一年一度的德國漢諾威工業博覽會又開始了,這個全球工業界的盛會,近年來成為了 "工業4.0"全球大閱兵的舞臺。據主辦方德意志會展公司介紹,今年工博會吸引了來自75個國家和地區的5000多家參展商。
自從2011年"工業4.0"在漢諾威被提出以來,吸引了眾多眼球。2012年時任******為該展會揭幕,中國成為當年的漢諾威合作伙伴國,從此也拉響了中國企業集中進軍漢諾威的號角。
2013年,普京出席漢諾威開幕式,俄羅斯接棒成為合作伙伴國。隨后的2014、2015年,荷蘭、印度等國紛紛率眾參加。
2016年漢諾威迎來美國上屆總統奧巴馬的"調皮"走秀,"第四次工業革命"這一主題更加深入人心。
從現場展示的內容來看,漢諾威是當之無愧的"世界工業發展晴雨表",新技術和新產品都卯足了勁在盛會上博行業眼球。
●2015年,漢諾威工博會上智能機器人是演繹工業4.0的主角。
●2016年,全集成工業成為主調,整體性的"數字化企業"和"智能工廠"遍布各處。
●2017年,工業云平臺似乎成為了展商們的標配,漢諾威轉瞬變成了"云"的世界。
那么,2018年的漢諾威上將有什么核心看點?面對一浪高過一浪的新產品和新技術,我們該如何跟進和取舍?哪些是熱鬧,哪些是門道,怎么區分?
本文與你分享我的一些觀察和思考。
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如果一家企業張口閉口都是工業4.0、工業物聯網…不用看了,多半是忽悠。
這幾年有個現象,當專家們對工業4.0和中國制造2025這些概念趨之若鶩時,德國企業卻很少提及。
去年物聯網智庫iot101君作為代表參觀創下多項世界紀錄,發電凈效率可達61.5%的勞斯爾特(Lausward)電廠時,工廠負責人自始至終只講數字化如何被運用,只字不提工業4.0。
作為發源地原住民的德國人為何反而不提工業4.0?這還得從這一名詞的由來說起。
2011年,三位教授孔翰寧(HenningKagermann)、沃夫岡·瓦爾斯特(Wolfgang Wahlster)和沃爾夫迪特爾·盧卡斯(Wolf-DieterLukas)在漢諾威博覽會上首次提出了"工業4.0(Industrie4.0)"的倡議(Initiative),堪稱工業4.0的"三個爸爸"。
圖:漢諾威教授
他們提出的倡議名為《Industrie 4.0: Mit dem Internet derDinge auf dem Weg zur 4. industriellen Revolution》(工業4.0:物聯網鋪就第四次工業革命之路)。
圖:漢諾威倡議
從這段"簡史"中,你可以看出:
1. 工業4.0由三位橫跨產、學、研的"多棲"學霸級明星教授提出,而非坊間傳說的德國政府。
2. 從一開始,工業4.0就與物聯網緊密綁定。
3. 工業4.0被提出之時只是倡議(Initiative),而非戰略(Strategy)。
時間來到2013年,收到由諸多巨頭企業及機構聯名呈上的"工業4.0報告草案"的德國政府大徹大悟,看到了工業4.0背后蘊藏的商業動力,遂將其上升為國家戰略和國家法律,從此工業4.0正式沖出德國,走向世界。
雖然"工業4.0"起源于學霸之口,后又經巨頭和政府推波助瀾,但德國中小企業普遍對工業4.0的看法非常務實,從頭到尾都沒有一哄而上的打算。
他們普遍"長跑"了近百年,通過長期的經驗意識到工業的發展是一個循序漸進的過程,作為倡議而生的"工業4.0"是一個相對來說松散的范疇,其熱度也沒有被逐年的持續推升。
回到最簡單的問題,就算德國企業想講"工業4.0",講些什么?講"工業4.0"是要干嘛?
反而是花了幾年努力就想看到效果,急于彎道超車的一些國內企業,高舉"工業4.0"大旗,圈眼球、圈投資、圈補貼。
由于從"出發"之時,工業4.0就與物聯網密切結合,也就決定了漢諾威從此與拉斯維加斯CES展會并列,成為分別高舉物聯網在B2B工業應用領域和B2C消費電子領域大旗的風向標。
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那么,2018年漢諾威將呈現什么趨勢?
這個問題的答案其實顯而易見,不過論證過程還是要有。
從上面的分析中已經可以看出過度糾結"工業4.0"概念并無意義,關鍵是如何將其沿著產業鏈拆分解構,落地為提質、降耗、增效的切實收益。
我們不妨深層次剖析一個問題,迫使工業轉型的緣由是什么?
