西门子:实践中的虚拟与现实融合

与为人熟知的Digital Twin、MindSphere和Mendix相比,2019西门子全球媒体与分析师会议当天,西门子宣布推出Xcelerator:这是一个将西门子以往在设计、工程和制造等各个方面的工业软件进行组合(包括PLM、EDA、ALM、MOM、IOT等),再同低代码应用程序开发平台Mendix一起,通过MindSphere工业云平台,为企业级用户实现包括物联网在内的各种基于云端的应用。因此Xcelerator被定义成是“一个由软件、服务和应用程序开发平台共同构成的集成产品组合”。

“MindSphere现在还是我们业务的一部分,它同Mendix一样,是构成Xcelerator整个软件总和的一部分;同时,MindSphere也和Mendix一起,是整个Digital Twin的不同组成部分。而且,从业务层面讲,Mendix对于更广大企业用户应用MindSphere是有促进作用的。”Tony Hemmelgarn,西门子数字工业软件公司首席执行官在接受笔者提问时,用最简短的表述,将西门子数字工业软件的核心产品逻辑关系做了权威的定义——这也是从“西门子PLM软件”更名为“西门子数字工业软件公司”后,西门子在软件方面做的第一项重要发布。

 

一切都从Digital Twin开始

实际上,要理清整个西门子数字工业软件的产品逻辑,一定要从Digital Twin开始,因为其是西门子数字工业软件公司所有产品逻辑的核心“理论基础”。

时间可以追溯到2007 年,此时,全球的工业企业都处在日益激烈的市场竞争当中,一场能够与对手拉开距离的业务转型,虽然势在必行,然而却苦于没有思路、没有策略,更没有方法。此时,当年整个工业软件行业最大的新闻出现了:西门子收购了UGS,并将其更名为Siemens PLM Software。

这一下子让整个行业开始看到了一些方向:兼具工业自动化硬件和工业软件的西门子,如果通过此次收购可以实现“虚拟和现实的联接”,那将一次性彻底解决工业企业在应用IT技术过程当中的最大问题——业务与系统“两层皮”——从而将带领工业企业真正实现数字化转型的终极目标:用软件、信息和数字等来自虚拟世界、能够用更低成本验证、衡量的数字化模型,来驱动包括生产过程、加工流程等现实世界的真实生产;同时用现实世界的真实反馈优化虚拟世界,无疑会让整个工业从设计、生产、加工、销售和服务等各个业务环节,都更加柔型、可调节,而且调整和优化的成本几乎可以忽略不计。

而这一终极目标的现实描述,就是Digital Twin——其从理论逻辑层面上,为“虚拟和现实的联接”提供了一种可实现的预期。

最初,西门子数字工业软件所定义的Digital Twins产品层,是利用包括SIMATIC IT、PLM、MES和NX等软件系统,构建一套完整的、与现实世界互相对应的数字化模型,通过在虚拟的数字化世界当中充分模拟、分析和比较现实世界的物理场景,利用模型之间理想化的“孪生”特征,以数据的形式驱动现实世界的电气和自动化装置等硬件设备,从而实现虚拟世界对现实世界的驱动——这也是此次西门子发布的Xcelerator产品组合当中的核心部分。

很显然,软件产品的组合也只完成了“从虚拟到现实”的半个闭环。于是在2016年4月,在德国汉诺威工业博览会上,西门子正式发布了第一个版本商用版的MindSphere,从而将Digital Twin“从现实到虚拟”的半个闭环构建完成。

 

向云而生的MindSphere

与同类产品不同,MindSphere从一开始,并不是一个“为了云而云”的产品:MindSphere最早源自西门子的数字化服务部门。

为了响应用户对现场数据采集的需求,西门子的数字化服务部门在综合应用西门子传统自动化硬件和工业软件技术的基础上,基于Cloud Foundry开发了架构在SAP HANA云平台上构建了一个操作系统,依托西门子自身的网关类硬件产品,与众多具有以太网通讯能力的设备进行联结。

经过几轮的优化和演进,目前MindSphere被定义为是一个PaaS层的企业云操作系统:通过接入现实世界当中的各种硬件设备,对现实世界当中的硬件设备(传感器、机器人、PLM等)所产生的即时数据,进行收集、传送,并能够在虚拟世界当中被各种软件进行分析和利用;同时,虚拟世界当中各种软件所运算的结果亦可通过相同路径,反向被传递到现实世界中的硬件设备上,驱动设备运行,从而为工业企业的OT和IT融合,提供了一个新的机制和完全数字化的可能性。

MindSphere的面世时间占尽了各种优势:此时关于云计算已经得到整个用户层面的认可,而且各种有关的SaaS服务在市场上也如火如荼。然后随着应用的深入,一个“历史性”的问题又成为横亘在企业用户面前的障碍:企业该如何应用、管理部署在各种公有云上的各种服务,如何在自身业务流程和跨云应用之间,获得统一的解决方案?彼时,包括互联网公司在内的云计算服务提供商,也都开始向市场推出具有“工业”标签的云服务和云应用,但是,始终没有一个具有行业说服力的产品能够让工业企业信任并追随。

MindSphere的出现,由于带有“西门子”自身的工业企业标签,其自身积累的丰富工业企业运营经验,让MindSphere从一开始,就得到了工业企业的认可。更重要的是,作为全球历史最悠久的工业企业之一,西门子都开始尝试通过云计算、互联网来实现转型,这本身也带给全球的工业企业更多的信心。

