MindSphere物聯(lián)網(wǎng)，西門子的分布式數(shù)字化制造戰(zhàn)略

據(jù)南極熊了解，金屬3D打印廠商EOS，在工業(yè)3D打印金屬和聚合物領域已經(jīng)加入西門子的推動了開放的、基于云的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。

該組織的目標是在全球范圍內擴大“MindSphere”的生態(tài)系統(tǒng)。MindSphere是由西門子公司開發(fā)的一種基于云的IoT操作系統(tǒng)，它將植物、系統(tǒng)和機器連接起來。通過這種方式，企業(yè)可以利用來自各種來源的數(shù)據(jù)進行廣泛的分析和生產管理功能，而不考慮位置。作為工業(yè)3D打印領域的先鋒，EOS一直致力于將其解決方案集成到客戶的生產流程中。EOSCONNECT, EOS提供了一個軟件解決方案，作為網(wǎng)關，結合MindSphere使EOS 3D打印系統(tǒng)集成到物聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))中成為可能。因此，能夠連接全球的機器網(wǎng)絡，使其制造能力更加靈活和富有成效。

據(jù)悉，MindSphere是西門子推出的基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，由西門子在2016年4月舉行的德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式發(fā)布，2017年6月，在西門子亞太首個數(shù)字化體驗中心首秀。MindSphere是云計算技術在工業(yè)領域的應用，屬于平臺即服務PaaS。它向下連接現(xiàn)場設備，向上提供多種多樣的應用程序MindApp。分布式制造，其實可以使用區(qū)塊鏈技術來作為底層，生產數(shù)據(jù)更加安全。例如冪派mip.ai，就是基于區(qū)塊鏈技術的分布式制造平臺。

MindSphere生態(tài)系統(tǒng)中包括數(shù)據(jù)采集開發(fā)者、系統(tǒng)集成商、應用開發(fā)者、渠道合作伙伴、設備制造商和最終客戶。據(jù)財新網(wǎng)報道，MindSphere重點強調拓展生態(tài)圈。目前MindSphere合作伙伴包括云基礎設施服務商、軟件開發(fā)者、物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)企業(yè)、硬件廠商等。MindSphere向下提供數(shù)據(jù)采集API，即插即用的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關MindConnect，支持開放式通訊標準OPC UA，支持西門子和第三方設備的數(shù)據(jù)連接；向上提供開發(fā)API，方便合作伙伴和用戶開發(fā)應用程序。制造商通過接入平臺即服務（PaaS）的MindSphere，可以快速高效地采集、存儲海量數(shù)據(jù)，通過各類app實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的業(yè)務分析。

聽不懂？不要緊，現(xiàn)在上車還來得及！接下來南極熊為大家解析一下西門的MindSphere物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

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2018-5-24 11:06 上傳

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當數(shù)字化深入我們生活的方方面面，這就是你未來的購物日常。產品不再局限于功能性和實用性，還需彰顯個人性格；消費者購買的也不僅是產品本身，還有定制過程的“參與感”。這一天，你可以稱之為“工業(yè)4.0”時代！

消費者日益增加的個性化需求給生產者帶來了全新的挑戰(zhàn)——制造商必須以低成本快速、靈活地進行定制化生產。實現(xiàn)這一目標的關鍵在于數(shù)據(jù)：通過對產品完整生命周期的數(shù)據(jù)進行采集和分析，消費者的需求能即刻傳達給生產者，生產線也能依靠數(shù)據(jù)流轉實現(xiàn)柔性調整。

一張MindSphere“解剖圖”

工廠里的每一臺設備都是一個塞滿數(shù)據(jù)的寶箱，每一條產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、自動化和數(shù)字化領域的優(yōu)勢，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)場的海量數(shù)據(jù)，從中獲取價值和洞察，進而實現(xiàn)新的業(yè)務模式的成功。

主要功能包括：
- 創(chuàng)建和管理客戶
- 在MindSphere創(chuàng)建、管理、編輯資產
- 通過MindConnect收集現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)(S7, OPC UA)，并傳送到MindSphere
- 可視化和更新數(shù)據(jù)（時間序列）
- 展示數(shù)據(jù)點，開啟資產的狀態(tài)請求
- 管理在線資產和規(guī)則引擎
- 開發(fā)新應用

