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全版解密工业4.0,看懂软件帝国—西门子的十年图谋
发布时间:2015-11-13



要理解工业4.0,就避不开对西门子的研究;而要看懂西门子,不要去看它的硬件,而要去看它的软件。数字化工厂只是水中花,真正的花朵不在你眼前,而在你身 头。德国安贝格和成都的数字化工厂的示范,看懂也未必有用。现场的你越是满心欢喜,而当你回来静思的时候,你就会充满沮丧——即使所有的硬件都卖给你,你 也无法重新复制。它需要一颗数字心脏,这是根本。

从西门子的视野来看工业4.0的未来,数字化世界的生态逻辑,优先级远远高于物理世界;人机交互(包括浸入式现实)使得所有物理世界的事情,基本在虚拟世界 完成;而在物理世界,不过进行了实际的验证、生产、反馈和实施。“验证即生产,实体即数据”,这就是西门子整个生态体系下衍生出来的工业4.0命题。

2015 年9月,西门子在一年一度的PLM(产品全生命周期管理)分析师大会上,西门子首席执行官Kaeser进行了题为“数字改变常态”的主旨报告,描述了数字 化横扫一切的力量,不仅会改变商业模式,也会不断产生颠覆性的力量。在未来,用户会高度参与到生产中去,甚至消费者叫做“生产型消费者Prosumer” (production consumer的复合词)。为了应对数字化的力量,形成信息物联系统(CPS)的闭环生态体系,Kaeser宣称西门子自从2007年,在数字化软件服 务领域投入了将近40亿欧元费用。

为什么西门子最高执行官会参加一个看上去普通的PLM分析师大会?显然,这是顶层意志的表达,这是对战略根基最好的注脚。一直作为西门子首席战略官Kaeser心里很清楚,PLM为代表的数字化,是西门子撬开未来的真正的敲门砖。这是西门子最重要的战略。

在未来工厂的物理世界中, 通过混线和换模实现生产线产品多样化。这需要借助整个生产过程中的自动化平台(西门子在2009年已经实现全集成自动化平台TIA的整体融合),通过大量 的数据检测点和采集系统,来精确控制工位上的设备,实现一条生产线生产多种产品。而这一切,都需要有高度的数字化模拟的能力。

对于西门子而言,这在虚拟世界已经全部实现;而且现场数据可以立刻产生反馈,对虚拟世界形成回馈,并着眼于改善虚拟世界的方案;与此同时,现场的大数据分 析,对设备维护和预防诊断,自动形成决策性方案,以图表和报告方式,反馈到决策者的桌面上。这就是“验证即生产,实体即数据”。


3D虚拟现实模仿工厂


展望未来,西门子在CPS的世界中,C界构造了软件PLM闭环,P界则有强大硬件TIA(全集成自动化平台),凭着C界和P界强大的优势,已经完成了 CPS的全平台软件与硬件的支撑;往前走一步,工厂的建设、基础设施继续采用虚拟进行模拟;往后走一步,用户的设备维护也在数字化世界中进行分析和维护。 至此,整个闭环生态系统已然形成。

 一、十年并购之路才等到工业4.0

 在西门子2020的远景中,真正大放异彩的其实是软件部门,也就是西门子PLM事业部。我们需要极大的耐心,回头去梳理过去的十年,这个跟西门子凭空构建的数字帝国,是如果通过并购来实现的?

2007年收购UGS,是西门子战略布局的巅峰之作。它获得了三项举足轻重的入场券:NX作为3D设计软件的三大顶级产品之一;Teamcenter是数 据管理PDM的核心,Tecnomatix是数字化工厂装配。前两者,构成了今日西门子世界最为重要的根基。

2008年收购了德国的Innotec,是虚拟工厂建设的一个重要事件,这代表着虚拟工厂的厂房布局和规划,与实际工厂的运行数据进行预先模拟,成为可能。

 

西门子的软件并购路线图


 2011 年到2012年,西门子进行了眼花缭乱和杂乱无章的收购:Vistagy,IBS,VRcontext,PCS成本控制系统,从不同角度补齐了西门子的软 件能力。2013年收购LMS,使西门子进入了仿真与测试系统。此时收购的软件,要么是通用仿真与测试软件,要么是专业工程软件,充满了知识与数据的结 合。这里最有想象力的是对于比利时公司VRcontext的收购,这是面向3D可视化的开始。西门子试图在虚拟设计工厂软件中,采用浸入式现实(VR)来 实现人机的交互。想象一下,如果一个设计人员像打游戏一样,闯进了自己设计出来的3D工厂,在虚拟世界进行查看是否漏气漏水——这将是一个多么奇妙的世 界;而对于合作多年的Tesis软件的收购,则是一个激动人心的平台野心。Tesis可以跟SAP软件、Oracle数据库无缝集成,从而粘合了各种数据 缝隙。这个平台上,正在试图容纳下所有的软件巨人。

 2014年年底,西门子成功收购了Camstar,这是另外一个里程碑的并购。尽管Camstar在电子制造业有非常好的MES系统,但西门子看重的不是 MES系统,Simatic IT已经有足够的能力应付。真正重要的是Camstar具有的大数据分析,这是西门子最为看重的一张牌。随后,2015年6月, Omneo PA性能分析软件被正式推出,拉开了西门子大数据与云服务的大幕。

