為達到製造自主化的目的，智慧製造可分為「製造設備端」、「資訊控制端」及「軟體應用端」三個面向。並且，需從原本的「製造設備端」的硬體開始整合，逐漸走向「資訊控制端」及「軟體應用端」的軟硬體及網路整合，以達成虛實整合的智慧化工廠目標。本文將藉由上述的三個面向，分別對西門子的布局策略進行探討，瞭解西門子如何在智慧工廠出奇制勝的關鍵。
兩大解決方案建構智慧製造
1847年建立的西門子公司，一直專注在經營能源、醫療，並提供製造工業服務。而在德國政府提出工業4.0後，西門子自然成為產業工作小組的一份子，並和其他知名企業，如倍福(Beckhoff)、思愛普(SAP)、創浦(Trumpf)等，對未來工廠智慧化的政策方向提供建言。
西門子在德國安貝格廠及中國成都廠皆屬於智慧製造的示範工廠，並且一直以來都有對製造需求業者提供自動化、智慧化的服務，所以當智慧製造議題一出現後，西門子立即將智慧製造整體解決方案提出。
西門子主要提出的解決方案分為兩大部分(圖1)，分別是：整體整合自動化(Totally Integrated Automation，TIA)和產品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)。
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TIA為西門子於1996年對工廠自動化所架構的策略構想，跟著技術的演進，搭配不同軟硬體，讓通訊、資料結構及製造程序進行標準化，並將工廠自動化分為「現場、控制、操作及管理」四大部分，提供需要完全自動化的業者做整體性的規劃。
PLM則是一套大型的資訊管理系統，將企業的資料做整體性的融合，擴增管理人員可以從產品設計、供應商和上下游的資料進行整合，讓管理者可在產品生命週期及製造規劃的角度做整體性的管理。
TIA和PLM充分表達出智慧工廠所需要的功能，兩者運用各式各樣軟硬體技術精進生產製造的品質。然而，從西門子推出的解決方案來看，西門子已幾乎於每個智慧製造的次領域進行布局。
資訊控制端布局著重工業網路
網路的連結有如智慧工廠的血液和神經。在過去，工廠為了讓資料可進行連結和傳遞，延伸出許多不同目的的線材和協定，造成在資料上難以整合外，連帶在換實體線材時，都會因為規格的不同而延宕了生產作業。因此，近年在工廠資料串接的實體上，開始慢慢由原本的現場總線(Fields Bus)的方式轉為工業乙太網路(Industrial Ethernet)的方式。
根據IMS Research及HMS Industrial Research的調查，2011年的工業乙太網路在工廠環境的連線數只佔15%，而到2016年２月的調查中顯示，工業乙太網路已成長至38%，並預計在4至5年間，工業乙太網路的連線數會超過現場總線。
因應工業乙太網路在實體的標準化，各自動化大廠也為止開始布局工業乙太網路的協定。其中，西門子所推出的PROFINET協定，在工業乙太網路的市場中，已佔得21%的市佔，經常和EtherNet/IP位居第一或第二的形勢。而PROFINET之所以可佔有一席之位，主因為在各家協定難以在短時間進行整合的情況下，PROFINET已挾帶著之前使用PROFIBUS現場總線的工廠客戶進行直接轉移。
此外，PROFINET在不同的協定中，支援的網路層也較廣，且針對不同的工廠傳輸需求，提供了Real Time(10ms處理速度)及IRT(Instant PROFINET Real Time，1ms以下處理速度)兩個版本，因此可應用於數控裝置外，另也可用來安裝至機械手臂及不同馬達控制上，達到單一協定並可連結不同工廠設備的能力。
軟體應用端主攻MES/PLM
過去業界對西門子的傳統認知大多認為，該公司著重在醫療及工廠自動化等「硬體」解決方案。但隨著運用軟硬體整合來達到智慧工廠的趨勢，西門子於近年開始提供工廠資訊管理及整合的解決方案。其中，製造執行系統(MES)又屬於智慧工廠的重要角色之一。
MES位於西門子TIA架構中的管理階層，西門子藉由MES將製程資訊透明及數位化後，使得各種原本於製造流程所產生的資訊可以加以解析，讓工廠管理人員對製程做出有效的管理。
若將廠商所包含的領域進行計數，分為1至5、6至10及11至15三個領域群組，西門子的MES同時可於14個不同領域進行工廠管理(表1)。站在MES普遍需要大量客製化的角度觀察，西門子提供的MES具有系統彈性，以致可適用於不同領域，並且，西門子目前仍不斷累積不同連續及離散製程的導入經驗，以擴大系統的市占率。
