)將西門子以往在設(shè)計(jì)、工程和制造等各個(gè)方面的工業(yè)軟件進(jìn)行組合（包括PLM、EDA、ALM、MOM、IOT等），再同低代碼應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)Mendix一起，通過MindSphere工業(yè)云平臺(tái)，為企業(yè)級用戶實(shí)現(xiàn)包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的各種基于云端的應(yīng)用。因此Xcelerator被定義成是“一個(gè)由軟件、服務(wù)和應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)共同構(gòu)成的集成產(chǎn)品組合”。

“MindSphere現(xiàn)在還是我們業(yè)務(wù)的一部分，它同Mendix一樣，是構(gòu)成Xcelerator整個(gè)軟件總和的一部分；同時(shí)，MindSphere也和Mendix一起，是整個(gè)Digital Twin的不同組成部分。而且，從業(yè)務(wù)層面講，Mendix對于更廣大企業(yè)用戶應(yīng)用MindSphere是有促進(jìn)作用的?！盩ony Hemmelgarn，西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司首席執(zhí)行官在接受筆者提問時(shí)，用最簡短的表述，將西門子數(shù)字工業(yè)軟件的核心產(chǎn)品邏輯關(guān)系做了權(quán)威的定義——這也是從“西門子PLM軟件”更名為“西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司”后，西門子在軟件方面做的第一項(xiàng)重要發(fā)布。

一切都從Digital Twin開始

實(shí)際上，要理清整個(gè)西門子數(shù)字工業(yè)軟件的產(chǎn)品邏輯，一定要從Digital Twin開始，因?yàn)槠涫俏鏖T子數(shù)字工業(yè)軟件公司所有產(chǎn)品邏輯的核心“理論基礎(chǔ)”。

時(shí)間可以追溯到2007 年，此時(shí)，全球的工業(yè)企業(yè)都處在日益激烈的市場競爭當(dāng)中，一場能夠與對手拉開距離的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，雖然勢在必行，然而卻苦于沒有思路、沒有策略，更沒有方法。此時(shí)，當(dāng)年整個(gè)工業(yè)軟件行業(yè)最大的新聞出現(xiàn)了：西門子收購了UGS，并將其更名為Siemens PLM Software。

這一下子讓整個(gè)行業(yè)開始看到了一些方向：兼具工業(yè)自動(dòng)化硬件和工業(yè)軟件的西門子，如果通過此次收購可以實(shí)現(xiàn)“虛擬和現(xiàn)實(shí)的聯(lián)接”，那將一次性徹底解決工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用IT技術(shù)過程當(dāng)中的最大問題——業(yè)務(wù)與系統(tǒng)“兩層皮”——從而將帶領(lǐng)工業(yè)企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的終極目標(biāo)：用軟件、信息和數(shù)字等來自虛擬世界、能夠用更低成本驗(yàn)證、衡量的數(shù)字化模型，來驅(qū)動(dòng)包括生產(chǎn)過程、加工流程等現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)生產(chǎn)；同時(shí)用現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)反饋優(yōu)化虛擬世界，無疑會(huì)讓整個(gè)工業(yè)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工、銷售和服務(wù)等各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，都更加柔型、可調(diào)節(jié)，而且調(diào)整和優(yōu)化的成本幾乎可以忽略不計(jì)。

而這一終極目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)描述，就是Digital Twin——其從理論邏輯層面上，為“虛擬和現(xiàn)實(shí)的聯(lián)接”提供了一種可實(shí)現(xiàn)的預(yù)期。

