曾经在第二次和第三次工业革命中扮演重要角色的西门子,现在要将影响力延伸到第四次工业革命。
第二次工业革命时期,德国西门子发明了自激式直流发电机,大大提高了电机的实用性,直接推动了第二次工业革命。 1958年,西门子推出自动化系统(+,意为西门子+自动化),将电子和计算机技术应用于制造和生产自动化,参与了第三次工业革命。
2014年,西门子提出了“2020公司愿景”计划,将公司重点放在电气化、自动化和数字化三个领域,这与第二次、第三次和正在进行的第四次工业革命的主要特征相对应。
2018年,西门子提出“公司愿景2020+”,进一步强调数字化能力。 “我们看到各行业(无论是能源、制造、运输还是医疗保健)都在越来越多地应用数字技术来提高生产力、降低成本、缩短上市时间以及制造个性化产品的强烈趋势。” 在2019西门子中国创新峰会上,西门子股份公司首席运营官、首席技术官、管理委员会成员博乐仁博士在接受品玩网采访时表示。
西门子构建数字化能力的手段既包括资本收购,也包括自有平台,而其背后是一个持之以恒的战略——“数字孪生”(Twin)。 顾名思义,数字孪生需要创建物理对象的虚拟数字副本,而不仅仅是副本。
“它不仅仅是你正在查看的设备的 3D 模型。它是对整个行为的模拟,包括散热、损耗、振动以及软件背后的电子设备。它不仅看起来像真实世界的物体,它的行为是完全一样的西门子楼宇自控软件名称,” 博士说。
Twin 西门子软件获取艺术示意图
西门子“数字孪生”战略所需的大部分工业软件都是通过收购获得的。
“在过去的二十年里,西门子在软件方面的投资超过了 100 亿美元,使我们在工业软件领域处于领先地位。” 博莱伦博士告诉品玩。
过去,西门子是一家“硬到不行”的硬件公司。 冰箱、洗衣机、能源、轻轨等都是家喻户晓的硬件产品。 西门子虽然也有软件业务,但基本上都是软件为硬件配套,“界面不友好、不开放”。
变化发生在2001-2006年,西门子先后收购了多家MES(制造执行系统)厂商,并在此基础上推出了自己的MES软件。 MES是一套生产信息化管理系统,可为制造企业提供从工单下达到成品完成的全过程信息化管理。
对西门子影响更深远的资本运作发生在2007年。
今年,西门子以35亿美元的价格收购了美国PLM公司UGS,为后续的数字化进程打下了坚实的基础。 PLM( ,产品生命周期管理)能够整合与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息,是企业信息化和数字化的数据基础。
同年,西门子以 114 亿欧元的价格将其 VDO 汽车电子出售给大陆集团。 这体现了西门子业务重心的调整:逐步剥离非核心硬件业务,通过收购不断丰富工业软件业务。
除了威迪欧汽车电子,西门子还在不同年份以不同形式剥离了手机业务、家电业务、照明业务、机械驱动业务。 以收购UGS为标志的工业软件业务逐渐壮大。
2007年被西门子收购时,UGS已经拥有较为完整的产品组合,涵盖了制造企业从设计到工艺的完整流程。 其产品包括:3D设计软件三大顶级产品之一,集成CAD(计算机辅助设计)/CAE(计算机辅助工程)/CAM(计算机辅助制造)集成数字产品开发系统UX; 制造模拟软件; 制造全价值链协作和数据管理软件。
收购后,西门子成立了西门子PLM软件(PLM)事业部,该事业部一直是西门子数字化的重要力量。
此后,西门子进行了数十次软件收购,其中比较有代表性的有:
2008年收购德国,提升虚拟工厂建设能力。
2013年,西门子以6.9亿欧元收购LMS,西门子进入仿真与测试系统领域。 当时,LMS 是全球唯一一家能够为汽车、飞机和其他复杂产品提供完整的建模、仿真和测试软件平台的供应商。
2013年,西门子收购了德国制造商TESIS,后者是业界公认的能够将PLM软件与其他企业应用程序(如数据库和SAP软件)集成的领先制造商。
2014年底,西门子收购了它,以补充其工业大数据分析能力。
2017年4月的收购使西门子进入了EAD(电子辅助设计)领域。 它是三大电子设计软件供应商之一。 此次收购意味着西门子平台同时具备机械设计CAD(UGS的NX)和电子设计EAD能力。
通过收购,西门子在不知不觉中成为仅次于SAP的欧洲第二大软件公司,全球前十的软件供应商。 而数字化业务在西门子的布局中也越来越重要。 2011年,德国正式提出“工业4.0”概念,强调软件在智能制造中的地位,西门子作为主要推动者参与其中。
2014年,提出“ 2020”计划的西门子成立了“数字化工厂集团”,将数字化作为未来的主要增长领域。 在西门子当时的9个新业务集团中,数字化工厂设定的目标利润率为14%-20%,仅略低于金融服务的15%-20%。
2018年8月2日,西门子调整公司架构,“数字工业”、“天然气与发电”、“智能基础设施”成为三大运营公司。 如今,虽然电气化和自动化仍然是西门子收入的主要来源,但数字业务的利润率最高,增长最快。
在更具体的工厂层面,西门子以1989年成立的安贝格工厂为样板,将其转型为彻底的数字化工厂。