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至於產品生命週期管理方面，在西門子推出自家的PLM系統之前，曾和軟體廠UGS於1969年共同推出一套名為UNIAPT(英譯為United Computing)，此套系統剛開始以電腦輔助製造(Computer-Aided Manufacturing，CAM)的系統功能為主，爾後UGS成為西門子重要的軟體供應商，協助西門子在硬體之外的技術支援。
西門子於2007年將UGS以35億美元的價格進行收購，成為西門子自動化部門的一大模組，並將原本的「UGS PLM」更名為「西門子PLM」推出。
西門子於2007年推出PLM至今，逐漸成為和PTC、Dassault及Auto Desk等大廠競爭的對手。根據CIMData的調查，2014年西門子的PLM於全球的市佔約為14%，位居第二，並且隨著西門子PLM於領域的布局愈來愈廣，其業績也逐年成長(表2)。
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藉Camstar快速切入巨量資料分析市場
當工業環境開始講求虛擬和實體相互融合及互補的時候。對於一向在實體機控設備具有地位的西門子，在近年也開始意識到必須走向虛實整合。除了藉由收購MES和PLM廠商來提供系統整合服務外，面臨製造環境所產生的資料多樣性、大量性及結構愈趨複雜的同時，要如何有效的分析，讓工廠可對生產數量、品質、設備維護等工管議題更具有效的掌握度，則成為後續面臨的巨大挑戰。
對這點，西門子於2014年10月併購了一家於1984年創立的Camstar軟體服務廠。Camstar本業聚焦在提供MES的服務，但由於多年在各個製造領域經驗及軟體服務能力，Camstar的系統對於工業巨量資料的處理更頗具分析經驗，因此西門子在併購Camstar後，期以將團隊及產品整合至西門子原有的現場設備、MES、PLM等系統中，並利用巨量資料分析技術來協助客戶在不同生產環節進行創新。
西門子併購策略分析
雖說西門子在德國提倡工業4.0時就提出智慧工廠的各項軟硬體解決方案。但要瞭解西門子如何提供TIA和PLM的解決方案，可由近20年西門子的入股、併購、策略合作及出售的商業活動進行觀察，藉由西門子在改進自家解決方案時，瞭解西門子組織結構是如何進行改革的動作。
從不同的商業活動看來，1996~2010年的15年間，西門子在「資訊控制端」的部分，多數是以入股合資的方式進行布局，並且還出現3筆出售自家部門的情況。
如此的入股及出售部門的情況，並不表示西門子對「資訊控制端」的不重視，反而顯示出西門子於這個領域已深根多年，而這20年對某些公司取得部分股權及部門出售的商業活動，可說是自我體質上的一種調整及重新定位。
此外，在「製造設備端」的部分，西門子於2001開始積極併購機器手臂及工業零組件的廠商，期以將原有的資訊控制與工廠的機械現場進行機電整合，並將硬體和資訊流進行標準化的定義，以提供整合性的解決方案。
對上述西門子在「資訊控制端」和「製造設備端」的布局分析，西門子仍持續不斷在這兩個部分進行精進，藉由對組織進行調整及運用所併購的技術，讓所提供的方案具有更強的能力導入到不同的領域。
但是，到目前為止，雖然在「資訊控制端」和「製造設備端」已被西門子進行整合。但要真正要讓工廠具有智慧化的能力，有效運用軟體整合工廠資訊、輔助
產品設計及判斷分析的能力才是不可缺席的。對此西門子也瞭解，在策略選擇上除了併購硬體及設備商外，開始選擇大舉併購軟體公司的方式來整合智慧製造的解決方案。因此，光在2011～2014年底這段期間，西門子就併購及策略合作了10家MES、CAD/CAE、CAM及巨量資料的資訊軟體服務廠，甚至將原本不同公司的系統，整合成一個大型系統解決方案，藉此擴大智慧製造的整合疆界。
積極創造雙軌核心能力
從西門子購併對象及解決方案著眼，西門子公司除積極提供不同製造領域的智慧製造方案外，對於所謂系統「整合」的能力，其整合的疆界又從原本的「資訊控制端」，向下及向上延伸至「製造設備端」及「軟體應用端」三個面向。特別從2011年後的併購策略觀察，西門子意識到軟體整合的重要性，故開始採雙軌核心發展策略，積極將深根的「資訊控制端」再加上「軟體應用端」來建構雙核心能力，以真正達到工廠虛實整合的目的。
爭奪智慧製造市場 台廠要靠策略夥伴
有鑑於國際大廠運用整併的策略，將所缺乏的能力一次補齊。對此，部分台廠在經營策略上也開始運用策略夥伴進行能力上的互補，以系統整合的概念因應工廠變革的需求。
然而就策略角度上來說，各家廠商雖然皆運用互補的策略來擴大可服務的範圍，但實際在執行上，具策略夥伴關係的高層經理人，仍需對合作模式及利潤分享上持續溝通，避免合作上出現雷聲大雨點小的情形，才得以讓客戶真正信任聯盟的業者們是具有系統整合能力的。
若台廠以具深度系統整合的模式運作，並快速累積不同製造業的整合經驗，皆能為彼此創造雙贏局面，亦能提供客戶具性價比及諮詢經驗的服務。
