西门子强化边缘计算布局未来人工智能应用


探索工业未来发展脉络在科技发展日新月异的今天，以数字化为代表的工业革命正勃然兴起。数字化时代的来临，让制造变得更加智能，也更加柔性。一场突如其来的疫情席卷了全球，而这场疫情也正在改变世界。尽管当下疫情仍未结束，但一向坚持创新不断的西门子仍然通过线上会议的形式，与广大媒体展开了深入交流。西门子（中国）有限公司数字化工业集团副总裁兼工厂自动化事业部总经理卫岳歌先生和西门子（中国）有限公司工厂自动化事业部未来自动化技术与业务孵化器部门经理王超博士也通过线上视频的方式，为与会媒体介绍了西门子工厂自动化业务的最新进展和业务重点以及西门子对未来工业时代发展的独到思考。

因为疫情的原因，让几乎所有行业和企业不约而同地意识到了数字化的现实意义，并开始思考如何加速自身企业数字化业务的转型。在这方面，西门子很早便开始积极跟进数字化、信息化、智能化等未来工业技术发展趋势，全面布局数字化转型升级。“工厂在不断的升级，对于升级和转型的需求是来自于我们要有更快的速度、更好的灵活性、更好的质量以及更高的效率。而西门子可以进行全集成自动化，为客户提供完整的基于垂直行业的解决方案。”卫岳歌讲道。西门子致力于为用户提供完整的数字化解决方案，从产品的数字化双胞胎到生产上的数字化双胞胎再到性能上的数字化双胞胎，都能够提供完整的虚拟和现实解决方案。

对此，卫岳歌表示，虚拟和现实的结合是一个闭环的持续改善过程。在真实的生产过程中一旦发现产品存在一些问题，就可以在虚拟端对产品的设计进行修改，同时再反馈到真实的生产过程中。反之在虚拟端出现的问题，也可以根据实际生产时得到的数据反馈来改善原有的设计。那么，是不是只有一些头部企业和工厂才能应用数字化双胞胎或者进行数字化升级？对此，卫岳歌认为并非只有头部企业才能实行数字化升级。在中国，有很多OEM厂商也利用了数字化工具，对设备进行了数字化双胞胎设计，这样不仅能大大减少产品设计以后的调整时间，还将进一步缩短产品上市时间。

例如，在疫情期间，有很多设备供应商希望能够非常快速的生产口罩机以满足市场庞大的需求。在这个过程中，有很多的厂商使用了西门子的数字化双胞胎理念，通过软件对口罩机进行设计，同时对口罩设备在虚拟环境下进行设备设计和调试。通过建立产品和设备的数字化双胞胎，大大加速了口罩设备推向市场。面对市场无时无刻的变化，西门子从未停止对创新的探索，“我们一直在思考工业未来，对于工厂自动化事业部来说，我们通过这些非常重要的市场需求变化和行业发展进一步思考工厂自动化产品的未来。当下，关于工业未来的解决方案，我们将重点关注边缘计算和人工智能。”卫岳歌说道。

市场的需求来自于对速度和效率的高要求，同时还有一点也非常重要，那就是“柔性”。因为市场的需求在不断变化，因此对企业的柔性化制造提出了更高的要求，数字化的解决方案能够为柔性制造赋予更多可能。但如果客户需要进一步提高产能和效率，就需要考虑更多方面，例如不断上升的人工成本。此时就需要采用新的技术进一步提高自动化水平，例如应用人工智能、边缘计算等技术，从而降低人工的干预和设备的投入。 边缘计算+人工智能，如何实现“1+1＞ 2”？ 当下，我们正在步入一个万物互联、万物智能的时代，如火如荼的数字化转型正在对所有产业、行业和企业产生深刻的影响，而边缘计算的崛起将更好地为企业的数字化转型赋能。在本次线上媒体沙龙中，西门子着重介绍了边缘计算的相关应用。 西门子（中国）有限公司工厂自动化事业部未来自动化技术与业务孵化器部门经理王超博士 在没有边缘计算之前，在工厂车间层级进行相关应用的开发和维护时，成本非常高。企业需要有非常专业的技术，才能将OT和IT进行融合。而边缘计算则提供了一个平台，能够让工程师在车间层级就开发出新型的应用，例如数据分析、质量预测类应用等。

王超博士介绍道，“工业中的边缘计算将云端的优势带到了现场层。通过边缘计算，能够在工业的现场层实现数据的计算，从而进行预测性维护、质量检测等。”边缘计算可以将IT和OT的优势结合在一起，让OT领域内的人员的在底层便可以使用自动化语言为上层的分析人员提供数据，而数据分析专家则可以在底层直接获取相关数据之后进行数据分析，边缘计算在其中起到的是桥梁的作用。据介绍，西门子的工业边缘计算能够提供三种体系下的服务。第一，能够提供专业的边缘计算的应用设备，例如，西门子提供了不同类型下边缘计算赋能的自动化设备和硬件。例如，SIMATIC的PLC、HMI、IPC等；

第二，在这些硬件基础上可以为不同类型的客户提供不同类型的相关边缘应用；第三，与此同时，西门子提供了边缘管理服务，包括对边缘应用在开发注册，以及在边缘设备侧下发和管理等方面的支撑。由此形成了三层的体系架构。“边缘计算为我们提供了一个非常好的载体，在这个载体之上，西门子一直在思考什么样的应用会成为边缘计算上的主流应用或者服务性应用，而我们认为人工智能与之结合将带来全新的面貌。”王超博士说道。 近几年来，人工智能技术已经在多领域的商业化应用中大放异彩，当人工智能与传统制造业结合时，又会释放出怎样的创造潜力？过去在工厂层级，用户特别关心执行的效率和准确率。现在通过人工智能的手段，使得生产变得更加灵活，从而大幅提升效率。

例如，过去是通过视觉系统检测焊接的质量是否良好，现在，通过人工智能与控制系统的结合，能够更加迅速、准确地判断焊接质量是否达标。目前，西门子已经能够为客户提供不同类型的人工智能硬件，例如 TM NPU，它是一个神经网络计算单元，能够直接在西门子S7-1500和ET200MP之外附加的一个模组，这个模组能够与西门子现有的PLC进行连接。它本身内置了高性能的人工智能计算推演芯片，可以基于神经网络对相关数据进行现场层级的分析和推演。同时，它还集成了标准USB和以太网接口，能够与各种第三方传感器进行相应的衔接和集成。另外，它可以通过TIA博途和AI开发工具进行开发，实现不同类型下的人工智能应用。

航行在工业浪潮中的西门子，早已不是一家传统的工业企业，它更是数字化转型的先驱者。在技术的创新迭代中，西门子还将带来哪些惊喜，让我们一起拭目以待！“边缘计算是给企业工厂级应用的开发部署和运营维护，带来成本和效率上的改进，人工智能提供的潜在价值则不仅局限于开发过程和运营过程中，它还会对企业的生产过程产生直接的收益。而且当边缘计算和人工智能相结合时还可以产生1+1＞2的效益，为企业带来更多新的机遇。”王超博士详细解释道。人工智能在底层应用时，它的模型需要不断地迭代和升级，而边缘计算可以提供很好的支撑、分发和迭代。在本地进行分析和处理的时候需要进行相应的数据采集，工业边缘计算具有良好的数据采集能力，能够将这些数据发送给人工智能，人工智能又能及时在边缘计算端进行运行分析，这样便可以减少大量敏感数据的外泄。这就是两者之间“1+1＞2”的化学效应。短短的半天媒体会议中，我们清晰地看到西门子对于未来工业自动化发展的思考以及布局。