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邊緣計算及人工智能,西門子加強工廠自動化業務未來布局

一場突如其來的疫情打亂了不少企業的規劃,但面對未來的業務發展,工業巨頭西門子已在戰略布局方面做好了準備。

“我對中國自動化市場充滿信心!” 西門子(中國)有限公司數字化工業集團副總裁兼工廠自動化事業部總經理衛岳歌(Joerg Westerholt)在日前舉行的2020西門子工廠自動化線上媒體沙龍上如是表示,“中國是西門子的全球第二大市場,對于工廠自動化業務來說中國則是全球最大的市場。”

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西門子(中國)有限公司數字化工業集團副總裁兼工廠自動化事業部總經理衛岳歌

衛岳歌的信心,除了源于對中國廣闊市場前景的看好,還源于西門子在工廠自動化領域全面、創新的產品組合,領先的市場地位和品牌知名度,以及在產品端對未來業務的戰略布局。

領先的產品組合引領中國及全球工廠自動化市場

通過一系列的剝離和重組,西門子目前主要專注于電氣化、自動化、數字化來構建完整的價值鏈。在衛岳歌看來,這是一個遞進的關系,沒有電氣化就沒有自動化,沒有自動化也不能談數字化,而西門子整體的戰略布局以及產品組合覆蓋了從控制器、驅動器到軟件的全系列產品,可以為不同行業客戶提供完整的數字化解決方案。

具體到工廠自動化業務,衛岳歌表示,“基于全集成自動化(TIA)的領先產品組合,西門子為客戶創造了最高價值,無論是在全球還是在中國,,我們的市場占有率都是第一。”

他介紹,擁有60多年歷史的西門子SIMATIC產品家族,包括PLC、IPC、HMI、遠程IO等,提供了各種低端到中高端的不同品類產品以符合不同客戶的應用,覆蓋從簡單的OEM設備應用如制鞋、注塑、紡機等,到為整個電池生產和食品飲料生產線提供復雜的解決方案。不僅如此,西門子提供了一個統一的組態平臺-TIA博途,而開放的PROFINET通訊協議,不僅能夠連接西門子所有支持PROFINET的設備,也支持具有PROFINET接口的第三方設備進行互聯,同時,西門子還為客戶提供覆蓋硬件端和軟件端的縱深防御網絡與信息安全解決方案。此外,西門子也提供能源管理的整體解決方案,幫助客戶降低運營成本,并進一步改善環境。

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西門子SIMATIC產品家族

數字化正深刻地改變著世界,通過數字化賦能企業運營并創造價值已是大勢所趨。對此,西門子在數字化浪潮下推行了一系列卓有成效的戰略轉型,并通過對自身數字化轉型的經驗和行業專長,幫助更多企業邁上數字化轉型道路。

談到這點,衛岳歌指出:“西門子能夠為客戶提供包含產品數字化雙胞胎,生產數字化雙胞胎,以及到性能數字化雙胞胎在內的虛擬和現實的完整的解決方案。”他解釋,虛擬和現實的結合是一個持續改善的閉環過程。在真實的生產過程中如果發現產品存在問題,就可以在虛擬端對產品設計進行修改,同時再反饋到真實生產過程中,反之在虛擬端出現問題,也可以根據實際生產時得到的數據反饋來改善原有設計。這樣能夠大大減少產品設計以后調整的時間,進一步加快上市時間。例如,這次疫情期間,有很多設備供應商使用了西門子的“數字化雙胞胎”,在虛擬環境下對口罩設備進行設計和調試,快速滿足了市場需求。

“我們不僅能夠為大型企業提供全廠級數字化解決方案,同時我們對OEM設備制造商或小型應用也能夠提供數字化產品。” 衛岳歌強調說,“西門子正是憑借全面、創新的產品組合成為了客戶值得信賴和首選的合作伙伴。”