最初，西門子數(shù)字工業(yè)軟件所定義的Digital Twins產(chǎn)品層，是利用包括SIMATIC IT、PLM、MES和NX等軟件系統(tǒng)，構(gòu)建一套完整的、與現(xiàn)實(shí)世界互相對應(yīng)的數(shù)字化模型，通過在虛擬的數(shù)字化世界當(dāng)中充分模擬、分析和比較現(xiàn)實(shí)世界的物理場景，利用模型之間理想化的“孿生”特征，以數(shù)據(jù)的形式驅(qū)動(dòng)現(xiàn)實(shí)世界的電氣和自動(dòng)化裝置等硬件設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)虛擬世界對現(xiàn)實(shí)世界的驅(qū)動(dòng)——這也是此次西門子發(fā)布的Xcelerator產(chǎn)品組合當(dāng)中的核心部分。

很顯然，軟件產(chǎn)品的組合也只完成了“從虛擬到現(xiàn)實(shí)”的半個(gè)閉環(huán)。于是在2016年4月，在德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門子正式發(fā)布了第一個(gè)版本商用版的MindSphere，從而將Digital Twin“從現(xiàn)實(shí)到虛擬”的半個(gè)閉環(huán)構(gòu)建完成。

向云而生的MindSphere

與同類產(chǎn)品不同，MindSphere從一開始，并不是一個(gè)“為了云而云”的產(chǎn)品：MindSphere最早源自西門子的數(shù)字化服務(wù)部門。

為了響應(yīng)用戶對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的需求，西門子的數(shù)字化服務(wù)部門在綜合應(yīng)用西門子傳統(tǒng)自動(dòng)化硬件和工業(yè)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于Cloud Foundry開發(fā)了架構(gòu)在SAP HANA云平臺(tái)上構(gòu)建了一個(gè)操作系統(tǒng)，依托西門子自身的網(wǎng)關(guān)類硬件產(chǎn)品，與眾多具有以太網(wǎng)通訊能力的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)結(jié)。

經(jīng)過幾輪的優(yōu)化和演進(jìn)，目前MindSphere被定義為是一個(gè)PaaS層的企業(yè)云操作系統(tǒng)：通過接入現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的各種硬件設(shè)備，對現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的硬件設(shè)備（傳感器、機(jī)器人、PLM等）所產(chǎn)生的即時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行收集、傳送，并能夠在虛擬世界當(dāng)中被各種軟件進(jìn)行分析和利用；同時(shí)，虛擬世界當(dāng)中各種軟件所運(yùn)算的結(jié)果亦可通過相同路徑，反向被傳遞到現(xiàn)實(shí)世界中的硬件設(shè)備上，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，從而為工業(yè)企業(yè)的OT和IT融合，提供了一個(gè)新的機(jī)制和完全數(shù)字化的可能性。

MindSphere的面世時(shí)間占盡了各種優(yōu)勢：此時(shí)關(guān)于云計(jì)算已經(jīng)得到整個(gè)用戶層面的認(rèn)可，而且各種有關(guān)的SaaS服務(wù)在市場上也如火如荼。然后隨著應(yīng)用的深入，一個(gè)“歷史性”的問題又成為橫亙在企業(yè)用戶面前的障礙：企業(yè)該如何應(yīng)用、管理部署在各種公有云上的各種服務(wù)，如何在自身業(yè)務(wù)流程和跨云應(yīng)用之間，獲得統(tǒng)一的解決方案？彼時(shí)，包括互聯(lián)網(wǎng)公司在內(nèi)的云計(jì)算服務(wù)提供商，也都開始向市場推出具有“工業(yè)”標(biāo)簽的云服務(wù)和云應(yīng)用，但是，始終沒有一個(gè)具有行業(yè)說服力的產(chǎn)品能夠讓工業(yè)企業(yè)信任并追隨。

MindSphere的出現(xiàn)，由于帶有“西門子”自身的工業(yè)企業(yè)標(biāo)簽，其自身積累的豐富工業(yè)企業(yè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，讓MindSphere從一開始，就得到了工業(yè)企業(yè)的認(rèn)可。更重要的是，作為全球歷史最悠久的工業(yè)企業(yè)之一，西門子都開始嘗試通過云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，這本身也帶給全球的工業(yè)企業(yè)更多的信心。

