西門子（中國）有限公司數(shù)字化工業(yè)集團副總裁兼工廠自動化事業(yè)部總經(jīng)理衛(wèi)岳歌先生

探索工業(yè)未來發(fā)展脈絡

在科技發(fā)展日新月異的今天，以數(shù)字化為代表的工業(yè)革命正勃然興起。數(shù)字化時代的來臨，讓制造變得更加智能，也更加柔性。因為疫情的原因，讓幾乎所有行業(yè)和企業(yè)不約而同地意識到了數(shù)字化的現(xiàn)實意義，并開始思考如何加速自身企業(yè)數(shù)字化業(yè)務的轉(zhuǎn)型。

在這方面，西門子很早便開始積極跟進數(shù)字化、信息化、智能化等未來工業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，全面布局數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。“工廠在不斷的升級，對于升級和轉(zhuǎn)型的需求是來自于我們要有更快的速度、更好的靈活性、更好的質(zhì)量以及更高的效率。而西門子可以進行全集成自動化，為客戶提供完整的基于垂直行業(yè)的解決方案。”衛(wèi)岳歌講道。

西門子致力于為用戶提供完整的數(shù)字化解決方案，從產(chǎn)品的數(shù)字化雙胞胎到生產(chǎn)上的數(shù)字化雙胞胎再到性能上的數(shù)字化雙胞胎，都能夠提供完整的虛擬和現(xiàn)實解決方案。對此，衛(wèi)岳歌表示，虛擬和現(xiàn)實的結(jié)合是一個閉環(huán)的持續(xù)改善過程。在真實的生產(chǎn)過程中一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在一些問題，就可以在虛擬端對產(chǎn)品的設計進行修改，同時再反饋到真實的生產(chǎn)過程中。反之在虛擬端出現(xiàn)的問題，也可以根據(jù)實際生產(chǎn)時得到的數(shù)據(jù)反饋來改善原有的設計。

那么，是不是只有一些頭部企業(yè)和工廠才能應用數(shù)字化雙胞胎或者進行數(shù)字化升級？對此，衛(wèi)岳歌認為并非只有頭部企業(yè)才能實行數(shù)字化升級。在中國，有很多OEM廠商也利用了數(shù)字化工具，對設備進行了數(shù)字化雙胞胎設計，這樣不僅能大大減少產(chǎn)品設計以后的調(diào)整時間，還將進一步縮短產(chǎn)品上市時間。

例如，在疫情期間，有很多設備供應商希望能夠非?？焖俚纳a(chǎn)口罩機以滿足市場龐大的需求。在這個過程中，有很多的廠商使用了西門子的數(shù)字化雙胞胎理念，通過軟件對口罩機進行設計，同時對口罩設備在虛擬環(huán)境下進行設備設計和調(diào)試。通過建立產(chǎn)品和設備的數(shù)字化雙胞胎，大大加速了口罩設備推向市場。

面對市場無時無刻的變化，西門子從未停止對創(chuàng)新的探索，“我們一直在思考工業(yè)未來，對于工廠自動化事業(yè)部來說，我們通過這些非常重要的市場需求變化和行業(yè)發(fā)展進一步思考工廠自動化產(chǎn)品的未來。當下，關(guān)于工業(yè)未來的解決方案，我們將重點關(guān)注邊緣計算和人工智能。”衛(wèi)岳歌說道。

市場的需求來自于對速度和效率的高要求，同時還有一點也非常重要，那就是“柔性”。因為市場的需求在不斷變化，因此對企業(yè)的柔性化制造提出了更高的要求，數(shù)字化的解決方案能夠為柔性制造賦予更多可能。但如果客戶需要進一步提高產(chǎn)能和效率，就需要考慮更多方面，例如不斷上升的人工成本。此時就需要采用新的技術(shù)進一步提高自動化水平，例如應用人工智能、邊緣計算等技術(shù)，從而降低人工的干預和設備的投入。

邊緣計算+人工智能，如何實現(xiàn)“1+1> 2”？ 

當下，我們正在步入一個萬物互聯(lián)、萬物智能的時代，如火如荼的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在對所有產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)產(chǎn)生深刻的影響，而邊緣計算的崛起將更好地為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。在本次線上媒體沙龍中，西門子著重介紹了邊緣計算的相關(guān)應用。

