西門子：實踐中的虛擬與現實融合

丁海驁

與為人熟知的Digital Twin、MindSphere和Mendix相比，2019西門子全球媒體與分析師會議當天，西門子宣布推出Xcelerator：這是一個將西門子以往在設計、工程和制造等各個方面的工業軟件進行組合（包括PLM、EDA、ALM、MOM、IOT等），再同低代碼應用程序開發平臺Mendix一起，通過MindSphere工業云平臺，為企業級用戶實現包括物聯網在內的各種基于云端的應用。因此Xcelerator被定義成是“一個由軟件、服務和應用程序開發平臺共同構成的集成產品組合”。

“MindSphere現在還是我們業務的一部分，它同Mendix一樣，是構成Xcelerator整個軟件總和的一部分；同時，MindSphere也和Mendix一起，是整個Digital Twin的不同組成部分。而且，從業務層面講，Mendix對于更廣大企業用戶應用MindSphere是有促進作用的。”Tony Hemmelgarn，西門子數字工業軟件公司首席執行官在接受筆者提問時，用最簡短的表述，將西門子數字工業軟件的核心產品邏輯關系做了權威的定義——這也是從“西門子PLM軟件”更名為“西門子數字工業軟件公司”后，西門子在軟件方面做的第一項重要發布。

一切都從Digital Twin開始

實際上，要理清整個西門子數字工業軟件的產品邏輯，一定要從Digital Twin開始，因為其是西門子數字工業軟件公司所有產品邏輯的核心“理論基礎”。

時間可以追溯到2007 年，此時，全球的工業企業都處在日益激烈的市場競爭當中，一場能夠與對手拉開距離的業務轉型，雖然勢在必行，然而卻苦于沒有思路、沒有策略，更沒有方法。此時，當年整個工業軟件行業最大的新聞出現了：西門子收購了UGS，并將其更名為Siemens PLM Software。

這一下子讓整個行業開始看到了一些方向：兼具工業自動化硬件和工業軟件的西門子，如果通過此次收購可以實現“虛擬和現實的聯接”，那將一次性徹底解決工業企業在應用IT技術過程當中的最大問題——業務與系統“兩層皮”——從而將帶領工業企業真正實現數字化轉型的終極目標：用軟件、信息和數字等來自虛擬世界、能夠用更低成本驗證、衡量的數字化模型，來驅動包括生產過程、加工流程等現實世界的真實生產；同時用現實世界的真實反饋優化虛擬世界，無疑會讓整個工業從設計、生產、加工、銷售和服務等各個業務環節，都更加柔型、可調節，而且調整和優化的成本幾乎可以忽略不計。

而這一終極目標的現實描述，就是Digital Twin——其從理論邏輯層面上，為“虛擬和現實的聯接”提供了一種可實現的預期。

最初，西門子數字工業軟件所定義的Digital Twins產品層，是利用包括SIMATIC IT、PLM、MES和NX等軟件系統，構建一套完整的、與現實世界互相對應的數字化模型，通過在虛擬的數字化世界當中充分模擬、分析和比較現實世界的物理場景，利用模型之間理想化的“孿生”特征，以數據的形式驅動現實世界的電氣和自動化裝置等硬件設備，從而實現虛擬世界對現實世界的驅動——這也是此次西門子發布的Xcelerator產品組合當中的核心部分。

很顯然，軟件產品的組合也只完成了“從虛擬到現實”的半個閉環。于是在2016年4月，在德國漢諾威工業博覽會上，西門子正式發布了第一個版本商用版的MindSphere，從而將Digital Twin“從現實到虛擬”的半個閉環構建完成。

向云而生的MindSphere

與同類產品不同，MindSphere從一開始，并不是一個“為了云而云”的產品：MindSphere最早源自西門子的數字化服務部門。

為了響應用戶對現場數據采集的需求，西門子的數字化服務部門在綜合應用西門子傳統自動化硬件和工業軟件技術的基礎上，基于Cloud Foundry開發了架構在SAP HANA云平臺上構建了一個操作系統，依托西門子自身的網關類硬件產品，與眾多具有以太網通訊能力的設備進行聯結。

經過幾輪的優化和演進，目前MindSphere被定義為是一個PaaS層的企業云操作系統：通過接入現實世界當中的各種硬件設備，對現實世界當中的硬件設備（傳感器、機器人、PLM等）所產生的即時數據，進行收集、傳送，并能夠在虛擬世界當中被各種軟件進行分析和利用；同時，虛擬世界當中各種軟件所運算的結果亦可通過相同路徑，反向被傳遞到現實世界中的硬件設備上，驅動設備運行，從而為工業企業的OT和IT融合，提供了一個新的機制和完全數字化的可能性。

MindSphere的面世時間占盡了各種優勢：此時關于云計算已經得到整個用戶層面的認可，而且各種有關的SaaS服務在市場上也如火如荼。然后隨著應用的深入，一個“歷史性”的問題又成為橫亙在企業用戶面前的障礙：企業該如何應用、管理部署在各種公有云上的各種服務，如何在自身業務流程和跨云應用之間，獲得統一的解決方案？彼時，包括互聯網公司在內的云計算服務提供商，也都開始向市場推出具有“工業”標簽的云服務和云應用，但是，始終沒有一個具有行業說服力的產品能夠讓工業企業信任并追隨。

MindSphere的出現，由于帶有“西門子”自身的工業企業標簽，其自身積累的豐富工業企業運營經驗，讓MindSphere從一開始，就得到了工業企業的認可。更重要的是，作為全球歷史最悠久的工業企業之一，西門子都開始嘗試通過云計算、互聯網來實現轉型，這本身也帶給全球的工業企業更多的信心。