在這里借用我的好友麥總(微信ID:imQ-23)提出的一個名詞:國民產品總數。
因為人口總數有限,人的生命有限,每個人一生中使用的各種產品的總數,也是有限的。比如人的一生會用多少部手機、多少輛車?可以大致算的出來。所以,每種產品的國民需求總數,也是限的。
過去物資匱乏,我們幾乎感覺不到這個上限的存在,對制造業的要求只有一個--"玩兒命造"。但現在,我們開始夠到這個天花板了,很多行業把它叫做"人口紅利消失"。于是,未來的制造業要從量的競爭轉向"質"的競爭,即需要滿足無數不同類型用戶的多元個性化需求。
我們可以按照兩個維度來劃分用戶的這種個性化需求差異:
●消費能力導致的功能差異;
●個人愛好帶來的品類差異;
過去制造業賴以生存的規模效應消失了,在小規模生產的前提下,產線投資和運營成本都無法被繼續攤薄。
解決這個問題的方法,聽上去特別簡單,就是用一條生產線去生產多品種的產品。但隨著細分品類越來越多,個性化產品將會越來越貴,幾乎毋庸置疑。
為了提升個性化產品的性價比,實際操作起來,就是將產品制造配方化。進一步拆分,將會觸發3個層面的變化:
1. 需求預測社交化:為了能夠快速精準的向市場投放各種不同品類的產品,需要將產品營銷社交化,并基于此獲得用戶行為的數據,以分析結果作為產品制造指令的依據。
2. 生產設備聯網化:生產制造系統需要根據用戶需求,頻繁的向各個工位下達各種特定的運行指令。只有基于聯網設備,才能實時獲得運營數據的反饋和流動,推動設備運營效率的提升。
3. 運營管理數據化:個性化產品的生產對企業的管理也提出了挑戰,管理層需要隨時了解與產品相關的各種運營情況,如庫存、貨期、品管等信息,并建立分析和決策機制。而這些"分析",需要建立于一個統一的長時間持續積累的大數據管理平臺。
為了實現上述3個層面的變化,又將觸發多種事物與系統之間的集成和融合:
1. 生產設備和產品物料之間的互聯
2. 人與設備、設備與設備之間的融合
3.MES生產執行系統和ERP企業管理系統之間的集成
4. 工廠與工廠、企業與企業之間的互聯
etc...
這時,再來分析近幾年漢諾威展會的主題,就會看到明確的方向。
●2013年的主題是"產業集成化"
●2014年的主題是"產業集成,未來趨勢"
●2015年的主題是"融合的工業--加入網絡"
●2016年的主題是"融合的工業--發現解決方案"
●2017年的主題是"融合的工業--創造價值"
●2018年的主題是"產業集成--互聯與合作"
可以預見,在未來一段時期之內,漢諾威都將以"融合"和"集成"作為主旋律。
有了這個共識,當我們在逛漢諾威時,不能僅僅關注工業4.0或者數字化工廠能做什么,而更應該關注沿著生產流程解構之后,大家是如何實現上述各個層面的"融合"與"集成"的,又應該如何落地。
也就是說,面對相似的痛點,在展會上尋找不同玩家基于不同傳統、不同優勢提出的不同解決方案,我們可以從他們那兒學到什么。
比如,如何將復雜的產品信息識別與追溯體系融入傳動控制系統和物料輸送流程?如何通過設備的聯網化與數字化,降低現場操作的復雜度?如何將產品的用戶使用行為通過大數據平臺進行追蹤、管理與分析,并融入與優化產品研發流程?
所以,2018漢諾威,沒有新東西,但一切過往都將再出發。
很多德國企業花了上百年時間思考與解決這些問題,我們不妨看看人家的答案。
而你要重現的成功,是你自己的成功。
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接下來,面對眼花繚亂的解決方案,哪些是熱鬧,哪些是門道,怎么區分?
