為了讓製造業解除連接性障礙，進而運用IT技術演算分析工業場域運行狀態，提升監控與預測故障能力，西門子推出工業物聯網平台Siemens MindSphere，可部署在場域邊緣或公有雲服務廠商提供的私有雲環境，整合了自動化控制與Mendix低程式碼（Low-code）開發技術，讓沒有開發背景的OT人員或合作夥伴也能快速地實現數位化應用需求。
西門子數位化工業軟體東南亞地區技術顧問王達指出，台灣或東南亞製造業工廠環境在意的指標，不外乎產能利用率、製程良率等，實際上在不同類別工業領域例如消費性產品與機械業中各有其意義，產線製程不同，計算方法也有差異。即使可順利蒐集機台完整資料，要運算分析產出可精準輔助決策的數據，也必須經過持續地調整參數改善，才可貼近企業營運特性所需。
基於Cloud Foundry開源技術建構的MindSphere工業物聯網平台，提供PaaS（平台即服務）應用模式，現場工作人員可下載合作夥伴研發完成的App，把蒐集取得的資料餵入App來掌握生產線運行狀態。若僅採用App預設功能，或許可滿足七成實務應用需求，但若欲完整發揮效益、解決工作流程中的特定問題，勢必得經過客製化開發。對此，西門子整合來自2018年收購Mendix取得的低程式碼開發技術，可有效地降低數位應用所需的門檻。
開放式協議建立工業場域連接性
針對工業領域的數位化轉型，西門子提出的階段性發展藍圖，首要是突破老舊設備連接性限制，以便蒐集與監控場域運行狀態，其次為建立分析與預測，落實數位化應用，逐步達到轉型的目標。
為了簡易且安全地把資產連結至MindSphere平台，西門子提供MindConnect元件具有隨插即用的機制，無需停機或重新啟動，讓企業以快速且低成本的方式蒐集取得實體機台或應用系統資料，透過傳輸層安全性協定TLS 1.2標準進行加密，遞送至MindSphere平台彙整。至於機器對機器的網路傳輸，MindConnect採用的是OPC UA開放式標準協議，可提供工業自動化互通運作。
數位分身模擬製程與追蹤故障根源
「西門子整體工業物聯網的框架，可讓企業資產順利整合，」王達說明，工業物聯網場域通常會遵循國際自動化協會制定的ISA-95準則規劃與落實，標準定義的五個層級中，Level 4到Level 5為IT領域，雲端運算應用模式即為其中的一環。至於Level 1到Level 3，屬於OT領域的自動化控管、製造執行系統（MES）等應用，西門子本就是工業硬體技術起家，提供可程式控制器（PLC）、工業電腦（IPC）等設備，長期累積的領域知識，在整合異質產品時更具優勢。
除了實體設備，西門子軟體方案包含數位化企業套件（Digital Enterprise Suite），涵蓋產品設計、生產規範、工程設計與執行、服務等所有需求，整合產品生命週期管理（PLM）、製造執行系統、製造營運管理（MOM）等應用，藉此建立數位分身（Digital Twin）機制，能準確地複製、模擬實際生產線的製程特性與運作效能。
王達說明，業界一般實作的方式，通常是採用雲端平台，藉由數位分身機制呈現製造現場環境。但西門子的數位分身機制不單純只是建構虛擬世界，更獨特之處在於從產品設計，直到模擬運行程序、產品品質測試階段，皆可納入MES計畫生產。轉換到實際生產環境，運用工業物聯網技術串連現場的設備，最終製造完成並且交付客戶後，還可透過物聯網連接掌握已銷售的產品運行狀態。「對西門子來說，數位分身不單純只是產品製造過程，也包含從設計階段到售後服務的整體工作流程。藉此機制，一旦銷售後的產品發生故障，可即時找到問題根源。」
以實際案例來說明，西門子的數位分身機制已應用於無人駕駛迷你巴士，當煞車出問題，藉此不僅只是偵測發現故障，還可進一步追蹤導致問題發生的主要原因，或許在設計階段就已經潛藏故障風險。搭配MES系統，亦可追查生產過程中，是否有依照標準作業程序執行，進而持續不斷地改善研發設計、物料、生產製造、測試等不同環節的疏漏，讓最終銷售的產品品質贏得顧客信任。
Mendix快速建構App滿足需求
規模較大企業所建置的工業場域，通常會有特殊應用需求，MindSphere本身是基於Cloud Foundry所發展，由全球企業與廠商利用開放原始碼管理方式共同開發，有助於因應客製化需求。透過收購取得的Mendix，如今已經整合在MindSphere平台之上，若有需要客製化開發，可藉此運用低程式碼來設計運作邏輯，讓沒有開發背景的OT人員或合作夥伴，得以快速地實現應用需求。
「近期Mendix在新加坡的實際案例，恰為協助新加坡政府開發COVID-19追蹤功能，我就是基於Mendix建構App，不到兩天時間即已完成交付，相當方便易用。」王達說。低程式碼開發技術，讓工業領域無須再聘僱程式開發人員，可藉由圖形操作介面，設計成應用場域所需的App，例如讓高階管理者在手機上可隨時掌握生產線狀態等。
至於部署方式，Mendix除了可整合在西門子研發設計的PLC等硬體設備來提供，亦可由邊緣端的MindSphere平台取用。王達觀察，邊緣運算在工業物聯網應用場域扮演相當重要的角色，MindSphere本身已具備邊緣運算能力，提供Advanced Edge Analytics，先行處理現場蒐集取得的資料，再拋送到雲端平台，讓機敏性較高的資料可確實保留在企業內部，同時減少頻寬的佔用，降低電路費用。
西門子數位化工業軟體東南亞地區技術顧問王達建議，對於需要運用機器學習與人工智慧應用的企業而言，採用雲端平台較具優勢，可彈性靈活地調配運算資源。
對於需要運用機器學習與人工智慧應用的企業而言，王達建議，採用雲端平台更具優勢，可彈性靈活地調配運算資源。此外，運算分析產出的報表，若需同時讓全球客戶隨時調閱查看，MindSphere部署在雲端平台亦較為合適。若企業對於採用雲端運算模式風險仍有疑慮，或者是有法遵規範考量，西門子MindSphere亦可選擇部署在邊緣端，以及公有雲服務廠商提供的私有雲環境。畢竟製造業對於雲端運算的應用模式仍較保守，先釐清現階段應用需求再決定部署位置，才可支援製造業朝向數位轉型邁進。