數(shù)字化企業(yè)的盲區(qū)

“自2000年以來，超過一半的世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)消失，主要原因是沒有跟上數(shù)字化進(jìn)程。”Chuck Grindstaff，Siemens PLM Software全球總裁兼首席執(zhí)行官在西門子2016全球媒體與分析師會(huì)議上引用埃森哲和麥肯錫的數(shù)據(jù)說，對(duì)于現(xiàn)今的工業(yè)企業(yè)來講，數(shù)字化幾乎成為本階段市場(chǎng)淘汰機(jī)制的核心因素，類似生物界進(jìn)化過程當(dāng)中的一道門檻。而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，“在10年以內(nèi)，現(xiàn)在世界500強(qiáng)企業(yè)還將有40%將會(huì)消失，而且全球有超過一半的企業(yè)會(huì)在數(shù)字化模式轉(zhuǎn)型過程中失敗。”Chuck Grindstaff說。

事實(shí)上，“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”往往與“業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新”等概念聯(lián)系在一起，尤其是在中國(guó)，工業(yè)企業(yè)自身業(yè)務(wù)模式的調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，往往與一些最新的信息產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)相關(guān)聯(lián)——無論是“互聯(lián)網(wǎng)＋”，還是制造業(yè)2025。雖然越來越多的工業(yè)企業(yè)采用最先進(jìn)的信息技術(shù)，但是現(xiàn)實(shí)的效果，從目前來看，并沒有特別明顯。

Chuck Grindstaff也談到眾多企業(yè)在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中失敗的原因，除了企業(yè)自身并沒有把數(shù)字化作為其核心企業(yè)戰(zhàn)略，并沒有將數(shù)字化系統(tǒng)真正應(yīng)用在核心業(yè)務(wù)當(dāng)中外，“他們認(rèn)為數(shù)字化是Digitization，而不是Digitalization。”

很顯然，Digitization和Digitalization雖然同譯為數(shù)字化，但是前者僅僅是將原本的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化處理，而后者更強(qiáng)調(diào)信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、信息和企業(yè)業(yè)務(wù)的關(guān)系——企業(yè)對(duì)“數(shù)字化”概念的理解偏差影響了信息化系統(tǒng)在企業(yè)升級(jí)過程當(dāng)中作用的發(fā)揮。

不能否認(rèn)的一點(diǎn)，在工業(yè)信息系統(tǒng)領(lǐng)域，工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化改造的進(jìn)程和軌跡，很大程度上，是由系統(tǒng)提供商來定義并引導(dǎo)。因此混淆兩者的關(guān)系并非全部是因?yàn)楣I(yè)企業(yè)自身的問題，很大一部分原因要?dú)w咎于信息系統(tǒng)提供商。

現(xiàn)實(shí)中：一方面，各種新技術(shù)的大量涌現(xiàn)，眼花繚亂的新概念也層出不窮，工業(yè)企業(yè)能夠了解的信息技術(shù)更加難以系統(tǒng)化。另一方面，信息技術(shù)的發(fā)展，使得針對(duì)工業(yè)企業(yè)的信息系統(tǒng)專業(yè)化程度偏高，各個(gè)系統(tǒng)之間的系統(tǒng)性并不強(qiáng)，鮮有某一個(gè)廠商能夠提供全部的解決方案。出于商業(yè)考慮，各個(gè)系統(tǒng)提供商都會(huì)強(qiáng)調(diào)自己的價(jià)值。

正是由于在這一領(lǐng)域沒有足夠清晰、完整的解決方案，更沒有對(duì)“數(shù)字化”概念本身缺乏系統(tǒng)化、全局化化的理論和實(shí)施路徑，才使得工業(yè)企業(yè)不得不先從Digitization開始，而不是Digitalization。

從這個(gè)角度講，本次西門子2016全球媒體與分析師會(huì)議上討論的關(guān)于西門子工業(yè)軟件對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)的全盤規(guī)劃，很大程度上是希望構(gòu)畫一個(gè)相對(duì)完整的、真正的、面向工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化解決方案，從而不僅解決自身定位轉(zhuǎn)型的問題，同時(shí)也為工業(yè)企業(yè)提供一個(gè)可供參考的數(shù)字化轉(zhuǎn)型沙盤。

Digital Twins，數(shù)字雙胞胎模型

Digital Twins，西門子將其翻譯為數(shù)字雙胞胎模型。這當(dāng)然不是西門子第一個(gè)提出來的概念，現(xiàn)在這一概念已經(jīng)幾乎成為整個(gè)工業(yè)軟件領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。

