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(lǐng)域已經(jīng)加入西門子的推動(dòng)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(biāo)是在全球范圍內(nèi)擴(kuò)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(jī)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(jìn)行廣泛的分析和生產(chǎn)管理功能,，而不考慮位置,。作為工業(yè)3D打印領(lǐng)域的先鋒，EOS一直致力于將其解決方案集成到客戶的生產(chǎn)流程中,。EOSCONNECT, EOS提供了一個(gè)軟件解決方案,，作為網(wǎng)關(guān),，結(jié)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(jī)器網(wǎng)絡(luò),，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(huì)上正式發(fā)布，2017年6月,，在西門子亞太首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心首秀,。MindSphere是云計(jì)算技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,，屬于平臺(tái)即服務(wù)PaaS,。它向下連接現(xiàn)場設(shè)備，向上提供多種多樣的應(yīng)用程序MindApp,。分布式制造,，其實(shí)可以使用區(qū)塊鏈技術(shù)來作為底層,，生產(chǎn)數(shù)據(jù)更加安全。例如冪派mip.ai,，就是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式制造平臺(tái),。

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(yīng)用開發(fā)者,、渠道合作伙伴、設(shè)備制造商和最終客戶,。據(jù)財(cái)新網(wǎng)報(bào)道,，MindSphere重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)拓展生態(tài)圈。目前MindSphere合作伙伴包括云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)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(guān)MindConnect,，支持開放式通訊標(biāo)準(zhǔn)OPC UA,，支持西門子和第三方設(shè)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(yīng)用程序,。制造商通過接入平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）的MindSphere，可以快速高效地采集,、存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù),，通過各類app實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)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)。

MindSphere物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)白皮書.pdf (1.34 MB, 下載次數(shù): 437)

2018-5-24 11:06 上傳

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當(dāng)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(chǎn)品不再局限于功能性和實(shí)用性，還需彰顯個(gè)人性格,；消費(fèi)者購買的也不僅是產(chǎn)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(shí)代,！

消費(fèi)者日益增加的個(gè)性化需求給生產(chǎn)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(jìn)行定制化生產(chǎn),。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)：通過對(duì)產(chǎn)品完整生命周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,，消費(fèi)者的需求能即刻傳達(dá)給生產(chǎn)者，生產(chǎn)線也能依靠數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)柔性調(diào)整,。

一張MindSphere“解剖圖”

工廠里的每一臺(tái)設(shè)備都是一個(gè)塞滿數(shù)據(jù)的寶箱,，每一條產(chǎn)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(jià)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(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)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(jià)值和洞察,，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)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(chǎn)
- 通過MindConnect收集現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)(S7, OPC UA)，并傳送到MindSphere
- 可視化和更新數(shù)據(jù)（時(shí)間序列）
- 展示數(shù)據(jù)點(diǎn),，開啟資產(chǎn)的狀態(tài)請(qǐng)求
- 管理在線資產(chǎn)和規(guī)則引擎
- 開發(fā)新應(yīng)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(jì)算技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用,。作為平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）,，MindSphere的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(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(jì)算與生俱來的擴(kuò)展的靈活性和按需使用,、按使用付費(fèi)的特點(diǎn)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(gòu)打造的MindSphere,，讓工業(yè)云化云為雨,，觸手可及。

然而,，做平臺(tái)就像搭“戲臺(tái)子”,，只有把臺(tái)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(tái)相比,，MindSphere的開放性獨(dú)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(guān)MindConnect,，支持開放式通訊標(biāo)準(zhǔn)OPC UA,，極大地簡化了西門子設(shè)備和海量第三方設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，而數(shù)據(jù)采集端的應(yīng)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(shè)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(tái)即服務(wù)（SaaS）層也開放了應(yīng)用開發(fā)編程接口（AppDevelopment API）,，除了軟件開發(fā)人員,，甚至設(shè)備制造商和最終客戶都可以開發(fā)應(yīng)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(chǎn)領(lǐng)域的云計(jì)算才姍姍來遲,。MindSphere要做的正是讀懂機(jī)器的語言，啟蒙機(jī)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(zhǔn)確地把握MindSphere的運(yùn)作機(jī)理,。MindSphere向下為連接各類設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通,；向上為各種各樣的應(yīng)用軟件提供良好的開發(fā),、運(yùn)營環(huán)境。用戶從MindSphere上獲取應(yīng)用程序和服務(wù)就像從智能手機(jī)的應(yīng)用商店里獲取App一樣簡單。


國內(nèi)著名智能制造專家,，中國發(fā)明協(xié)會(huì)常務(wù)理事趙敏高度肯定了MindSphere的價(jià)值,。他認(rèn)為：“從MindSphere的定義中，我們能夠清晰地看到它的客戶價(jià)值——基于云：隨意部署,，跨越時(shí)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(gòu)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(zhuǎn)化商業(yè)洞察；操作系統(tǒng)：隨意搭建App,，工業(yè)應(yīng)用做到家,。一個(gè)平臺(tái)，四個(gè)隨意,，帶給西門子和制造企業(yè)的,，將會(huì)是業(yè)務(wù)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(shù)的數(shù)字制造生態(tài)協(xié)議,，把全球的3D打印機(jī)等數(shù)字化制造設(shè)備連接起來,，建立分布式制造生態(tài)鏈，每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備都成為全球制造網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),。

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(jì)算和大數(shù)據(jù)分析等概念落地,，是數(shù)字化業(yè)務(wù)增長的重要驅(qū)動(dòng)力,，并將逐步從制造業(yè)擴(kuò)展到交通、樓宇,、能源等方方面面,，全面推進(jìn)數(shù)字化。

