「到2025年,全球將共計有1,000億台互連裝置。我們和我們的客戶有很多感測器等方面的應用,透過這些設備和應用,我們收集到了很多的數據(資料)。而未來的數據更複雜,西門子的產品和解決方案可以幫助大家充分利用這些複雜的數據;」西門子工業軟體(Siemens Digital Industries Software)董事長兼CEO Tony Hemmelgarn在11月7日於深圳舉行的ASPENCORE全球CEO峰會上這樣表示。

Hemmelgarn表示:「也許有人會說,要因應這麼多複雜情況,不如就限制這些複雜情況的出現。但是我們也看到,一些發展速度非常快的顧客,他們希望能以更少的產品成本,創建出一些新的業務模式。同時,他們也會利用這樣的複雜性來作為競爭優勢。」

他還解釋,其實複雜性不僅限於連網裝置,也包括複雜度正在日益增長的積體電路。其中,CPU和GPU的複雜度提升速度非常快,這需要設計好裡面的一些IC;很多顧客選擇西門子,不僅是因為西門子的IC,還有西門子的封裝等方面的技術支持。

在一個複雜的世界裡,當收集到這些數據之後,有人會說要利用好這些複雜的數據。有了這些數據,再加上數學的方法和技術,我們就能解決很多問題。不過,有時數據過多,也導致與其他數據的連接不夠;比如在美國,很多人在做工程方面的工作,他們與數學方面的工作者之間沒有聯繫,但如果透過大數據,我們可以看到其實在這兩類工作者之間可以產生一種邏輯性的關係。

不同數據之間也存在聯繫

在製造業領域,處理複雜度時,我們應該要考慮不同的數據之間的相互關係。其間有三個主要流程:第一個是如何去建立一種完善的數位雙胞胎(digital twins);第二個是創造個性化的適應性;第三個是產生靈活的開放的生態系統。

數位雙胞胎

利用好數位雙胞胎是一種能力,這樣才能夠進入到整個工業設計領域。那究竟什麼是數位雙胞胎?以無人駕駛汽車領域的應用為例,透過把感測器應用在無人駕駛汽車上,大家看到一個數位雙胞胎,實體和虛擬的兩個世界就此聯繫在一起。

Hemmelgarn介紹,西門子可以在設計時把電子系統聯繫在一起,這樣才能保證實現真正的連結:「我們也要清楚,在設計裡面到底如何才能取得成功?首先,要理解自己的模式存在什麼問題,這需要理解設計的要求、規則、介面等;其次,還需要清楚設計裡面的所有因素,再把感測器放置到自動駕駛汽車內部。而西門子在這方面是世界領先的,我們有很好的軟體和應用工程師。」

在研發自動駕駛技術時,有人會說,如果測試里程數未達800公里,就代表對這個技術不夠有信心。實際上,西門子可透過不斷地虛擬測試,來證明其產品是有效的。在實際的汽車工業中,有越來越多的領域需要用到IC,這不僅要考慮IC的可靠性和安全性,也要考慮IP智慧財產權。

據瞭解,西門子驗證過程中可以聯繫到很多後台的CA工具,能讓程式快速運行。比如,在虛擬測試中,無人駕駛汽車可在短期內「行駛」完很多公里,無需人類司機花兩年時間在現實道路中跑完幾百萬公里。西門子運用一種模擬工具去模擬駕駛測試,能解決很多設計方面和實際應用的問題。Hemmelgarn強調這就是為什麼西門子要把所有設計都結合到一起。

個性化設計

以在應用中監測無人駕駛的乘客運載工具為例。西門子想要做的是從裡面去得到數據,但這首先要建立起一種個性化的應用。為此,西門子有一個自動開發程式,它能讓其成為程式的開發者,而不只是應用者。

透過西門子構建的APP,可以在Google地圖中監控車輛運作的情況,透過3D模型來監控,並能追蹤很多數據,這些都建立在一個APP裡。利用網際網路作業系統,這個軟體能夠整合很多資訊,在其中能夠看到一些不尋常的資訊,也許是由於氣侯原因,有一些設備出現了停機的情況;再點開不同的標籤,能看到模型內部的氣侯情況以及溫度的變化。值得注意的是,當地的軟體發展商可透過這個軟體來調整相關的原材料資訊。

另外,西門子的軟體管理方式可以幫助大家即時觀察製造工廠中的虛擬實境模擬情況,這樣就能夠清楚工廠內部的效率如何,從而可根據實際情況進行調整和管理。這些操作可以透過點擊相關軟體即可調整,比如進入到系統裡面去看庫存情況,查看還剩下哪些庫存,都僅需要點擊其中一個鍵即可。這其中的整個過程都非常簡單,僅用點擊幾個鍵就可以輕鬆解決。

IC的複雜性不僅體現在設計方面,也體現在多個層面和領域。比如,IC內部有著數十億個電晶體,涵蓋眾多方面。在自動駕駛中,也有很多的課題亟待解決。其中,特別重要的是安全問題和可追溯性問題。

如何保證可追溯性,解決手動處理,進行設置等等,這都涉及了很多改變,其中的變化也非常大。那麼,要如何才能解決可追溯性挑戰呢?Hemmelgarn指出,透過西門子的工具可以看到半導體產品的生命週期和挑戰:「我們的一些設計工具可以很好地進行自主開發,並應用到市場中。」

西門子的產品生命週期管理(PLM)工具目前可用於產品記錄,變更管理等方面。西門子的PLM平台是一種端對端的管理平台,它可以涵蓋很多東西。同時,西門子也可以建立一個BOM清單,瞭解到整個流程中的相關場地、廠址裡面的生產的效率、替代方案和其它的一些東西,甚至還可以透過它把新產品導入管理,如內部及協力廠商、產品可追溯性等都可以達到。

靈活開放的生態系統

此外,西門子還具有一個互通性、高可訪問性、開放性的生態系統,在這裡面有著西門子Parasolid的用戶。實際上,西門子的產品和軟體在全球有超過400萬個使用者,其中有超過130位JT Open Program成員。西門子的所有的系統中,可以把相關的數據進行快速傳輸,從而保證廠商能非常便捷地應用這些數據。

Hemmelgarn補充:「在汽車產業,JT也得到了廣泛的應用,它是一個非常好的工具,可以使我們不斷地分享汽車產業相關的數據。與此同時,這個生態系統還有超過9萬名的開發人員,涵蓋眾多的公司和生產領域。」

最後,Hemmelgarn還簡要介紹了西門子的歷史。該公司在1847年於德國柏林成立,主要關注的是電子產業,其早期的願景是不斷地去促進產能的發展,促進全世界的發展。經過了170餘年的發展,到現在這家公司正在驅動數位化的變革發展,且不斷地投資壯大規模。

在過去很多年,西門子在軟硬體領域都有眾多投資並取得成長,該公司2018年營收達到42億美元,是數位化企業技術軟體排列的第一名。在此基礎上,西門子希望能夠不斷地提供數位雙胞胎解決方案,不斷地為客戶開發新的產品,並助力他們不斷擴大業務。

(本文原刊於EE Times China網站)