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探秘开放式物联网操作系统MindSphere

发布时间:2017-06-16     作者:www.cechina.cn

摘要:近日,西门子在亚太区的首个“数字化体验中心”在北京落成,实景展示了面向“工业4.0”的数字化企业解决方案,为实现中国制造2025提供了切实可行的数字化范例。其中,在数字化体验中心,西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere首次面向中国市场展示其理念与应用。

  近日CONTROL ENGINEERING China版权所有,西门子在亚太区的首个“数字化体验中心”在北京落成,实景展示了面向“工业4.0”的数字化企业解决方案,为实现中国制造2025提供了切实可行的数字化范例。其中,在数字化体验中心,西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere首次面向中国市场展示其理念与应用。那么MindSphere是什么?具备哪些功能?有什么优势?能够为企业带来什么样的价值?在日前举办的“MindSphere Day”活动中,西门子(中国)有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务总监李漓对MindSphere做了更深入的解读。


西门子(中国)有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务总监 李漓

  MindSphere的开发背景
  数字化从根本上改变了这个世界运转的方式,改变了一个企业、组织运营与创造价值的方式。西门子作为一家全球性制造业企业,对数字化有自己独到的观察。李漓认为,数字化将为制造业带来如下改变:1、工业软件开始逐渐嵌入到工厂的生产和运维之中;2、用户参与设计和生产将彻底改变整个组织生产模式;3、工业应用商店和APP将对传统工业领域商业模式进行彻底颠覆。
  在这种背景下,西门子推出了基于云的开放式物联网操作系统MindSphere,依托西门子在自动化、电气化领域的优势,MindSphere 能够帮助不同行业、各种规模的企业快速高效地收集和分析工业现场的海量数据,从中获取价值和洞察,从而为企业的运营和优化提供支持。


西门子亚太区首个“数字化体验中心”

  如何理解MindSphere?
  西门子之所以将MindSphere定义为操作系统,“是因为它向下要为连接各类设备提供统一的接口,实现不同设备之间的互联互通;向上为各种各样的应用软件提供良好的开发、运营环境。” 李漓谈到。用户从MindSphere 上获取应用程序和服务就像从智能手机的应用商店里获取App一样简单。
  西门子希望围绕MindSphere构筑一个开放的生态系统。只要你有自己在某个特定领域、特定垂直市场、特的应用场景里的专精知识,就可以加入MindSphere的生态系统,以协作的方式共同开发应用软件。目前来说,围绕MindSphere平台,整个工业领域中的设备制造商和最终用户、数据采集开发者、系统集成商、应用开发者、渠道合作伙伴都是这条生态价值链上不可或缺的一部分。
  将数据转变为价值
  如何从大数据中发现潜在的价值是工业用户最为关心的问题。李漓谈到www.cechina.cn, MindSphere通过工业现场的数据采集、安全的数据传输和存储、数据的分析和模拟、以及数据的可视化呈现,为用户搭建起基于云的物联网生态系统,从而帮助其实现管理设备开机率、优化能源效率、增强工业信息安全和提高工艺效能的核心价值。


  以西门子自有产品为例,包括SIMATIC PLC产品、SINUMERIK数控产品、SINAMICS驱动产品、SCALANCE工业交换机产品以及SIMATIC PCS7过程自动化分布式控制系统在内,再加上大量第三方的产品,构成了工业现场自动化、电气化的基石。


  “MindSphere通过即插即用的数据采集网关,以安全的方式从这些工业现场设备里实时获取数据,并且把数据安全的传送到云端。”李漓说。MindSphere将以最高标准保证信息安全:一方面在数据传输过程中严格遵守高标准的安全传输协议HTTPS,另一方面西门子及其云基础设施合作伙伴以最高标准建设云数据中心以存储数据,确保端到端的数据安全。
  如何使用MindSphere?
  对于任何企业来说,实施数字化战略的第一步都是采集数据,不谈数据采集的数字化是空中楼阁, MindSphere不仅可以从西门子自有产品中获取海量数据,还能帮助任何一个新加入MindSphere合作计划的客户或合作伙伴,通过简短的步骤快速的把工业现场的设备连接到平台上:
  步骤1.连接:获取MindSphere用户帐户,将连接终端集成到设备中;
  步骤2.配置:通过Asset Configuration在MindSphere中配置数据采集与连接。
  运行服务:通过MindSphere中的Fleet Manager来检测设备的健康状态,并进一步利用Visual Analyzer查看详情。
  通过西门子MindConnect Nano,只需插上一根电源线、两根网线,组态只用半个小时,然后就可以运行了。


