工業4.0是一個龐大的概念，包含數位化製造流程、工業物聯網、大數據分析及其他各種雲端應用服務等主要次領域，其下還有眾多技術項目。對中小企業來說，要一次到位實現完整的工業4.0轉型，是極其困難的。即便是引領工業4.0風潮的德國，當地許多中小型製造業者，現階段也沒有能力導入整套工業4.0方案。不過，德國中小型製造業並沒有因此對導入工業4.0保持觀望態度，而是採取漸進式的引進策略。
工業4.0必須漸進式導入找出痛點是關鍵
西門子(Siemens)數位工廠事業部總經理Tino Hildebrand指出，就其與台灣製造業者交流的經驗來看，很多業者對工業4.0的觀念是有待商榷的。很多台灣的製造業者，都認為所謂的工業4.0，就是要導入大量感測器，建構出工業物聯網，然後對感測器所蒐集到的資料進行大數據分析，這樣才叫做工業4.0。
然而，工業4.0是個很大的概念，不一定要導入全套方案才叫做實現工業4.0。對中小企業來說，全套方案的導入成本太高昂，且不是每個環節的投資都要一次到位，才能對企業的生產運作帶來升級效益。先對生產製造目前所遭遇到的問題進行深入分析，找出問題的癥結所在，然後對症下藥地引入新的科技，這種漸進式的導入策略，才是最有效益的。
事實上，德國有很多中小型製造業者在實踐工業4.0轉型的過程中，就是採取這種作法。例如德國某家中型藥品包裝廠，就沒有把工業物聯網、大數據分析等台灣業者所認為的工業4.0必備元素列為優先項目，反而是從生產線設計的虛擬化著手。利用西門子提供的數位工廠虛擬化方案，取代傳統的實物模型建置方法，也就是一般所說的Mockup。
Hildebrand分析，建造實物模型不僅花時間，而且做好後很難修改，又得消耗原物料。以這家藥品包裝廠為例，該公司是使用木材來建置模型，因此在產線規畫模擬的過程中，不僅會用到大量木材，而且這些木材所製作的模型如果需要修改，還要花不少時間，不僅不效率，而且很昂貴。
該公司經過縝密的問題分析後，發現這是公司目前產線設計、運作上所面臨的最主要問題。因此決定用虛擬化方案來解決。導入西門子的虛擬化方案後，該公司再也不需要用建置實物模型，一切都在電腦上運作，而且修改很方便，只要用鍵盤滑鼠就能更改設計。
而且，用虛擬化方案來進行產線設計，在設計過程中也會連帶產出自家產線的數位雙胞胎(Digital Twins)，這會為日後導入預防性維護、大數據分析等其他工業4.0項目打下良好基礎，因為自家的產線已經有一個數位副本存在。
因此，提到工業4.0，台灣中小型製造業者不必望而卻步。先找出公司產線運作目前所面臨的主要問題，排定優先順序後，再導入對應的科技解決方案，就能按部就班地實踐工業4.0，而且投資回報的速度也更快。
工業雲OS降低使用者進入門檻
當然，也會有些製造業者面臨的問題，必須透過台灣製造業者比較耳熟能詳的工業物聯網、雲端數據分析來解決。因此，針對工業物聯網及雲端應用，西門子也準備了Mindsphere，希望藉由提供完成度相對高的解決方案，來降低製造業者導入的技術門檻。
Hildebrand表示，相較於目前市面上許多同業所提供的方案，Mindsphere是一個完成度很高，安裝後即可使用，而且還有很大擴充彈性的產品，因此西門子將其定位為工業雲作業系統(OS)，而非一般功能較為單一化的雲端服務。
Mindsphere建置在亞馬遜(Amazon)AWS的資料中心之上，是專為工業生產應用所設計的解決方案，包含將終端設備資料傳上雲端的Mind Connect、Mindsphere OS本身以及OS底下的各種Mind Apps。Mindsphere OS搭配Mind Connect，已能涵蓋大多數製造業者常需要的功能，例如將機台的資料上傳到雲端，進行即時監控或基本的數據分析。因此，對大多數製造業者來說，只要安裝好軟體並註冊帳號，就能立刻使用。
然而，西門子也了解，個別製造業者還是會對雲端服務有其特殊需求，因此Mindsphere OS本身也提供應用程式中介層(API)，讓製造業者或第三方軟體公司可以存取，發展出自己需要的客製化應用。也因為這個緣故，Mindspere會有一個自己的生態系統，除了西門子、相關設備業者之外，還會有許多第三方軟體業者參與其中，以便為個別製造業用戶提供專屬的客製化服務。
Hildebrand透露，Mindshere預計將在三月中旬於台灣正式發布，同時也會宣布台灣的客戶專案與第三方軟體合作夥伴名單。
