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西門子基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere幫助不同行業、各種規模的企業快速高效地收集和分析工業現場的海量數據

“您好，我想為我的女兒定制牛奶。”

“好的。請問有什么特殊需求嗎？”

“可以做成芒果加橙子味的嗎？而且我希望能把我女兒親手畫的畫放到包裝上，讓她每天都能看到。”

“沒問題，我們會按照您的需求來生產。”

當數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——制造商必須以低成本快速、靈活地進行定制化生產。實現這一目標的關鍵在于數據：通過對產品完整生命周期的數據進行采集和分析，消費者的需求能即刻傳達給生產者，生產線也能依靠數據流轉實現柔性調整。

一張MindSphere“解剖圖”

工廠里的每一臺設備都是一個塞滿數據的寶箱，每一條產線都是一條流淌著數據的小河，如何從這些天然的資源中挖掘價值是企業的必修功課。在這樣的背景下，西門子推出了基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere。依托西門子在電氣化、自動化和數字化領域的優勢，MindSphere能夠幫助不同行業、各種規模的企業快速高效地收集和分析工業現場的海量數據，從中獲取價值和洞察，進而實現新的業務模式的成功。

如何理解基于云的開放式物聯網操作系統？我們抽絲剝繭地來看。

MindSphere架構圖

MindSphere是云計算技術在工業生產領域的應用。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，讓工業云觸手可及。

然而，做平臺就像搭“戲臺子”，只有把臺子搭的穩固、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據接入網關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據連接，而數據采集端的應用程序編程接口（Connectivity API）則賦予了MindSphere極其廣泛的現場設備兼容性，使得數采端合作伙伴的能力得以充分發揮。另一方面，MindSphere面向軟件即服務（SaaS）層開放了友好的開發編程接口（AppDevelopment API），除了軟件開發人員，設備制造商和最終客戶也可以開發應用程序。

物聯網一詞清晰地表明了MindSphere的發力方向。相較于人與人的互聯，物與物的互聯、物與人的互聯意味著更大的挑戰，所以工業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作。

MindSphere將自身定義為操作系統，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一的接口，實現不同設備之間的互聯互通；向上為各種各樣的應用軟件提供良好的開發、運營環境。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，中國發明協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，開源代碼，構建行業生態，共同發展做大；物聯網：隨意聯接，承上啟下，連接閉環數據，轉化商業洞察；操作系統：隨意搭建App，工業應用做到家。一個平臺，四個隨意，帶給西門子和制造企業的，將會是業務模式翻天覆地的變化。”

劍指數字化

今天的西門子已經是全球重要的軟件企業之一。MindSphere的推出將物聯網、云計算和大數據分析等概念落地，是數字化業務增長的重要驅動力，并將逐步從制造業擴展到交通、樓宇、能源等方方面面，全面推進數字化。

咨詢公司埃森哲預計，工業物聯網到2030年能夠為全球經濟帶來14.2萬億美元的經濟增長，為中國帶來1.8萬億美元的累計GDP增長。

數字化技術的發展正在為企業帶來*的增長機會。對于很多企業來說，實施數字化戰略的*步都是數據采集，沒有數據的平臺是無源之水、無本之木；數據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、樓宇以及醫療設備，每條產品線都有可觀的裝機量，依托現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據。同時，作為工業通訊技術的*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、經濟地采集數據。

西門子在2017年漢諾威工業博覽會形象地展示MindSphere

就信息技術而言，海量多樣的工業數據是“喂養”數據分析模型的“養料”，也是決定大數據分析準確與否、智能與否的決定性因素。數據分析模型“吞下去”的是數據，轉化成的是洞察。只有吃進去的數據量足夠多，行業洞察才能深刻，數據分析才能準確。MindSphere海量的工業現場數據對應用開發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。對企業而言，能夠具體分析業務場景、準確把握行業痛點、深入了解客戶需求是缺一不可的重要因素。

寶鋼研究院*研究員郭朝暉表示：“數字化技術與行業知識的融合，一直是信息技術的難點，工業領域更是這樣。像西門子這樣的工業企業由硬向軟轉型，或許是未來的主流趨勢。”

新業務模式創造價值增值

在數字化的探索之旅中，一批富有前瞻性的先行者們已經起航！

Printing International是比利時一家生產移印機的設備制造商。與普通打印機不同，移印機能在陶瓷花瓶、塑料甚至藥物等曲面固體上打印花紋，因為功能*，故而身價不菲。當這些貴重設備漂洋過海被運往全球之后，制造商就和它們*斷了聯系，無法知悉自家設備的“身體健康狀況”。一旦設備出現故障，制造商和最終客戶都將蒙受損失。

Printing International選擇了MindSphere。它借助MindSphere廣泛地采集移印機的數據，分析設備運行狀況，不僅能夠優化資源部署，還能預見可能出現的故障，實現預測性維護。同時，服務數據回饋研發，從而進一步優化產品設計。

依托于MindSphere的應用程序被稱為MindApp，現在已經推出了約50種，包括降低安全風險，提升互聯設備和工廠的可用性等多種功能。其中，Fleet Manager好比用戶全球工廠的控制中心，能夠實時展示系統數據。Printing International正是通過Fleet Manager實時監測自己部署在客戶現場的移印機狀態。

西門子在2017年漢諾威工業博覽會上展出的MindApp

現在，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系，使得“數字化雙胞胎”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。企業也能實現更加完整的閉環制造。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：一方面在數據傳輸過程中嚴格遵守高標準的安全傳輸協議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據中心以存儲數據，確保端到端的數據安全。

西門子（中國）有限公司數字化工廠集團工廠數字化服務總監李漓表示：“在邁向工業4.0的道路上，MindSphere大有可為。憑借全球*的數據采集與分析能力，以及友好開放的生態系統，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、保障數據安全，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。”

更加開放的生態系統

西門子深知工業領域業務之復雜、問題之錯綜，為了推進整個產業的數字化，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系統。

整個工業領域中的數據采集開發者、系統集成商、應用開發者、渠道合作伙伴、設備制造商和最終客戶，都是MindSphere生態系統中*的重要角色。生態系統中的各個組成部分之間互相吸引，正向激勵，良性循環，平臺就像滾雪球那般越做越大，生態也會越發展越有活力。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生態系統。

借助于MindSphere開放的數據接入環境，數據采集開發者廣泛地連接第三方設備，系統集成商把企業資源計劃(ERP)、制造執行系統(MES)等涉及生產、物流或業務運營的不同系統的數據匯集到云端，豐富數據類型。應用開發者針對具體應用場景，設計開發應用程序，挖掘數據價值。借助各個行業的渠道合作伙伴，MindSphere將優質的數據服務提供給設備制造商和最終客戶。

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

MindSphere上一些現有的MindApp可以直接調用，幫助用戶實現定制化開發。這些原生App就像一塊塊形態各異的積木，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”，以更加開放的生態系統推進產業的數字化！

中國通信工業協會物聯網專家、北京物聯網協會副會長柏斯維認為：“工業物聯網的數據之多，體量之大，探索之復雜，非一家企業可以全部吞下，需要產業鏈上下游攜手合作，開放創新，共同構建有活力的、可持續發展的生態系統！”

隨著MindSphere生態系統的不斷成熟，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*的滿足。MindSphere從數字中找到打開“工業4.0”大門的鑰匙，讓人們的生活更美好！