  用户还可以基于MindSphere上已有的基础APP,逐渐迭代开发自己的APP。李漓把这个开发的过程形象的比喻为搭积木:西门子在上面已经开发的基础APP就像一块块形态各异的乐高积木,只不过积木块里封装的是和代码相关的IT基础知识。用户可以直接以搭积木的方式来为自身构建定制化的应用分析模型,避免了枯燥乏味的编程和写算法的过程。
  MindSphere有哪些优势?
  MindSphere 是云计算技术在工业生产领域的应用。作为平台即服务(PaaS), MindSphere的优势在于能够全面的系统集成和数据融合,帮助用户打破“数据孤岛”。现在,市场有许多和西门子相似的物联网操作系统,有互联网公司跨界的,也有传统工业企业转型的。与众多云平台相比,李漓认为MindSphere 有一些独到的优势:
  第一,从底层往上层:同样在做数字化,西门子的特点就是从底往上做,即从设备层开始。从工厂里的可编程逻辑控制器(PLC),车辆上传感器到燃气轮机、楼宇以及医疗设备,西门子在自动化、电气化领域拥有非常广谱的产品线,这是特别大的价值所在。
  第二,对垂直市场的理解:如果客户是典型的OEM,那就意味着不能给他们提供太多偏向IT、偏向自动化的数据类型,而是需要依托对机械设备和自动化结合应用的理解,把原始数据封装成齿轮、轴承这样OEM非常熟悉、能够灵活运用并且可以进行高效分析的数据模块。西门子对各个垂直市场有深刻的理解CONTROL ENGINEERING China版权所有,故而能为客户提供透明易用的可视化分析环境,助力客户将数据转化为高价值的物联网分析模型。也许西门子不能完全掌握所有知识,但是至少我们知道有谁掌握这些知识,从而把这个拼图给拼完整。
  第三,独树一帜的开放性:一方面,数据采集端的应用程序编程接口(API)赋予了MindSphere在数据采集端具有极其广泛的兼容性,使得它不仅支持西门子设备,还支持海量的第三方设备。另一方面,MindSphere提供了友好的开发环境,同样开放了面向广大应用开发者的应用程序编程接口(API),广大的应用开发者都可以在MindSphere上开发App。
  MindSphere的应用
  基于云的开放式物联网操作系统MindSphere,能够为用户带来前所未有的新业务模式,并帮助其改变现金流和收益模式。李漓举了一个在德国的成功案例。高端磨床机械制造商Gehring通过使用MindSphere为其用户提供了全新的主动式服务。众所周知,研磨机床的刀具一旦磨损到一定程度,工件的加工质量就会不合格,甚至不得不停产去更换备件。如果备件库里没有存货,只能临时去订购或调货,严重耽误生产效率。但现在,Gehring只需要把研磨机床上刀具等部件的关键指标采集到MindSphere,通过Visual Analyzer进行分析和评估,就可以看到刀具的剩余寿命,做到在刀具磨损之前主动上门帮用户更换备件,从而间接为用户创造价值。
  MindSphere自去年面向市场发布以来,已经在欧洲和美国积累了很多成功案例。“欧洲和美国的测试版发布比中国要早一点,他们和国外的合作伙伴已经实现了很多成功应用。在中国区,接下来我们要做的,就是依托本土市场去进一步开发,站在经验和成功的案例基础之上,去进一步开发适合于本土市场用户需求的、有我们自己特色的www.cechina.cn,响应市场号召的应用。”李漓坦言。
  虽然西门子是一家百年的工业巨头,但并没有将MindSphere局限于工业领域,而是将目光扩展到了整个物联网。“随着其业务模式在企业内部得到越来越多的认同和支持,MindSphere已经上升成为整个西门子企业的物联网平台,除了工业以外的其它业务也在努力作为数字化的一部分,往MindSphere平台上迁移。”李漓谈到。“在未来,如果你看到了MindSphere交通云、楼宇云、乃至城市基础设施云,都不奇怪……”
  目前,在全球范围内,西门子已经携手合作伙伴开发出了50余种app,将与包括源讯、埃森哲、Evosoft、SAP、微软、亚马逊云服务(AWS)和Bluvision等众多合作伙伴一起CONTROL ENGINEERING China版权所有,不断推动以MindSphere为平台的生态系统的建设。


标签:MindSphere,工业软件,数字化工厂,数字化体验中心,物联网,云计算,中国制造2025,

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