簡(jiǎn)單地說，Digital Twins是鏈接數(shù)字虛擬世界和現(xiàn)實(shí)物理世界的途徑和方法——通過數(shù)字虛擬世界產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息，和來自現(xiàn)實(shí)物理世界采集到的數(shù)據(jù)和信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的暢通交換和互相影響。

我們能夠體會(huì)，工業(yè)軟件希望憑借Digital Twins，在原本傳統(tǒng)信息系統(tǒng)從虛擬到現(xiàn)實(shí)的單項(xiàng)數(shù)據(jù)傳遞基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)虛擬環(huán)境的驅(qū)動(dòng)和影響，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的雙向交流。但是由于各個(gè)系統(tǒng)提供商著眼的角度各不相同，我們依然能夠看到不同“Digital Twins”定位在不同系統(tǒng)提供商解決方案當(dāng)中的不同作用。

西門子實(shí)現(xiàn)“虛擬和現(xiàn)實(shí)的聯(lián)接”的努力，最早可以從1958 年獲得SIMATIC 專利開始算起——憑借SIMATIC系列產(chǎn)品，西門子事實(shí)上已經(jīng)在生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了某種單點(diǎn)的突破。到了1996 年，TIA（ 全集成自動(dòng)化技術(shù)，Total Integrate Automation）的推出，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化組件間的交互。2001 年，西門子收購(gòu)了意大利MES 系統(tǒng)提供商ORSI，將生產(chǎn)自動(dòng)化向管理和IT 信息領(lǐng)域進(jìn)行延伸。

另一方面，2007 年，西門子收購(gòu)了UGS，并將其更名為Siemens PLM Software。隨著Siemens PLM Software 的加入，西門子面向制造業(yè)的信息化系統(tǒng)自然地被劃分為兩大部分：面向虛擬開發(fā)的PLM，以及針對(duì)現(xiàn)實(shí)制造的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)TIA。

事實(shí)上，Digital Twins從哪里開始，取決于系統(tǒng)提供商的專長(zhǎng)；而到哪里結(jié)束，則取決于企業(yè)用戶的需求。

對(duì)于更多的工業(yè)企業(yè)用戶，一個(gè)完整的工業(yè)業(yè)務(wù)流程包括從設(shè)計(jì)、制造、工程、裝配和服務(wù)等多個(gè)部分，因此很顯然，這樣一對(duì)相生相伴、互相映射和影響的Digital Twins，只有從最初的設(shè)計(jì)開始，到生產(chǎn)加工過程、裝配，直到最終的產(chǎn)品出廠的維護(hù)、數(shù)據(jù)反饋、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，這才是一個(gè)完整的屬于工業(yè)的產(chǎn)品生命周期的全過程。

Siemens PLM Software，就將整個(gè)工業(yè)軟件涵蓋的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)五個(gè)不斷重復(fù)迭代的工業(yè)業(yè)務(wù)過程，劃分為：構(gòu)想（IDEATION）、實(shí)現(xiàn)（REALIZATION）和應(yīng)用（UTILIZATION）三大部分，分別用于幫助企業(yè)解決在產(chǎn)品理念生成、生產(chǎn)加工和優(yōu)化演進(jìn)三個(gè)層次的方式轉(zhuǎn)變。

在Siemens PLM Software的構(gòu)畫當(dāng)中：將傳統(tǒng)虛擬開發(fā)系統(tǒng)PLM和物理系現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)TIA設(shè)置在DigitalTwins的兩側(cè)，通過Teamcenter平臺(tái)的聯(lián)結(jié)，以及MindSphere工業(yè)云和Omneo大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)，完成虛擬和現(xiàn)實(shí)世界的互相映射和彼此驅(qū)動(dòng)。其中，PLM一側(cè)包括西門子傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)軟件、生命周期管理系統(tǒng)、仿真分析平臺(tái)，以及與生產(chǎn)制造相關(guān)的系統(tǒng)；TIA一側(cè)則包含TIA Portal工程計(jì)算軟件平臺(tái)。

具體地，在構(gòu)想階段（設(shè)計(jì)過程環(huán)節(jié)），現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真分析數(shù)據(jù)互相作用；在實(shí)現(xiàn)階段（生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)制造和生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)），結(jié)合虛擬和現(xiàn)實(shí)的智能制造和數(shù)字化車間是西門子的強(qiáng)項(xiàng)，增材制造和協(xié)作機(jī)器人也能基于同一數(shù)據(jù)模式和應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互和互相控制；在應(yīng)用階段（服務(wù)環(huán)節(jié)），西門子則利用基于工業(yè)云、大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，一方面為供應(yīng)商和客戶提供產(chǎn)品的最終維護(hù)、性能保障，同時(shí)，也能夠通過對(duì)來自供應(yīng)商、客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，反饋到最初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)端。