这个工厂主要生产西门子自己的自动化设备。 通过数字化手段,在保持10000平方米面积和1200多名员工的同时,产能翻了13倍。 按每年生产230天计算,平均每秒可生产一台设备。 安贝格工厂因此被称为最接近工业 4.0 概念的工厂。 2013年,西门子将这一模式复制到中国,建立了“西门子成都数字化工厂”。
工厂想成为行业的 iOS
在为大量收购软件打下基础后,西门子利用它实现了平台化。
在 2016 年 4 月的汉诺威工业博览会上,西门子展示了其工业物联网操作系统。 一年后,在汉诺威工业博览会上,它成为西门子展区的核心展示内容。
西门子(中国)有限公司中国区负责人李力在接受界面采访时曾解释说:“西门子不同产品部门的一些远程维护服务已经随着数字化、信息化和新互联网的新商业模式而发展。 2012年前后,不同的远程服务产品相互融合,逐渐形成开放平台。 这个开放平台于2014年命名,2016年正式发布。
基于亚马逊AWS等IaaS(基础设施服务),提供平台服务(PaaS)。 应用软件提供了良好的开发和运行环境”,让行业客户可以在一个平台上收集和分析生产过程的所有数据,以优化效率。
总之,一方面可以连接不同品牌的工业制造硬件,另一方面可以让第三方开发自己的软件。 打个比方就是移动互联网,也就是业界的iOS或者iOS。
正如在移动互联网中,信息、商店、地图等物理对象的数字化是各种App应用的基础,行业也需要分析物理产品、生产现场(生产线和设备)、业务流程(接单、备料、品控等)进行数字化。 在业界,这种行为及其结果被称为“数字孪生”或“数字孪生”(Twin)。
在西门子的数字化解决方案中,数字孪生体是系统的数据基础。
“我们使用UGS等软件来创建任何产品的数字双胞胎。数字双胞胎不仅仅是3D图片,它还具有流体模拟的特性,可以模拟传热和电子的行为。” 博乐人告诉品玩,“下一步创建生产过程的数字孪生体,模拟产品的生产过程,只有不断优化,才能真正开始建设生产线,实施生产。”
进入制造阶段后,西门子的自动化技术将发挥作用。 “数字孪生的优势在于,对产品和制造过程进行仿真后,会在电脑上自动生成源代码,将虚拟生产生成的代码直接导入设备中进行工作。”制造端,调试时间大大缩短,不需要那么多工程师。”
当您开始制作产品时,它就开始发挥作用。 它可以基于数字孪生监控整个生产过程的数据,并通过数据分析出哪里出了问题。
2018年汉诺威展上,西门子曾做过演示:在一台造型机上,装满了传感器。 当机器出现振动问题时,传感器采集到的相关振动数据可以立即反馈给设备的数字孪生体。 通过进一步分析,可以快速知道是哪一部分设计问题导致了振动问题。
PLM全球总裁兼CEO Tony曾形容其独特性:“它不仅知道问题出在哪里,同时还能提供解决方案,让用户重新设计、重建和重现。”
数字化生产示意图:数字孪生是所有数据的基础,用于分析数据形成洞察
截至 2018 年 9 月,该生态系统拥有 300 多家合作伙伴、1100 多家用户和超过 130 万台设备连接。
在中国市场,经过长时间的市场培育和IaaS(基础设施服务)合作伙伴的筛选,西门子与阿里云于2019年4月落地,上海上实龙创成为首批中国客户。
工业互联网时代的平台大战
从诞生之日起,就不可避免地被拿来与GE的工业互联网平台相提并论。
同样是传统工业巨头,GE较早(2011年)提出“工业互联网”概念,并于2015年推出,在扩张路径上,“倾向于基于IT和网络技术构建通用平台”,这是横向的。
西门子不一样。 它“倾向于在深耕专业领域的基础上,借助IT和网络技术,为客户开发数字化解决方案,实现垂直延伸。”
“产业数字化是纵向发生的,不像消费领域的互联网公司可以横向扩张,相对容易跨界发展。” 西门子全球CEO佳兆业此前在接受媒体采访时解释了这一概念,“手机的生产和巧克力的生产是完全不同的,在一个垂直的产业体系中,应用也是垂直的,所以工业云平台上的应用软件生态系统不会像消费互联网那样发展的那么庞大。”
如今,GE的数字业务受阻,2018年底将分拆成立独立品牌,主要专注于GE内部业务。 但除了GE,类似的工业互联网/物联网平台还有很多。 不仅施耐德(平台)、海尔(平台)、富士康(平台)等生产企业纷纷拥有自己的平台,阿里巴巴(飞龙工业互联网平台)、华为()等互联网科技企业也纷纷入局。
谈到面对竞争的优势,西门子中国研究院院长、西门子(中国)有限公司物联网服务事业部总经理朱晓勋博士告诉品玩:“首先,我们知道工业客户的需求以及如何在云端提供它们。在具有高可用性的中心位置存储和处理数据。其次,我们在网络安全方面有非常高的标准。此外,接受 OPC UA 协议(一种通信在工业领域独立于制造商的标准),也可以轻松连接第三方设备。这对于拥有多种设备的客户来说具有很大的价值。”
“当然,更重要的是生态系统。通过建立World,合作伙伴可以编写应用程序并将其重新分发给他们的客户。” 朱晓勋博士补充道,“这也体现了我们的人工智能能力。比如在大会上宣布将落户北京的人工智能实验室,我们提供这样的服务是为了帮助客户真正用最先进的技术来查看数据并从这些数据中获取价值。”
除了上述优势,西门子在制造自动化领域的积累也是很多客户在考虑数字化时继续选择西门子的原因。