西門子（中國）有限公司工廠自動化事業(yè)部未來自動化技術(shù)與業(yè)務孵化器部門經(jīng)理王超博士

在沒有邊緣計算之前，在工廠車間層級進行相關(guān)應用的開發(fā)和維護時，成本非常高。企業(yè)需要有非常專業(yè)的技術(shù)，才能將OT和IT進行融合。而邊緣計算則提供了一個平臺，能夠讓工程師在車間層級就開發(fā)出新型的應用，例如數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量預測類應用等。王超博士介紹道，“工業(yè)中的邊緣計算將云端的優(yōu)勢帶到了現(xiàn)場層。通過邊緣計算，能夠在工業(yè)的現(xiàn)場層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算，從而進行預測性維護、質(zhì)量檢測等。”

邊緣計算可以將IT和OT的優(yōu)勢結(jié)合在一起，讓OT領域內(nèi)的人員的在底層便可以使用自動化語言為上層的分析人員提供數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)分析專家則可以在底層直接獲取相關(guān)數(shù)據(jù)之后進行數(shù)據(jù)分析，邊緣計算在其中起到的是橋梁的作用。

據(jù)介紹，西門子的工業(yè)邊緣計算能夠提供三種體系下的服務。

第一，能夠提供專業(yè)的邊緣計算的應用設備，例如，西門子提供了不同類型下邊緣計算賦能的自動化設備和硬件。例如，SIMATIC的PLC、HMI、IPC等；

第二，在這些硬件基礎上可以為不同類型的客戶提供不同類型的相關(guān)邊緣應用；

第三，與此同時，西門子提供了邊緣管理服務，包括對邊緣應用在開發(fā)注冊，以及在邊緣設備側(cè)下發(fā)和管理等方面的支撐。由此形成了三層的體系架構(gòu)。

“邊緣計算為我們提供了一個非常好的載體，在這個載體之上，西門子一直在思考什么樣的應用會成為邊緣計算上的主流應用或者服務性應用，而我們認為人工智能與之結(jié)合將帶來全新的面貌。”王超博士說道。

近幾年來，人工智能技術(shù)已經(jīng)在多領域的商業(yè)化應用中大放異彩，當人工智能與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合時，又會釋放出怎樣的創(chuàng)造潛力？過去在工廠層級，用戶特別關(guān)心執(zhí)行的效率和準確率?，F(xiàn)在通過人工智能的手段，使得生產(chǎn)變得更加靈活，從而大幅提升效率。例如，過去是通過視覺系統(tǒng)檢測焊接的質(zhì)量是否良好，現(xiàn)在，通過人工智能與控制系統(tǒng)的結(jié)合，能夠更加迅速、準確地判斷焊接質(zhì)量是否達標。

目前，西門子已經(jīng)能夠為客戶提供不同類型的人工智能硬件，例如 TM NPU，它是一個神經(jīng)網(wǎng)絡計算單元，能夠直接在西門子S7-1500和ET200MP之外附加的一個模組，這個模組能夠與西門子現(xiàn)有的PLC進行連接。它本身內(nèi)置了高性能的人工智能計算推演芯片，可以基于神經(jīng)網(wǎng)絡對相關(guān)數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場層級的分析和推演。同時，它還集成了標準USB和以太網(wǎng)接口，能夠與各種第三方傳感器進行相應的銜接和集成。另外，它可以通過TIA博途和AI開發(fā)工具進行開發(fā)，實現(xiàn)不同類型下的人工智能應用。

“邊緣計算是給企業(yè)工廠級應用的開發(fā)部署和運營維護，帶來成本和效率上的改進，人工智能提供的潛在價值則不僅局限于開發(fā)過程和運營過程中，它還會對企業(yè)的生產(chǎn)過程產(chǎn)生直接的收益。而且當邊緣計算和人工智能相結(jié)合時還可以產(chǎn)生1+1>2的效益，為企業(yè)帶來更多新的機遇。”王超博士詳細解釋道。

人工智能在底層應用時，它的模型需要不斷地迭代和升級，而邊緣計算可以提供很好的支撐、分發(fā)和迭代。在本地進行分析和處理的時候需要進行相應的數(shù)據(jù)采集，工業(yè)邊緣計算具有良好的數(shù)據(jù)采集能力，能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)發(fā)送給人工智能，人工智能又能及時在邊緣計算端進行運行分析，這樣便可以減少大量敏感數(shù)據(jù)的外泄。這就是兩者之間“1+1>2”的化學效應。

短短的半天媒體會議中，我們清晰地看到西門子對于未來工業(yè)自動化發(fā)展的思考以及布局。航行在工業(yè)浪潮中的西門子，早已不是一家傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)，它更是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先驅(qū)者。在技術(shù)的創(chuàng)新迭代中，西門子還將帶來哪些驚喜，讓我們一起拭目以待！

本文轉(zhuǎn)載自中國工控網(wǎng)(www.gongkong.com)，版權(quán)歸中國工控網(wǎng)所有。