不難看出，無論是從數(shù)據(jù)應(yīng)用的交互性，或者是基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，SiemensPLM Software的Digital Twins，更加接近工業(yè)企業(yè)的“工業(yè)”特質(zhì)，同時(shí)，其也已經(jīng)事實(shí)上成為Siemens PLM Software對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行整理、整合和分類的邏輯主線：所有的業(yè)務(wù)步驟都有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，而且無論是傳統(tǒng)系統(tǒng)，還是機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人、云技術(shù)、知識(shí)自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)分析，所有的技術(shù)應(yīng)用都被配置在一個(gè)完整的構(gòu)架下——足以涵蓋工業(yè)企業(yè)現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)流程的解決方案構(gòu)架，而且每一個(gè)部分都具有相當(dāng)?shù)目蓪?shí)現(xiàn)性、可挖掘空間。

MindSphere，西門子工業(yè)云

2016年4月，西門子工業(yè)對(duì)外正式推出“MindSphere—西門子工業(yè)云平臺(tái)”，當(dāng)時(shí)西門子宣稱該工業(yè)云平臺(tái)將為工業(yè)企業(yè)提供“數(shù)字化服務(wù)——譬如預(yù)防性維護(hù)、能源數(shù)據(jù)管理以及工廠資源優(yōu)化，特別是，機(jī)械設(shè)備制造商及工廠建造者可以通過該平臺(tái)監(jiān)測(cè)其設(shè)備機(jī)群，以便在全球范圍內(nèi)有效提供服務(wù)，縮短設(shè)備停工時(shí)間，同時(shí)，MindSphere還為西門子的工廠數(shù)字化服務(wù)提供包括數(shù)控機(jī)床以及驅(qū)動(dòng)鏈的預(yù)防性維護(hù)服務(wù)”。

在本次全球媒體與分析師大會(huì)上，西門子首席戰(zhàn)略官Horst J.Kayser博士也談到MindSphere與SiemensPLM Software之間的關(guān)系：作為“數(shù)據(jù)商務(wù)平臺(tái)”，MindSphere與2015年6月推出Omneo大數(shù)據(jù)分析軟件一起，為工業(yè)企業(yè)提供“數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和連接”等方面的服務(wù)。

換句話說，與Siemens PLM Software傳統(tǒng)的Teamcenter聯(lián)結(jié)平臺(tái)一樣，MindSphere也是一個(gè)數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)平臺(tái)，通過收集、整合和分析來自用戶端、供應(yīng)商、信息化系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，匯總形成數(shù)據(jù)企業(yè)的唯一數(shù)據(jù)中心，由此創(chuàng)建完整的、容易應(yīng)用的產(chǎn)品性能大數(shù)據(jù)結(jié)果。同時(shí)，基于云計(jì)算的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，相關(guān)結(jié)果將能夠即時(shí)反饋到企業(yè)的信息系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)，從而提高企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)相關(guān)流程的響應(yīng)——確保Digital Twins能夠真正應(yīng)用在各個(gè)業(yè)務(wù)步驟和環(huán)節(jié)當(dāng)中。

從長(zhǎng)期來看，MindSphere工業(yè)云對(duì)于Siemens PLM Software來講，也將存在無限的機(jī)會(huì)：作為一個(gè)開放的平臺(tái)，其不僅開放給OEM廠商開發(fā)相關(guān)的應(yīng)用，同時(shí)也面向最重用戶開放。因此，對(duì)于工業(yè)用戶而言，未來對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)的管理將不再是基于軟件本身，更多的，是對(duì)數(shù)據(jù)和信息。這無疑將進(jìn)一步釋放Siemens PLM Software所能發(fā)揮的性能， 同時(shí)，給予用戶企業(yè)更大的業(yè)務(wù)創(chuàng)新空間。

數(shù)據(jù)主導(dǎo)的自我定位

西門子一直是工業(yè)軟件領(lǐng)域的“收購(gòu)大鱷”，繼收購(gòu)了UG以后，2009 年，西門子收購(gòu)了法國(guó)MES系統(tǒng)提供商ELAN；2010 年8 月，收購(gòu)過程工業(yè)數(shù)字工程軟件德國(guó)innotec有限公司；2011 年，收購(gòu)Vistagy 公司（復(fù)合材料設(shè)計(jì)）、RuggedCom（工業(yè)通訊）、IBS 公司（質(zhì)量與生產(chǎn)管理）以及巴西Innotec 公司（全面工廠管理）；2012 年，收購(gòu)總部位于法國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)動(dòng)軟件Kineo CAM；2014 年，收購(gòu)了CAE 領(lǐng)域知名的LMS、Tesis、企業(yè)制造執(zhí)行和質(zhì)量系統(tǒng)的供應(yīng)商Camstar；2014年年底，搭建跨業(yè)務(wù)新數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)Sinalytics；2015年6月，推出Omneo大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)品；2015年底，推出工業(yè)云服務(wù)項(xiàng)目MindSphere平臺(tái)；2016年，收購(gòu)基于瀏覽器的應(yīng)用程序生命周期管理（ALM）企業(yè)解決方案Polarion……