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是云計算技術在工業(yè)生產領域的應用。作為平臺即服務（PaaS），MindSphere的優(yōu)勢在于能夠實現(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”。云計算與生俱來的擴展的靈活性和按需使用、按使用付費的特點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Cloud Foundry架構打造的MindSphere，讓工業(yè)云化云為雨，觸手可及。

然而，做平臺就像搭“戲臺子”，只有把臺子搭的穩(wěn)固、搭的漂亮、搭的有特色，才能把“角兒”吸引到自家“唱戲”。與眾多云平臺相比，MindSphere的開放性獨樹一幟。一方面，西門子推出即插即用的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關MindConnect，支持開放式通訊標準OPC UA，極大地簡化了西門子設備和海量第三方設備的數(shù)據(jù)連接，而數(shù)據(jù)采集端的應用程序編程接口（Connectivity API）則賦予了MindSphere極其廣泛的向下（現(xiàn)場設備層）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面向平臺即服務（SaaS）層也開放了應用開發(fā)編程接口（AppDevelopment API），除了軟件開發(fā)人員，甚至設備制造商和最終客戶都可以開發(fā)應用程序。

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)生產領域的云計算才姍姍來遲。MindSphere要做的正是讀懂機器的語言，啟蒙機器智慧，讓人與物更智能地協(xié)作。

MindSphere將自身定義為操作系統(tǒng)，用戶可以由此更準確地把握MindSphere的運作機理。MindSphere向下為連接各類設備提供了統(tǒng)一的接口，實現(xiàn)不同設備之間的互聯(lián)互通；向上為各種各樣的應用軟件提供良好的開發(fā)、運營環(huán)境。用戶從MindSphere上獲取應用程序和服務就像從智能手機的應用商店里獲取App一樣簡單。


國內著名智能制造專家，中國發(fā)明協(xié)會常務理事趙敏高度肯定了MindSphere的價值。他認為：“從MindSphere的定義中，我們能夠清晰地看到它的客戶價值——基于云：隨意部署，跨越時空界限，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)，轉化商業(yè)洞察；操作系統(tǒng)：隨意搭建App，工業(yè)應用做到家。一個平臺，四個隨意，帶給西門子和制造企業(yè)的，將會是業(yè)務模式翻天覆地的變化。”

在冪派MIP.AI分布式數(shù)字制造生態(tài)協(xié)議（區(qū)塊鏈3D打�。�，基于區(qū)塊鏈技術的數(shù)字制造生態(tài)協(xié)議，把全球的3D打印機等數(shù)字化制造設備連接起來，建立分布式制造生態(tài)鏈，每臺生產設備都成為全球制造網(wǎng)絡的一個節(jié)點。

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)、云計算和大數(shù)據(jù)分析等概念落地，是數(shù)字化業(yè)務增長的重要驅動力，并將逐步從制造業(yè)擴展到交通、樓宇、能源等方方面面，全面推進數(shù)字化。

咨詢公司埃森哲預計，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到2030年能夠為全球經(jīng)濟帶來14.2萬億美元的經(jīng)濟增長，為中國帶來1.8萬億美元的累計GDP增長。

數(shù)字化技術的發(fā)展正在為企業(yè)帶來前所未有的增長機會。對于很多企業(yè)來說，實施數(shù)字化戰(zhàn)略的第一步都是數(shù)據(jù)采集，沒有數(shù)據(jù)的平臺是無源之水、無本之木；數(shù)據(jù)不完整的平臺恐怕會一葉障目、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氣輪機、樓宇以及醫(yī)療設備，每條產品線都有可觀的裝機量，依托現(xiàn)有產品在市場上的覆蓋率，MindSphere可以從西門子自有產品中獲取海量數(shù)據(jù)。同時，作為工業(yè)通訊技術的領先廠商，西門子也能對第三方類似產品提供通訊支持，這意味著西門子同樣可以從大量第三方設備中標準、經(jīng)濟地采集數(shù)據(jù)。

