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小编导读 经过前期对智能制造转型路径的探索后，工业云平台成为当前国际制造巨头跨入数字化时代的战略入口，各家都在加快布局脚步。工业物联网云平台成为国际工业巨头新的竞争舞台：美国GE公司强调其工业互联网平台Predix，德国西门子力推其发布刚满一年的工业云平台MindSphere，施耐德电气在今年4月推出了工业物联网平台EcoStruxure。在工业云平台方面，工信部一是鼓励引导制造企业“上云”；二是推动工业技术软件化；三是加强开放合作，加快形成发展工业云平台的监管体系。 在通往未来智能制造的数字化征程中，全球工业巨头们正变得越来越“软”。精于大型能源装备及精密医疗器械制造的工业领域顶级选手，在大手笔加码软件投资的同时，正借助工业云平台打通从设备端到云端的生态链，向工业物联网（IIoT）更纵深处进军。 这一过程中，工业企业与微软、亚马逊、SAP等IT服务供应商牵手，融合自身在垂直领域的知识积累和后者的云服务能力，重塑制造业的传统商业模式。不同企业搭建的工业云名称和架构不同，基于自身文化、业务组合及软件积淀所选择的路径也不一样，但“云”的确已成为大型工业企业的标配。 MindSphere ：“乐高积木”生态 创始于1947年的德国汉诺威工业博览会，称得上观察全球制造业风向的最佳场合。汉诺威展不仅是制造业领域最负盛名、规模最大的博览会之一，也是德国乃至全球制造业前沿技术发展应用的集中展示地。为此，每年四月的展会期间，全球数十万人涌向这座德国北部小城。 如果说“工业4.0”是2016年汉诺威展曝光度最高的标签，到了2017年的汉诺威展上，这个由主办国德国率先提出的概念已经淡化了不少，更多地被具体的数字化解决方案和示范性产线所替代。 另一大亮点是，大型工业巨头已经纷纷与电信运营商、IT供应商等结伴搭台。澎湃新闻（www.thepaper.cn）在今年的汉诺威展会现场看到，出现在大型工业集团展台上的，不只是司空见惯的控制、驱动和配电设备，用以收集和分析工业现场的海量数据、并能据此提出优化建议的工业云被置于更显眼的位置，成为力推的重点。 有着主场优势的西门子，继去年之后再度高调推广其基于云的开放式物联网操作系统 MindSphere。不同的是，去年展出的MindSphere还只是“工业版安卓系统”的demo版，如今西门子及其合作伙伴已经在该平台上开发出50多款APP，在20多条产线上实际应用。 MindSphere“工业应用商店”界面 据介绍，不管是制造企业还是铁路运营机构、电力生产商，都可以依托MindSphere对资产进行预防性维护、能源数据管理、工厂资源优化等数字化管理。对于机械设备制造商而言，可以通过该平台监测销往全球的设备机群的“身体健康状况“，以便提供后续服务、缩短设备的停工时间。
以生产研磨机械的设备制造商格林（Gehring）为例，其面临的困难之一，是研磨机械中的一些易损部件（比如刀具），磨损到一定程度之后需要停下生产线更换备件。这类易损部件往往也是高附加值产品，对用户来说没有很好的手段评估刀具何时需要更换。且由于部件单体价格高，因而也不会存太多备件。最常见的情形是，直到机床报警了，才不得不停下生产线更换备件。如果备件无库存，则需延误更多时间。 据西门子工作人员介绍，接入MindSphere后，连接和传感设备可以将关键部件（尤其是刀具部分）的状态参数采集到云平台上，通过光电、振动等检测手段直接或间接反映其磨损程度，用户从云端用户看板上就可以看到刀具或其他关键部件的磨损情况，并可结合近一年的数据采集，逐渐形成一套预测性评估机制，提示刀具在今后一段时期内可能出现的故障。如果故障严重到需要更换刀具，系统会提示用户准备备件，通过排产以最大程度地缩小对生产的影响。 这也正是工业互联网中最常见的预测性维护功能，系统可以通过分析机器的运行数据，在机器出现问题前识别出需要修理的隐患、提前给出维护信号。格林的案例，很大程度上代表了现今工业云的典型工作路径，即：贯穿工业现场的数据采集、数据传输、云端存储、数据分析及模拟仿真、最终分析结果的可视化呈现与资产管理建议。 MindSphere架构图 在MindSphere云平台架构中，亚马逊的AWS或微软的Azure作为IaaS（基础架构即服务）层存在，西门子的角色，既是PaaS（平台即服务）层（以SAP的HANA数据库为基础），支持第三方工业应用的开发运营，又在SaaS（软件即服务）层开发一系列原生APP。这些原生APP就像是乐高基础积木，封装了IT基础代码，使用MindSphere的设备制造商或是最终客户不需要再写代码，就能以搭积木的方式构建、迭代出定制化的应用分析模型。 从上述架构设计上不难看出，MindSphere的目标对象，远不止西门子自产的工业控制与驱动设备、燃气轮机、医疗设备、风力发电机、轨道列车等等，“第三方市场量太大了，如果自己做的话根本做不过来，因此通过开放平台借助合作伙伴的力量覆盖广大第三方设备成为我们的选择。”