而对于西门子自身来讲,由于MindSphere的出现,不仅成为其盘活传统业务的关键,更深远的意义在于,其也在潜移默化地改变着西门子数字化工厂部门的商业思维和模式,面临一场不得不完成的自身“转型”:从传统的制造业企业、软件系统提供商,向基于互联网、云计算提供企业级业务服务的服务商进行转化。

2019年4月1日,西门子集团完成了最新的组织架构调整。调整后的西门子旗下被分成三个集团公司和三个战略公司。最早西门子数字工业软件公司所属的数字化工厂集团(DF)与过程工业与驱动集团(PD)合并为数字化工业集团,成为西门子旗下继能源、智能基础设施之后的三大集团公司之一。合并后的西门子数字化工业集团的业务被划分为五个领域:软件、工厂自动化、运动控制、过程自动化和客户服务。

在最新的组织架构体系当中,MindSphere被作为是整个西门子数字化工业集团所有产品和服务的基础平台,来自离散行业和流程行业的用户,都可以通过数字化工业集团的五个业务部门,获得MindSphere的产品和服务,并最终通过分布在各个区域的西门子数字化工业集团的本土客户服务部(Customer Services)来部署实施。

“软件的销售业绩计在西门子数字工业软件公司,而服务部分则归各自区域业绩考量。”Tony Hemmelgarn强调,MindSphere的产品定位和运营模式,是为了保证来自各个领域的工业企业都能最大程度地尽快获得MindSphere带来的效益,而对于西门子数字工业软件公司来讲,“同样作为Digital Twin的重要组成部分,Mendix和MindSphere最终都是都是在帮助用户来实践Digital Twin。而Mendix的价值在于,其增强了我们软件系统向外拓展的能力。”

 

 

寻求软件突破的Mendix

在本次媒体与分析师大会的主题演讲中,Tony Hemmelgarn重点谈到目前工业企业面临的三个问题:综合性、个性化和灵活性。其中Xcelerator将最大程度满足企业各种业务层面对软件能力的综合性要求,而在个性化和灵活性方面,Mendix将发挥更重要的作用。

Mendix是西门子2018年8月2日宣布以6亿欧元的价格收购的一个低代码应用开发平台。作为一家伴随着云计算应用而诞生的新兴公司,Mendix为终端用户提供的是一个PaaS平台。而与其他的PaaS平台不同,Mendix实际上是一个提供给业务人员的“编程系统”:传统的企业级应用开发,需要经历包括企业业务需求收集、系统开发进行开发和测试,再测试、再运行,直到最终的企业级部署等一系列过程。而且参与其中的,不仅仅是企业的业务部门,更多是IT部门来完成后期的应用开发、测试和部署。这就使得企业级的应用开发,需要跨越从业务部门的需求到IT部门的生产的鸿沟——沟通成本高、效率低是显而易见的。Mendix则反其道而行之,其通过部署在云端的可视化模型,企业的业务部门人员无需代码级的操作,即可以根据现实的业务需求,轻松地搭建出一个可用性非常高的应用程序。

“乐高,就是用不同零件组成,孩子们可以用乐高来构成不同的玩具;Mendix就是软件行业的乐高。”Zvi Feuer,西门子数字工业软件公司制造工程软件业务高级副总裁在接受采访时强调,通过应用Mendix,工业企业可以“不需要软件工程师,你自己就可以变成软件工程师,Mendix给你机会这样做”。他举例说:如果工业企业需要做一个应用在手机端的监控设备正常运行的应用,那么通过Mendix,“3天就可以完成”,而且“如果你的公司有专业的IT人员,他们就可以做。而且西门子可以为你们提供一些帮助,训练他们。当然,还有更直接的方式,就是西门子可以帮你来做。”

事实上效率更高也只是Mendix本身的价值,对于西门子数字工业软件来讲,更重要的是,Mendix实际上将提供一种新的思路,通过云,把业务和IT完全的融合起来,将IT、数据、模型与最终的生产、现场和业务实现个性化、灵活的关联,从而真正降低企业实践Digital Twins的门槛,切实提高业务和管理的灵活,让企业感觉到真正掌握业务和流程的主动权和控制权。

“Xcelerator的独特之处在于,该平台通过使生态系统中的任何人(包括开发人员和工程师)能够轻松地构建、集成和扩展其现有的数据和系统,从而推动数字化转型。”关于新闻稿中对Xcelerator的某些表述,实际上很大程度上,就是作为Xcelerator“家族成员”之一的Mendix所能带给用户的价值。而对于Mendix的直接描述,则强调:Mendix平台将能够为Xcelerator用户提供在任何设备、任何地点、任何云和任何平台上构建多体验应用程序和共享数据的能力,以及能更快地实现数字化转型的好处。

 

写在最后

从Digital Twin出发,在西门子数字工业软件的产品图谱中,现在的闭环构成为Xcelerator和MindSphere,两者最终的交汇点,是Mendix。而前面的Xcelerator和MindSphere是被作为工具和平台,Mendix才是最终实现数据融合、实践Digital Twin的交汇点。

应该说,经历了十几年的演进,目前西门子在Digital Twin方面已经从产品逻辑、技术和产品成熟度上,都已经准备完备,此时“打包”以往具有核心竞争优势的软件产品,强势推出Mendix,从某种程度上讲,即是对以往全部努力的总结,亦是明确了整体市场运营战略后,作出的一种调整:通过更具互联网和云计算标签的Mendix,以企业用户更容易接受的方式来推进全行业的Digital Twin实践,终于开始了。