至此,西门子与死对头GE公司大数据战略的防御战,基本告一段落,可以说彻底松了一口气。在GE工业互联网的理念中先进分析Adavance Analysis,具有举足轻重的地位;而在工业4.0的体系中,对于大数据给予的地位仍然不够充分。在拥有了Camstar对于工厂现场数据强大的分析 能力,西门子终于补齐了这个短板,真正成为互联网公司的海量数据分析的杀手级玩家。而且,在数字化工厂的世界中,西门子手中的牌,要比GE多得多。

而这一切,都始于2007年对UG进行的35亿美元的收购;当时西门子另外一个大手笔就是将西门子VDO汽车电子以110亿美元卖给了另外一家德国公司。 一软一硬的交换,彻底改变了西门子今后的版图。从此,西门子开始了“软”征程,最终成就今日之“数字化工厂”的帝国。如果考虑到西门子在此期间,对硬件的 收购几乎并无特别的进展——除了当时收购上海APT开关厂还引起了一些小小的国民情绪骚动,西门子“软”并购“硬”自行发展的策略,得到了巨大的成功。

而这件事,必须要提到大功臣Anton Huber先生。他在2007年主导了对UGS的收购,成立了PLM事业部,随后成为工业自动化集团的独立战略单位。然而,西门子新总裁Kaser显然认 为这仍然不够突出,将PLM部门继续向上拔出来,成立了数字化工厂集团;Huber自然成功上位,成为数字化工厂集团首席执行官。

但 这个整合之路,并非易事。早在2010年PLM大会上,大功臣Huber就指出,软件在产品设计、数字化制造与生产系统、自动化系统的整合关系,IA面临 着跟SC传感器、CS控制、AS自动化系统等整合的难题。在那个时候,用于产品管理的PLM全生命周期软件,加上基于硬件自动化管理系统的TIA全集成自 动化平台,已经有了开始对视和呼吸的能力。CPS的镜像世界,已经像米开朗琪罗手下的大卫像,呼之欲出。

终于,号角吹响了,2013年德国工业4.0横空出世。这简直就是给西门子量身定做的外衣,披上德国国家战略的形态,横扫德国和中国。没有什么,可以限制西门子进行整合的手脚了。

为了进一步强化客户构建数字化企业的能力,从2014年10月起,作为嫡系部队,西门子主导开发的Simatic IT MES解决方案,也全部被并入Siemens PLM团队。这是对当年UGS嫁进豪门的一个迟到的承认,是对UGS这个光芒四射的明星的补偿。PLM事业部一直是流浪者的大篮子,盛满了西门子近年多情 四处搭讪的外部种子。今日,大篮子露出了数字帝国的峥嵘之象。这次,PLM事业部开始整合一切了:因为,数字化改变一切。

而下一步,在平台的基础上,入口与各种APP应用,将成为西门子数字化的重点。2015年9月PLM大会上,西门子继续高调推广Active WorkSpace,这是一个用户工程师高度友好的界面,统率所有的数据,使得使用者随时可以查看各种各样的数据,从设计到制造,从运行参数到决策分析。 抢占入口,成为西门子互联网思维全新的发力点。

二、工业4.0的未来,就是“数字化工厂集团”的未来

2008年,西门子总裁Loescher就开始进行调整,收购后的USG软件被深埋在业务体系之中;2013年,早已成为独立战略单元的PLM事业部,仍 然作为被包裹在工业自动化部门之中,像是逐层包裹的卷心菜心。尽管Loescher在继续调整,但他已经看不到这次调整的的结果了;两个月之后,也就是7 月份,接任Kaeser上位。在不到一年的时间内,2014年5月正式宣布“西门子2020愿景目标”,概括为“电气化、自动化、数字化”。要理解西门子 2020的最核心的变化,那就是成立了“数字工厂集团Digital Factory”。作为最闪耀的九大金刚业务板块,数字化工厂集团被寄予了厚望。传统电气化、自动化是西门子进行深耕挖潜的领域,而数字化将作为未来主要 的增长领域。在西门子九大新业务集团中,对数字化工厂设定的目标利润率为14%-20%,仅仅略微低于金融服务的15%-20%。

工业4.0的未来,就是“数字化工厂集团”的未来,但还不是全部。按照西门子的规划,数字化工厂集团,绝不会止步于“工厂”,数字化楼宇、数字化风机将来 会成为可期发展到目标。正如西门子在展望“数字化”这个未来方向的时候说到,世界各地间的连接正变得日益紧密。数以十亿计的智能设备和机器产生大量的数 据,在虚拟世界和现实世界之间搭起了桥梁。用这些海量数据创造价值是西门子成功的一个关键因素。


现实中的楼宇

大数据的楼宇

 从这个意义来看,数字化工厂集团这个部门的名称,也只是过渡名称,将来适时的时候,会成为数字化集团。2020年,所有的建筑都会成为数字中心,所有的风 机都会成为数据大本营。你在大楼里呼吸,你呼出的气体也可以作为数据的一部分被采集、被分析。西门子正在往这个方向走,因此在2015年9月份PLM分析 师大会上,能源和建筑业务,第一次出现在PLM现场上,就不再会让人觉得吃惊。

无疑,在消费品领域,苹果树立了软硬件通吃的典范。直到iPhone大家才真正意识到软件、硬件的结合意味着什么。软件支配硬件,软件让硬件变得更加智能。这些给人以深刻的印象,更重要的是软件将产生平台,将产生生态系统——这才是主导未来的力量。

这个传奇故事,工业领域似乎要重新上演。这是工业4.0的最重要的潜台词。敬畏之余,也会感到寒意。封闭的生态体系之中,除了生态系统自身,其他全都是配角。

(来源:中国机械工程学会)