咨詢公司埃森哲預(yù)計(jì),，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到2030年能夠?yàn)槿�球�?jīng)濟(jì)帶來14.2萬億美元的經(jīng)濟(jì)增長,，為中國帶來1.8萬億美元的累計(jì)GDP增長,。

數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展正在為企業(yè)帶來前所未有的增長機(jī)會(huì)。對(duì)于很多企業(yè)來說,，實(shí)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(tái)是無源之水、無本之木,；數(shù)據(jù)不完整的平臺(tái)恐怕會(huì)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(chǎn)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?xì)廨啓C(jī)、樓宇以及醫(yī)療設(shè)備,，每條產(chǎn)品線都有可觀的裝機(jī)量,，依托現(xiàn)有產(chǎn)品在市場上的覆蓋率，MindSphere可以從西門子自有產(chǎn)品中獲取海量數(shù)據(jù),。同時(shí),，作為工業(yè)通訊技術(shù)的領(lǐng)先廠商，西門子也能對(duì)第三方類似產(chǎn)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(shè)備中標(biāo)準(zhǔn),、經(jīng)濟(jì)地采集數(shù)據(jù)。

就信息技術(shù)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(zhǔn)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(zhuǎn)化成的是洞察。只有吃進(jìn)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(zhǔn)確。MindSphere海量的工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)用開發(fā)者無疑是一筆巨大的寶藏,。

西門子對(duì)各個(gè)垂直市場有著深刻的理解,。對(duì)企業(yè)而言，能夠具體分析業(yè)務(wù)場景,、準(zhǔn)確把握行業(yè)痛點(diǎn),、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(shù)與行業(yè)知識(shí)的融合,，一直是信息技術(shù)的難點(diǎn),，工業(yè)領(lǐng)域更是這樣。像西門子這樣的工業(yè)企業(yè)由硬向軟轉(zhuǎn)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(dòng)式服務(wù),，與客戶簽訂服務(wù)保障協(xié)議，保證移印機(jī)能以更高的設(shè)備綜合利用率提供服務(wù),。

MindSphere的誕生讓設(shè)備和產(chǎn)品走下生產(chǎn)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(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段延伸至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。企業(yè)也能實(shí)現(xiàn)更加完整的閉環(huán)制造,。在物理實(shí)體與虛擬世界的交互中,，MindSphere以最高標(biāo)準(zhǔn)保障信息安全：一方面在數(shù)據(jù)傳輸過程中嚴(yán)格遵守高標(biāo)準(zhǔn)的安全傳輸協(xié)議HTTPS，另一方面西門子及其云基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴以最高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)云數(shù)據(jù)中心以存儲(chǔ)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(tuán)工廠數(shù)字化服務(wù)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(lǐng)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?yàn)樵O(shè)備制造商和最終客戶提升設(shè)備可用度,、增強(qiáng)能源效率,、保障數(shù)據(jù)安全，并改善生產(chǎn)制造的效率和質(zhì)量,。這就是我們所說的MindSphere的四大價(jià)值主張,。”

更加開放的生態(tài)系統(tǒng)
西門子深知工業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)之復(fù)雜,、問題之錯(cuò)綜,，為了推進(jìn)整個(gè)產(chǎn)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(tái)資源,，攜手合作伙伴共同構(gòu)建開放共贏的生態(tài)系統(tǒng)。

整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集開發(fā)者,、系統(tǒng)集成商,、應(yīng)用開發(fā)者、渠道合作伙伴,、設(shè)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(gè)組成部分之間互相吸引,，正向激勵(lì),，良性循環(huán)，平臺(tái)就像滾雪球那般越做越大,，生態(tài)也會(huì)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(shè)備,，系統(tǒng)集成商把企業(yè)資源計(jì)劃(ERP),、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等涉及生產(chǎn)、物流或業(yè)務(wù)運(yùn)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(yīng)用開發(fā)者針對(duì)具體應(yīng)用場景，設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用程序,，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,。借助各個(gè)行業(yè)的渠道合作伙伴，MindSphere將優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務(wù)提供給設(shè)備制造商和最終客戶,。


數(shù)據(jù)分析需要以軟件應(yīng)用的形式呈現(xiàn)給用戶,，這就要求App的開發(fā)和維護(hù)，而App的開發(fā)需要有設(shè)計(jì)合理的前后端架構(gòu),，好的架構(gòu)又依賴于對(duì)業(yè)務(wù)流程的全面掌握和對(duì)業(yè)務(wù)痛點(diǎn)的深入分析,。在整個(gè)應(yīng)用程序的開發(fā)過程中，承擔(dān)業(yè)務(wù)咨詢,、架構(gòu)設(shè)計(jì),、代碼實(shí)現(xiàn)和部署運(yùn)營功能的各種角色都將參與進(jìn)來，共同打造優(yōu)質(zhì)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(diào)用,，幫助用戶實(shí)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(chǔ)代碼,。作為MindSphere用戶的設(shè)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(gòu)建定制化的應(yīng)用分析模型,。作為連接下層硬件設(shè)備和上層應(yīng)用軟件的云平臺(tái),，MindSphere “利萬物而不爭”，以更加開放的生態(tài)系統(tǒng)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化,！

中國通信工業(yè)協(xié)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)專家,、北京物聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)副會(huì)長柏斯維認(rèn)為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)之多，體量之大,，探索之復(fù)雜,，非一家企業(yè)可以全部吞下,，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游攜手合作，開放創(chuàng)新,，共同構(gòu)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(chǎn)線,、更低的成本和更高的生產(chǎn)效率對(duì)每一個(gè)消費(fèi)者的需求做出快速的響應(yīng)。消費(fèi)者的個(gè)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