而對于西門子自身來講，由于MindSphere的出現(xiàn)，不僅成為其盤活傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵，更深遠(yuǎn)的意義在于，其也在潛移默化地改變著西門子數(shù)字化工廠部門的商業(yè)思維和模式，面臨一場不得不完成的自身“轉(zhuǎn)型”：從傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)、軟件系統(tǒng)提供商，向基于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算提供企業(yè)級業(yè)務(wù)服務(wù)的服務(wù)商進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

2019年4月1日，西門子集團(tuán)完成了最新的組織架構(gòu)調(diào)整。調(diào)整后的西門子旗下被分成三個(gè)集團(tuán)公司和三個(gè)戰(zhàn)略公司。最早西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司所屬的數(shù)字化工廠集團(tuán)（DF）與過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)（PD）合并為數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)，成為西門子旗下繼能源、智能基礎(chǔ)設(shè)施之后的三大集團(tuán)公司之一。合并后的西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)的業(yè)務(wù)被劃分為五個(gè)領(lǐng)域：軟件、工廠自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、過程自動(dòng)化和客戶服務(wù)。

在最新的組織架構(gòu)體系當(dāng)中，MindSphere被作為是整個(gè)西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)所有產(chǎn)品和服務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，來自離散行業(yè)和流程行業(yè)的用戶，都可以通過數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)的五個(gè)業(yè)務(wù)部門，獲得MindSphere的產(chǎn)品和服務(wù)，并最終通過分布在各個(gè)區(qū)域的西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)的本土客戶服務(wù)部（Customer Services）來部署實(shí)施。

“軟件的銷售業(yè)績計(jì)在西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司，而服務(wù)部分則歸各自區(qū)域業(yè)績考量?！盩ony Hemmelgarn強(qiáng)調(diào)，MindSphere的產(chǎn)品定位和運(yùn)營模式，是為了保證來自各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)企業(yè)都能最大程度地盡快獲得MindSphere帶來的效益，而對于西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司來講，“同樣作為Digital Twin的重要組成部分，Mendix和MindSphere最終都是都是在幫助用戶來實(shí)踐Digital Twin。而Mendix的價(jià)值在于，其增強(qiáng)了我們軟件系統(tǒng)向外拓展的能力。”

尋求軟件突破的Mendix

在本次媒體與分析師大會(huì)的主題演講中，Tony Hemmelgarn重點(diǎn)談到目前工業(yè)企業(yè)面臨的三個(gè)問題：綜合性、個(gè)性化和靈活性。其中Xcelerator將最大程度滿足企業(yè)各種業(yè)務(wù)層面對軟件能力的綜合性要求，而在個(gè)性化和靈活性方面，Mendix將發(fā)揮更重要的作用。

Mendix是西門子2018年8月2日宣布以6億歐元的價(jià)格收購的一個(gè)低代碼應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)。作為一家伴隨著云計(jì)算應(yīng)用而誕生的新興公司，Mendix為終端用戶提供的是一個(gè)PaaS平臺(tái)。而與其他的PaaS平臺(tái)不同，Mendix實(shí)際上是一個(gè)提供給業(yè)務(wù)人員的“編程系統(tǒng)”：傳統(tǒng)的企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)，需要經(jīng)歷包括企業(yè)業(yè)務(wù)需求收集、系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行開發(fā)和測試，再測試、再運(yùn)行，直到最終的企業(yè)級部署等一系列過程。而且參與其中的，不僅僅是企業(yè)的業(yè)務(wù)部門，更多是IT部門來完成后期的應(yīng)用開發(fā)、測試和部署。這就使得企業(yè)級的應(yīng)用開發(fā)，需要跨越從業(yè)務(wù)部門的需求到IT部門的生產(chǎn)的鴻溝——溝通成本高、效率低是顯而易見的。Mendix則反其道而行之，其通過部署在云端的可視化模型，企業(yè)的業(yè)務(wù)部門人員無需代碼級的操作，即可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)的業(yè)務(wù)需求，輕松地搭建出一個(gè)可用性非常高的應(yīng)用程序。