按照軟件行業(yè)的傳統(tǒng)，收購(gòu)就意味著要將同類的系統(tǒng)進(jìn)行某種程度的融合，無論P(yáng)LM與MES的整合，還是Teamcenter與西門子工控軟件的整合。

因此在Siemens PLM Software 誕生的8 年時(shí)間里，如何將同在西門子旗下分屬PLM類和TIA類的系統(tǒng)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)接虛擬和現(xiàn)實(shí)，一直是近些年的重點(diǎn)工作，也因此一直在做著各種嘗試。

Siemens PLM Software的整合之路實(shí)際上需要解決兩個(gè)問題：首先是整合的技術(shù)問題；第二，西門子實(shí)際上也需要找到一種面向未來的整合邏輯，不僅要能包含現(xiàn)有的系統(tǒng)和解決方案，更需要有面向未來的前瞻性，從而真正為自己的產(chǎn)品和服務(wù)定位。

通過Digital Twins、MindSphere、Omneo等的相繼推出，我們似乎看到了西門子對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整合的邏輯思路：如果說以往的工業(yè)軟件，是在一定程度上提高了工業(yè)企業(yè)的效率，優(yōu)化了企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，那么現(xiàn)在Siemens PLM Software所倡導(dǎo)的，實(shí)際是通過對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，徹底除去軟件本身對(duì)于企業(yè)的束縛，給予企業(yè)更多業(yè)務(wù)創(chuàng)新的空間——而這也是Siemens PLM Software為自己所做的定位。

按照Siemens PLM Software的邏輯，用數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)流程，就可以從根本上減少軟件級(jí)別的整合或者融合，從而不僅降低了系統(tǒng)整合過程中某些不可解決的技術(shù)難題問題，而且可以在盡量保存原有性能和功能的前提下，實(shí)現(xiàn)了最高效和無縫的融合。就如同是用肌肉整合的有機(jī)體，在很大程度上具有彼此自由的靈活度，從而令企業(yè)的虛擬環(huán)境和真實(shí)車間之間，具有更強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性，虛擬系統(tǒng)之間，具有更大的自主性，真實(shí)車間的流程具有更大的自動(dòng)化程度。

寫在最后

西門子著實(shí)讓人重拾了對(duì)工業(yè)軟件未來的信心：Siemens PLMSoftware用“Digital Twins”的概念，以數(shù)據(jù)應(yīng)用為邏輯核心，從工業(yè)企業(yè)核心的流程（設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)工程、產(chǎn)品執(zhí)行和產(chǎn)品服務(wù)）出發(fā)，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行了重新定義，不僅將原來傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的CAD、CAE、CAM、PLM與PLC、TIA、CLOUD的關(guān)系變得合情合理，而且從每一個(gè)部分看起來，都是可實(shí)現(xiàn)、有價(jià)值、有空間的。

同時(shí)，在這樣一個(gè)產(chǎn)品邏輯下，西門子以務(wù)實(shí)的態(tài)度，不再?gòu)?qiáng)調(diào)類似“工業(yè)4.0”和智能制造等某一個(gè)部分單元的價(jià)值和作用，而是從工業(yè)企業(yè)的核心業(yè)務(wù)入手，以更適合工業(yè)企業(yè)全景規(guī)劃的角度去定義自己，以一種近乎保守的態(tài)度，從產(chǎn)品邏輯的角度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了一次梳理，不僅讓用戶更加清晰西門子在工業(yè)軟件方面的整體構(gòu)想，而且對(duì)于如何規(guī)劃自身的“數(shù)字化”進(jìn)程，更加有跡可循。

工業(yè)軟件回歸工業(yè)應(yīng)用，這一點(diǎn)尤其重要：在工業(yè)軟件行業(yè)面臨變革的階段，越來越多的概念、市場(chǎng)方式和技術(shù)手段都讓用戶開始眼花繚亂，筆者認(rèn)為，與“創(chuàng)新”相比，“穩(wěn)住陣腳”對(duì)于工業(yè)軟件行業(yè)和工業(yè)企業(yè)的意義前所未有的重要。