近年來，工業化變革無疑成為各國關注的重點，美、德等工業制造強國紛紛推出工業互聯網、工業4.0等國家計劃，我國也出臺了《中國制造2025》戰略，借助計算、通信、控制等手段推動工業的轉型升級。德國的西門子公司是最早提出工業4.0的機構之一，在工業智能化制造領域處于全球領先水平，建立的數字化工廠更是成為未來制造業發展的典范。
?。ㄒ唬┪鏖T子企業概況
西門子股份公司是全球領先的技術型企業，創立于1847年，業務遍及全球200多個國家，公司的業務主要集中于6大領域：信息和通訊、自動化和控制、電力、交通、醫療系統和照明。170年來，西門子以出眾的品質和令人信賴的可靠性、領先的技術成就、不懈的創新追求，在業界獨樹一幟。
2016財年，西門子計劃投入48億歐元用于研發，相較于2014年增長約20%，所增投入主要用于電氣化、自動化、數字化等領域的研發工作。西門子對數字化寄予厚望，不斷在軟件、硬件、系統集成等方面尋求突破，將越來越多的業務放在了工業的數字化發展上。
（二）西門子的工業4.0解決方案
在德國工業4.0的進程中，西門子作為主要的推動者和領導者，一直以來被看做德國第四次工業革命的典范。
不同于以往單純依靠電氣工程技術，西門子已將信息技術作為業務主驅動。其瞄準物聯網、云計算、大數據等技術，集成了目前全球先進的生產管理系統，以及生產過程軟件套件和各類硬件。如西門子產品生命周期管理（PLM）軟件、工業設計軟件（Comos）、全集成自動化工程軟件（TIA）、過程控制系統SIMATIC PCS 7和仿真軟件Simit。這些數字化的企業軟件共同構成了西門子工業4.0的解決方案。
西門子開發的數字化企業軟件套件的核心是Teamcenter，也就是協同產品數據管理平臺，在這個平臺上，實現工業制造中產品設計、生產計劃、生產工程、生產執行和服務五位一體的自動化工作流程。西門子的產品線現在可以平穩連接產品和生產周期的各主要部分。利用功能強大的產品生命周期管理 (PLM) 軟件和工業設計軟件（Comos），可以在完全虛擬化的環境中開發和優化新產品；全集成自動化 (TIA) 方案可確保實現所有自動化部件的高效互通，顯著節約生產時間和成本。
西門子創新的工業信息技術及軟件在工業4.0進程中發揮了決定性的作用，使產品開發和生產得以集成和協同，為全面優化產品開發和生產過程創造了條件。
?。ㄈ┪鏖T子數字化工廠
1.安貝格電子制造工廠（EWA）
成立于1989年的安貝格電子制造工廠（德文縮寫：EWA），是西門子旗下最重要的Simatic可編程邏輯控制器（PLC）及相關產品生產基地，被稱為全歐洲甚至全球最先進的工廠之一。
自投產至今，安貝格在工廠面積和員工數量保持不變的情況下，產能卻提升了八倍，并且產品合格率大幅提高。原因在于工廠的智能化生產：
生產線上的所有工件在虛擬環境中進行規劃，有自己的名稱和地址，具備各自的身份信息，因此知道什么時候、哪條生產線或哪個工藝過程需要它們。工件在運輸線分岔路口暫停，是在識別去向信息。到達加工中心后，工件被識別出來，生產設備實時調用所需要的全部加工信息，并自動調整生產參數。加工過程中，產品的所有相關數據，都儲存在自己的數字化產品記憶庫中，以便精確追蹤生產的每個步驟。加工完成后，通過光學設備或其它測量設備對工件自動進行檢測，在現場發現并剔除不合格的產品。如果機器設備需要補給或者維護保養，則在缺料或故障產生之前發出請求。系統會記錄所使用的資源數量，并對庫存及時更新。在安貝格工廠的整個生產過程中，生產設備和計算機自主處理了75%的流程工作，剩余工作則由人工完成。
2.成都生產和研發基地（SEWC）
2013年9月，西門子位于成都高新區的工業自動化產品成都生產研發基地（SEWC）正式投產。這是西門子在中國建設的第一個數字化企業，它實現了從產品設計到制造過程的高度數字化，讓智能制造更為具象的呈現。
SEWC作為安貝格在中國的姊妹工廠，亦實現了從企業管理、產品研發到制造控制層面的高度互聯，通過在整個價值鏈中集成IT系統應用，實現包括設計、生產、物流、市場和銷售等所有環節在內的高度復雜的全生命周期的全自動化控制和管理。正是在這些復雜IT技術的輔助下，生產線上不同零部件或半成品被按需運送至不同路徑，生產出不同型號的產品，實現了智能化、靈活化生產?，F在SEWC的兩條生產線上，可以同時生產20-30種型號產品。
?。ㄒ唬┘墒杰浖ぞ吆拖到y
西門子作為全球領先的產品生命周期管理（PLM）、生產運營管理（MOM）軟件、系統與服務提供商，全球客戶超過7萬多家。西門子通過與企業客戶充分合作，為其提供領先的行業軟件解決方案，幫助其通過革命性創新獲得可持續性競爭優勢，從而奠定其在數字化制造領域的領先地位。