就信息技術而言，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)，轉化成的是洞察。只有吃進去的數(shù)據(jù)量足夠多，行業(yè)洞察才能深刻，數(shù)據(jù)分析才能準確。MindSphere海量的工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)對應用開發(fā)者無疑是一筆巨大的寶藏。

西門子對各個垂直市場有著深刻的理解。對企業(yè)而言，能夠具體分析業(yè)務場景、準確把握行業(yè)痛點、深入了解客戶需求是缺一不可的重要因素。

寶鋼研究院首席研究員郭朝暉表示：“數(shù)字化技術與行業(yè)知識的融合，一直是信息技術的難點，工業(yè)領域更是這樣。像西門子這樣的工業(yè)企業(yè)由硬向軟轉型，或許是未來的主流趨勢�！�

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

MindSphere的誕生讓設備和產品走下生產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”的壽命得以從產品設計和生產階段延伸至產品的整個生命周期。企業(yè)也能實現(xiàn)更加完整的閉環(huán)制造。在物理實體與虛擬世界的交互中，MindSphere以最高標準保障信息安全：一方面在數(shù)據(jù)傳輸過程中嚴格遵守高標準的安全傳輸協(xié)議HTTPS，另一方面西門子及其云基礎設施合作伙伴以最高標準建設云數(shù)據(jù)中心以存儲數(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)字化工廠集團工廠數(shù)字化服務總監(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能夠為設備制造商和最終客戶提升設備可用度、增強能源效率、保障數(shù)據(jù)安全，并改善生產制造的效率和質量。這就是我們所說的MindSphere的四大價值主張�！�

更加開放的生態(tài)系統(tǒng)
西門子深知工業(yè)領域業(yè)務之復雜、問題之錯綜，為了推進整個產業(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資源，攜手合作伙伴共同構建開放共贏的生態(tài)系統(tǒng)。

整個工業(yè)領域中的數(shù)據(jù)采集開發(fā)者、系統(tǒng)集成商、應用開發(fā)者、渠道合作伙伴、設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)中的各個組成部分之間互相吸引，正向激勵，良性循環(huán)，平臺就像滾雪球那般越做越大，生態(tài)也會越發(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備，系統(tǒng)集成商把企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等涉及生產、物流或業(yè)務運營的不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯集到云端，豐富數(shù)據(jù)類型。應用開發(fā)者針對具體應用場景，設計開發(fā)應用程序，挖掘數(shù)據(jù)價值。借助各個行業(yè)的渠道合作伙伴，MindSphere將優(yōu)質的數(shù)據(jù)服務提供給設備制造商和最終客戶。


數(shù)據(jù)分析需要以軟件應用的形式呈現(xiàn)給用戶，這就要求App的開發(fā)和維護，而App的開發(fā)需要有設計合理的前后端架構，好的架構又依賴于對業(yè)務流程的全面掌握和對業(yè)務痛點的深入分析。在整個應用程序的開發(fā)過程中，承擔業(yè)務咨詢、架構設計、代碼實現(xiàn)和部署運營功能的各種角色都將參與進來，共同打造優(yōu)質多樣的App環(huán)境。

圖：MindSphere生態(tài)信息圖

MindSphere上一些現(xiàn)有的MindApp可以直接調用，幫助用戶實現(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基礎代碼。作為MindSphere用戶的設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建定制化的應用分析模型。作為連接下層硬件設備和上層應用軟件的云平臺，MindSphere “利萬物而不爭”，以更加開放的生態(tài)系統(tǒng)推進產業(yè)的數(shù)字化！

中國通信工業(yè)協(xié)會物聯(lián)網(wǎng)專家、北京物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會副會長柏斯維認為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)之多，體量之大，探索之復雜，非一家企業(yè)可以全部吞下，需要產業(yè)鏈上下游攜手合作，開放創(chuàng)新，共同構建有活力的、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線、更低的成本和更高的生產效率對每一個消費者的需求做出快速的響應。消費者的個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！

部分來源： 西門子中國