思考工業未來:邊緣計算融合人工智能讓最好變得更好

作為一家技術驅動型企業,西門子從未停止對新技術的探索和追求。

隨著5G、大數據、區塊鏈、人工智能、云計算、邊緣計算等新技術的快速發展,新的產業形態和工作方式逐步涌現,為企業更好地運用新技術打造新商業模式,參與未來競爭提供了強大推動力。“新技術的發展日新月異,但我們認為所有技術都要為客戶創造價值才有意義。” 衛岳歌說,“我們一直在思考工業的未來,關于工業未來的解決方案,西門子會側重放在邊緣計算及人工智能上。”

在這次媒體沙龍上,衛岳歌和西門子(中國)有限公司數字化工業集團工廠自動化事業部未來自動化技術與業務孵化器部門經理王超博士也重點介紹了西門子在邊緣計算與人工智能領域的研究和應用。

作為IT和OT融合交匯的關鍵點,衛岳歌指出,“邊緣計算將云端優勢帶到了現場層,保護了敏感數據的信息安全。通過邊緣計算,我們可以在工業現場層進行很多數據計算,使工業控制領域得到進一步延伸和拓展。”

王超博士進一步解釋,“沒有邊緣計算前,在工廠車間層級進行相關應用的開發和維護成本非常高,企業需要有非常專業的技術,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開發出新型應用,例如數據分析、質量檢測、預測性維護等。”

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西門子(中國)有限公司數字化工業集團工廠自動化事業部未來自動化技術與業務孵化器部門經理王超

目前,西門子可以提供專業化的邊緣計算應用設備,在這個設備上可以為不同類型的客戶提供不同類型的邊緣應用;應用開發時,若需要高階語言或高階框架,西門子可以在后端完成,也可以在后端注冊、管理,同時將其下發到本地的邊緣計算設備上,由此搭建了三層體系架構:邊緣管理、邊緣設備、邊緣應用。三層體系均可以根據客戶需求進行彈性部署。

邊緣計算不僅對企業開發和維護帶來了成本和效率上的改進,同樣也提供了一個非常好的載體,“在這個載體上,我們會思考什么樣的應用未來會變成邊緣計算上的主流應用或更好的服務性應用,這就是人工智能所帶來的優勢。過去在工廠層級,我們特別關心員工執行的效率和準確率,現在通過人工智能自我學習的手段,可以讓這件事變得更加簡單、直接和高效。”王超博士說道。

西門子也為客戶提供了不同類型的人工智能硬件,例如神經網絡計算單元TM NPU。該單元可以直接在西門子S7-1500和ET 200MP之外附加一個模組,這個模組與現有的PLC進行相應連接。它內置了高性能的人工智能計算推演的芯片,可以基于神經網絡去對相關數據進行現場層級的分析和推演,同時通過標準USB和以太網接口與各種傳感器進行連接,而且可以通過TIA博途和人工智能開發工具進行開發,實現不同類型的人工智能應用。

而工業人工智能和邊緣計算的融合,可以產生更大的化學效應。“邊緣計算為人工智能模型算法的更新和迭代節省操作成本,底層數據的獲取更加便捷直接,分析效率也得到提升,所有數據都在現場端本地低時延分析處理,更加安全可靠,使得開發新型人工智能應用也愈發簡單和輕松。”王超博士如是闡述。

以西門子工業自動化產品(成都)有限公司為例,該工廠生產的PLC產品中會用到大量的PCB板,為保證質量,工廠配備了自動化光學檢測系統來確保產品沒有任何缺陷流入市場,但最終發現有百分之八十是“假錯”,為了避免由此產生的不必要成本浪費,需要大量的人力進行復檢,F在,西門子在現場部署邊緣計算系統,并應用人工智能技術對“假錯”進行甄別,可以降低至少75%的人工復檢成本,同時不會產生“真錯”逃逸,實現100%的質量保障。

“人工智能和工業邊緣計算可以使最好的自動化變得更好,二者的疊加結合可以實現1+1大于2的效應。”王超博士總結道。

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