西門子不斷完善數字化企業軟件套件組成部分軟件工具產品組合，實現與PLM、MES/MOM(制造執行系統/制造運營管理)和博途軟件(TIA Portal)的無縫集成。通過工業通訊網絡、安全解決方案和基于MindSphere (西門子工業云)對大量數據進行快速、智能評估，西門子幫助客戶實現數字化企業轉型。
西門子還從三個維度集成了驅動系統，將每個驅動系統組件都完美集成到整個系統中，涵蓋整個生命周期，實現從工程到服務的優化使用。第一，橫向集成，即驅動鏈產品線層面。實現無縫集成、完美協同，既可提供標準解決方案，也可進行定制；第二，縱向集成，即 TIA 集成層面。能夠無縫適用于任何自動化環境：從現場層到控制器層，再到 MES 層的各種應用；第三，生命周期層面。涵蓋整個生命周期的豐富軟件工具和專家服務：從產品設計、生產規劃、生產工程，到生產實施，直到服務。從而可確保優秀的性能和更佳投資保護，實現最高生產力、可靠性和效率。
?。ǘ┕I通訊
基于產品和系統的工業通訊，是智能化生產得以高效運轉的基礎。西門子在工業以太網領域有著非常豐富的經驗和領先的解決方案，工業通訊實現從簡單的傳感器連接到整個工廠質量和生產數據采集和傳輸網絡的互聯，將企業內所有區域有效地集成到一個統一系統中。
西門子公司基于工業以太網，提供各種組件，用于實施高效工業網絡和總線系統。西門子公司以其雄厚的研發實力，為工業通訊提供全面的解決方案SIMATIC NET中，SCALANCE X（工業以太網交換機）各種互為基礎的產品線，可以根據具體的自動化任務做出調整，設備提供不同接口并支持多種IT標準。更高級的SCALANCE S交換機能夠滿足工業領域中對通訊的更高要求，能夠對自動化單元和所有不具備自身安全功能的設備進行保護，使其免受非法訪問以及協議外間諜程序和非法操作的干擾。
在工業無線通訊領域，西門子的提出的技術標準GSM/GPRS、IWLAN、WirelessHART等具備強大的健壯性，都能滿足在惡劣的室內、室外環境下達到可靠、穩定、安全的通信要求。
（三）安全解決方案
安全解決方案是數字化工廠的基礎保障。正是基于如何先于黑客發現工業控制系統中的安全漏洞，增強西門子產品安全性的理念，西門子制定了從檢測到保護的研究路線圖。西門子為應對控制網絡安全挑戰已經開發了工業安全測評系統（Styx）這一解決方案，Styx可提供適用于工業自動化環境中的通信協議，比如PROFINET、Modbus/TCP的安全檢測套件。憑借涵蓋26項協議的1000多萬個檢測用例，Styx能夠檢測出工業控制系統、軟件、設備中的未知安全漏洞。目前，Styx已被集成到西門子產品部門的系統檢測流程， 并且已經開始了Styx的全球推廣應用計劃。
此外，西門子已經面向市場推出的西門子工業云平臺，任何工業企業都可以將其作為數字化服務，譬如預防性維護、能源數據管理以及工廠資源優化的基礎，MindSphere在幫助客戶實現最佳運營效率同時，也能夠切實保障數據的安全性。
隨著信息安全問題在涉及到國家經濟命脈的行業中重視程度日益加深，西門子也展開了在石化、制造和醫藥等行業領域信息安全解決方案研究，在為這些行業進行風險評估以及保護生產設備免受潛在安全威脅提供了幫助的同時，也不斷擴大了西門的市場份額。
（四）數據服務
1.遠程分析和維護服務
西門子將其所有的遠程分析和維護服務融合在一個名為Sinalytics的平臺上。該平臺整合了遠程維護、數據分析以及網絡安全等一系列現有技術和新技術，并且支持對機器傳感器產生的大量數據進行整合、保密傳輸和分析處理，西門子能夠利用這些數據為客戶提供全新的服務。Sinalytics平臺與安裝在世界各地的西門子系統互聯，并對其進行遠程監控和服務，通過設定的數據分析方法，預測和預防設備故障，從而縮短維護間隔。當前，約有30萬臺設備連接至Sinalytics平臺。此外，對機密數據進行保密傳輸、儲存和分析的網絡安全數據技術是此平臺的核心技術之一，保障平臺進行遠程分析和維護服務的數據安全。
2.數據異常分析服務
西門子推出Performance Analytics(PA)解決方案。該解決方案不僅能對整個供應鏈中的數據和客戶體驗進行監測，還能在短短數秒之內對數十億的數據組合進行分析。通過挖掘能夠精確指出產品問題來源的、隱含的信息，OmneoPA能夠實現對大數據的前瞻性分析。OmneoPA的發現功能可以對所有可能的數據集進行快速的組合分析，使客戶對大數據獲得前所未有的深入了解，并可以清晰地識別并顯示導致數據異常的最大因素，從而使每個價值鏈決策都盡可能對現有和未來的產品性能產生最大、最積極的影響；OmneoPA的圖形化監測功能可以提供貫穿整個價值鏈的產品性能完整視圖，進而使企業可以持續地追蹤與其產品相關的當前趨勢和最新趨勢；OmneoPA靈活、友好的控制面板，可以實現對數據分析方式和關鍵性能指標(KPI)的定制化。