“樂高，就是用不同零件組成，孩子們可以用樂高來構(gòu)成不同的玩具；Mendix就是軟件行業(yè)的樂高。”Zvi Feuer，西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司制造工程軟件業(yè)務(wù)高級副總裁在接受采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)，通過應(yīng)用Mendix，工業(yè)企業(yè)可以“不需要軟件工程師，你自己就可以變成軟件工程師，Mendix給你機(jī)會(huì)這樣做”。他舉例說：如果工業(yè)企業(yè)需要做一個(gè)應(yīng)用在手機(jī)端的監(jiān)控設(shè)備正常運(yùn)行的應(yīng)用，那么通過Mendix，“3天就可以完成”，而且“如果你的公司有專業(yè)的IT人員，他們就可以做。而且西門子可以為你們提供一些幫助，訓(xùn)練他們。當(dāng)然，還有更直接的方式，就是西門子可以幫你來做?！?p>

事實(shí)上效率更高也只是Mendix本身的價(jià)值，對于西門子數(shù)字工業(yè)軟件來講，更重要的是，Mendix實(shí)際上將提供一種新的思路，通過云，把業(yè)務(wù)和IT完全的融合起來，將IT、數(shù)據(jù)、模型與最終的生產(chǎn)、現(xiàn)場和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、靈活的關(guān)聯(lián)，從而真正降低企業(yè)實(shí)踐Digital Twins的門檻，切實(shí)提高業(yè)務(wù)和管理的靈活，讓企業(yè)感覺到真正掌握業(yè)務(wù)和流程的主動(dòng)權(quán)和控制權(quán)。

“Xcelerator的獨(dú)特之處在于，該平臺(tái)通過使生態(tài)系統(tǒng)中的任何人（包括開發(fā)人員和工程師）能夠輕松地構(gòu)建、集成和擴(kuò)展其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)，從而推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！标P(guān)于新聞稿中對Xcelerator的某些表述，實(shí)際上很大程度上，就是作為Xcelerator“家族成員”之一的Mendix所能帶給用戶的價(jià)值。而對于Mendix的直接描述，則強(qiáng)調(diào)：Mendix平臺(tái)將能夠?yàn)閄celerator用戶提供在任何設(shè)備、任何地點(diǎn)、任何云和任何平臺(tái)上構(gòu)建多體驗(yàn)應(yīng)用程序和共享數(shù)據(jù)的能力，以及能更快地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的好處。

寫在最后

從Digital Twin出發(fā)，在西門子數(shù)字工業(yè)軟件的產(chǎn)品圖譜中，現(xiàn)在的閉環(huán)構(gòu)成為Xcelerator和MindSphere，兩者最終的交匯點(diǎn)，是Mendix。而前面的Xcelerator和MindSphere是被作為工具和平臺(tái)，Mendix才是最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合、實(shí)踐Digital Twin的交匯點(diǎn)。

應(yīng)該說，經(jīng)歷了十幾年的演進(jìn)，目前西門子在Digital Twin方面已經(jīng)從產(chǎn)品邏輯、技術(shù)和產(chǎn)品成熟度上，都已經(jīng)準(zhǔn)備完備，此時(shí)“打包”以往具有核心競爭優(yōu)勢的軟件產(chǎn)品，強(qiáng)勢推出Mendix，從某種程度上講，即是對以往全部努力的總結(jié)，亦是明確了整體市場運(yùn)營戰(zhàn)略后，作出的一種調(diào)整：通過更具互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算標(biāo)簽的Mendix，以企業(yè)用戶更容易接受的方式來推進(jìn)全行業(yè)的Digital Twin實(shí)踐，終于開始了。