西门子（中国）有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务负责人李漓说。目前，支持西门子S7通讯协议或是OPC UA通讯协议的工业设备，已经可以做到即插即用连接到MindSphere。 抢筑工业云，谁更胜一筹 不只西门子，工业领域的老牌玩家，GE、施耐德、菲尼克斯等都有类似的工业云布局。此外，SAP、亚马逊等“外来者”也将触角伸向了工业物联网。数据会变得比机器本身更有价值，已成为共识。 2015年8月，GE发布了全球首款工业云服务平台Predix。根据GE公司的介绍，开放的Predix也类似于工业的安卓系统，各家企业都能通过Predix开发定制化行业的应用程序，扩大工业互联网生态系统。 “这门生意没有一家能够独自解决，所以我们说这是一个生态（ecosystem），我们有很多生态合作伙伴。不同工业领域的问题不一样，各个领域都需要非常垂直的解决方案。”汉诺威展上GE公司的一位数字化工程师说。GE的愿景，是到2020年跻身全球十大软件公司之列。 作为向数字化转型的关键一步，施耐德电气推出了EcoStruxure平台，向楼宇、电力、工业和数据中心四大细分领域的用户提供基于物联网的解决方案。展会上，施耐德电气的一位工程师对澎湃新闻称，由于企业文化和业务覆盖不同，施耐德电气并不想像西门子、GE那样再创造一个“平台”级产品，而是继续深耕几个自身精通的垂直领域。 表面上看，全球工业巨头都对工业云平台青睐有加，热闹背后，是大家都想在工业物联网领域下出一盘大棋的野心。与之相关的布局，甚至要回溯至数年前。大型工业集团的电气化和自动化实力自然无需赘言，但在企业内部，软硬件的边界也在变得越来越模糊，通过收购工业软件公司、融合进原有业务，完整的数字化版图逐渐形成。 以西门子为例，早在2007年以35亿美元收购全球产品全生命周期管理（PLM）领域软件与服务商UGS公司开始，其对软件世界的图谋已有所显露，借此，西门子获得了通往数字化世界的重要门票。今年，西门子提前完成了对工业软件提供商Mentor Graphics的收购，跻身全球十大软件公司之列。 尽管IT服务商亦表示可以帮助工业用户在全球范围内存储、处理和分析联网设备的海量数据，但目前看来，IT企业的角色更多的像是技术支持方，而非工业领域的入侵者。 “如果做工业互联网，需要将工业系统与IT系统深度融合，需要对工业应用有很深的理解，而这一领域并不是云服务提供商等平台类的企业所擅长的，他们更擅长的还是做标准化的服务。”IDC电信及物联网研究部研究总监相斌斌认为，对OT和IT均有深入了解的工业企业在工业互联网领域更具有天然优势。 “理论上来说，我们希望通过云平台来连接到所有的工业设备，比如交通设备，包括所有车辆上传感器、燃气轮机、楼宇以及医疗设备等。因此，我们的一大优势在于西门子能够连接的范围非常广泛，目前没有任何一家企业能够有如此全面的业务范围。这一点非常重要，因为任何的数字化都要从连接设备开始，把设备与云相连到一个平台之上，然后带动生产力的提升。”西门子股份公司管理委员会成员、首席技术官博乐仁（Roland Busch）认为，西门子在工业领域所积累的专业经验、可连接设备的广泛性及强大的工业软件组合，将成为该公司跑赢竞争对手的优势所在。 除了让数字化管理进一步贯穿产品全生命周期之外，工业云的普及，还将重塑工业世界既往的商业模式。工业企业的销售渠道不再局限于其自身的销售、分销商、系统集成商、解决方案提供商，甚至可以拓宽至工业界之外。 比如，过去几十年中，西门子直接或间接将产品和解决方案卖给最终客户。但不久的将来，MindSphere上的APP也许绝大多数并非来自西门子，而是由广大第三方所开发。一个历史上从未与西门子打过交道的客户，在MindSphere应用商店里下载一个行业应用，这就生成了一个销售合同，合同带来的价值一部分流向西门子，一部分支付给开发该应用的第三方合作伙伴。分成模式可以很多样化，第三方可以将应用卖给西门子，由西门子打包提供给最终客户，也可以是西门子作为平台按流量/按应用使用情况收费。 尽管工业集团都强调自身的工业云只是数据的托管方、数据所有权归于客户、对客户所有数据的任何访问必须获得客户的授权，但OEM厂商、其他工业产品的生产者，真的能打消忧虑、将决定自身生死存亡的关键数据上传到工业云平台么？安全，是决定工业云服务及数字化解决方案能在多大程度为市场所接受的关键因素。 与云服务提供商相比，熟悉工业通讯协议和标准的传统工业巨头或许能拿出更有说服力的答案。“我们无法和一个汽车制造厂商说你现在需要花费半天时间重启系统，因为每30秒他就可能产生3万欧元的损失。MindSphere拥有的是工业平台和与之匹配的无与伦比的工业安全标准，拥有更高级别的可靠性、安全性和实时处理能力，并不是所有人都可以做到的。”博乐仁称。 |
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