而對于西門子自身來講，由于MindSphere的出現，不僅成為其盤活傳統業務的關鍵，更深遠的意義在于，其也在潛移默化地改變著西門子數字化工廠部門的商業思維和模式，面臨一場不得不完成的自身“轉型”：從傳統的制造業企業、軟件系統提供商，向基于互聯網、云計算提供企業級業務服務的服務商進行轉化。

2019年4月1日，西門子集團完成了最新的組織架構調整。調整后的西門子旗下被分成三個集團公司和三個戰略公司。最早西門子數字工業軟件公司所屬的數字化工廠集團（DF）與過程工業與驅動集團（PD）合并為數字化工業集團，成為西門子旗下繼能源、智能基礎設施之后的三大集團公司之一。合并后的西門子數字化工業集團的業務被劃分為五個領域：軟件、工廠自動化、運動控制、過程自動化和客戶服務。

在最新的組織架構體系當中，MindSphere被作為是整個西門子數字化工業集團所有產品和服務的基礎平臺，來自離散行業和流程行業的用戶，都可以通過數字化工業集團的五個業務部門，獲得MindSphere的產品和服務，并最終通過分布在各個區域的西門子數字化工業集團的本土客戶服務部（Customer Services）來部署實施。

“軟件的銷售業績計在西門子數字工業軟件公司，而服務部分則歸各自區域業績考量。”Tony Hemmelgarn強調，MindSphere的產品定位和運營模式，是為了保證來自各個領域的工業企業都能最大程度地盡快獲得MindSphere帶來的效益，而對于西門子數字工業軟件公司來講，“同樣作為Digital Twin的重要組成部分，Mendix和MindSphere最終都是都是在幫助用戶來實踐Digital Twin。而Mendix的價值在于，其增強了我們軟件系統向外拓展的能力。”

尋求軟件突破的Mendix

在本次媒體與分析師大會的主題演講中，Tony Hemmelgarn重點談到目前工業企業面臨的三個問題：綜合性、個性化和靈活性。其中Xcelerator將最大程度滿足企業各種業務層面對軟件能力的綜合性要求，而在個性化和靈活性方面，Mendix將發揮更重要的作用。

Mendix是西門子2018年8月2日宣布以6億歐元的價格收購的一個低代碼應用開發平臺。作為一家伴隨著云計算應用而誕生的新興公司，Mendix為終端用戶提供的是一個PaaS平臺。而與其他的PaaS平臺不同，Mendix實際上是一個提供給業務人員的“編程系統”：傳統的企業級應用開發，需要經歷包括企業業務需求收集、系統開發進行開發和測試，再測試、再運行，直到最終的企業級部署等一系列過程。而且參與其中的，不僅僅是企業的業務部門，更多是IT部門來完成后期的應用開發、測試和部署。這就使得企業級的應用開發，需要跨越從業務部門的需求到IT部門的生產的鴻溝——溝通成本高、效率低是顯而易見的。Mendix則反其道而行之，其通過部署在云端的可視化模型，企業的業務部門人員無需代碼級的操作，即可以根據現實的業務需求，輕松地搭建出一個可用性非常高的應用程序。

“樂高，就是用不同零件組成，孩子們可以用樂高來構成不同的玩具；Mendix就是軟件行業的樂高。”Zvi Feuer，西門子數字工業軟件公司制造工程軟件業務高級副總裁在接受采訪時強調，通過應用Mendix，工業企業可以“不需要軟件工程師，你自己就可以變成軟件工程師，Mendix給你機會這樣做”。他舉例說：如果工業企業需要做一個應用在手機端的監控設備正常運行的應用，那么通過Mendix，“3天就可以完成”，而且“如果你的公司有專業的IT人員，他們就可以做。而且西門子可以為你們提供一些幫助，訓練他們。當然，還有更直接的方式，就是西門子可以幫你來做。”

事實上效率更高也只是Mendix本身的價值，對于西門子數字工業軟件來講，更重要的是，Mendix實際上將提供一種新的思路，通過云，把業務和IT完全的融合起來，將IT、數據、模型與最終的生產、現場和業務實現個性化、靈活的關聯，從而真正降低企業實踐Digital Twins的門檻，切實提高業務和管理的靈活，讓企業感覺到真正掌握業務和流程的主動權和控制權。

“Xcelerator的獨特之處在于，該平臺通過使生態系統中的任何人（包括開發人員和工程師）能夠輕松地構建、集成和擴展其現有的數據和系統，從而推動數字化轉型。”關于新聞稿中對Xcelerator的某些表述，實際上很大程度上，就是作為Xcelerator“家族成員”之一的Mendix所能帶給用戶的價值。而對于Mendix的直接描述，則強調：Mendix平臺將能夠為Xcelerator用戶提供在任何設備、任何地點、任何云和任何平臺上構建多體驗應用程序和共享數據的能力，以及能更快地實現數字化轉型的好處。

寫在最后

從Digital Twin出發，在西門子數字工業軟件的產品圖譜中，現在的閉環構成為Xcelerator和MindSphere，兩者最終的交匯點，是Mendix。而前面的Xcelerator和MindSphere是被作為工具和平臺，Mendix才是最終實現數據融合、實踐Digital Twin的交匯點。

應該說，經歷了十幾年的演進，目前西門子在Digital Twin方面已經從產品邏輯、技術和產品成熟度上，都已經準備完備，此時“打包”以往具有核心競爭優勢的軟件產品，強勢推出Mendix，從某種程度上講，即是對以往全部努力的總結，亦是明確了整體市場運營戰略后，作出的一種調整：通過更具互聯網和云計算標簽的Mendix，以企業用戶更容易接受的方式來推進全行業的Digital Twin實踐，終于開始了。