落實到技術層面,不如先來踏踏實實的關注一些具體的產品,一起看清未來趨勢的演進路徑。
清華大學自動化系的學長劉云浩的一句話令我印象深刻,他說:"似乎并不是由一兩個標志性的發明引領社會的前進,而是因為社會的前進,推動著層出不窮的新事物的產生。"
當下,推動著層出不窮的新事物產生的源泉來自于人的創造力。工程師們在用智能時代的方法論,抓住本質精簡一切,運用計算機、數字化和軟件化思維,重新定義越來越多的產品。
不是只有特斯拉的馬斯克在重新定義汽車、重新定義高鐵、重新定義火箭,工業場景中的大量產品正在被重新定義,畢竟把一件事情做到10倍好,比做到提升10%要容易得多。
為了解讀這種"重新定義產品"的力量,我們不妨來通過一個具體的例子講透。
比如,成立于1925年的Festo在今年漢諾威上又要繼續搞事情,最近兩年這家公司非常"不務正業",接連推出一系列仿生學產品,例如:機器鳥、機器章魚、機器昆蟲、機器大水母之類。
唯一一款"正經"的協作機器人,倒是看似與市場上的同類產品高度同質化。
看"熱鬧"的圍觀群眾估計會認為它們只是一堆外形奇特的氣動"大玩具",但是,別被它浮夸的概念和炫技成分蒙蔽了,來看看產品本身的實用價值吧。
真正蘊藏玄機的,恰恰是這些"大玩具"的控制與執行單元,他們都搭載了最新一代的數字式氣動運控終端。換句話說,驅動和控制這些機器動作的其實是氣體動力,而不是傳統的永磁伺服電機。
從產品拆解示意圖看,每個機器都包含n個關節,分別對應n個自由度,每個關節都包括氣動旋轉葉輪模組、絕對值編碼器、壓力傳感器、可調節軸承等元件。
面對如此復雜的系統,實現如此復雜的動作,其動力控制機構僅是一套數字式氣動運控終端。
內行一眼就可以看出,這款產品堪稱革命性的氣動運控代表,它通過數字化將連接到各類氣動執行機構的動力控制硬件減少、減少、再減少…
最終徹底減少到只剩一種。
它省去了可調比例壓力控制閥,兩位四通、三位四通、兩位三通等多個閥島模塊,節流止回閥,耐磨緩沖器…極大的簡化了氣動控制系統的硬件架構,能夠通過數字信號實現50多種應用功能的氣動閥模塊。
革新的優勢不言自明,所有的氣動控制功能,都可以通過對閥模塊的應用組態和參數配置來實現,不僅降低應用和集成的總體成本,減低能耗,還能提升系統運行效率,提供遠程預測性維護服務。
與最初看似無用的仿生學產品相比,這款數字化氣動運控產品的應用場景廣泛得驚人。
工業界的"爆品"溫潤而不扎眼。
至于這款產品的意義,借用一句網友評論:"看著別人把自己腦袋里想的東西做出來,是一種什么感覺?我是該臥槽還是臥槽呢。"
當然,Festo的物聯網網關和各種APP應用也可圈可點。
國內不乏同樣充滿原創思維的務實企業,比如位于8號廳F21展位的映翰通公司,感興趣的朋友可自行游覽。
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咱們再繼續遞推一步,蘊含在這些"爆品"背后的方法論更加可怕。
一線工程師們在使用模塊化、軟件化、標準化的智能時代思維,從一些細小的問題入手重新定義整個產品。
他們解決的其實都是一些非常實際的詳細問題:一個數字化元器件是否能夠更為通用?一個數字化網絡、一個數字化架構是否能夠承載更多應用?數字化的接口是否能夠更加小巧?…
想透這些,就會發現這種思維模式與"為了數字化而數字化"的思維模式看到的版圖和導致的結果有本質不同。
在一線工程師們眼中,工業領域存在著大量的機會。
他們從"鐵疙瘩"和"啞設備"入手,在原先沒有數據的地方,通過重新定義產品的方式,把數據創造和采集上來,完成從0到1的突破。
使用智能時代的思維方式來思考,很多問題會迎刃而解。
比如,提及時下正紅的Edge Computing,很多人在問:西門子S7系列、施耐德Modicon系列、羅克韋爾Logix系列PLC算不算邊緣計算產品?對不起,不算。
簡要回答,這些傳統PLC產品與邊緣計算產品的區別,類似于功能手機與智能手機的區別。
邊緣計算,其實叫邊緣智能似乎更為妥帖,仍舊落實到具體產品上,在本屆漢諾威上,ABB、HPE與威圖聯合推出的一款邊緣計算數據中心更貼近我們對"邊緣智能"的定義。
從詳細技術和應用趨勢上來看,除了邊緣計算之外,云平臺、人工智能、人機協作、能效管理、遠程維護…仍將是本屆漢諾威的關鍵詞。
還記得文初提到的"三個爸爸"指明了"物聯網鋪就第四次工業革命之路"嗎?越來越多的巨頭在漢諾威展會,要么躋身IoT企業之列,要么圍繞IoT應用高調發聲。
西門子、ABB、施耐德、IBM…會沒完沒了的告訴你一個又一個物聯網故事。
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我曾經說過,在尋找機遇的時候,有的人緊盯市場,有的人緊盯需求,而我更看重"工具",畢竟人與非靈長類動物的一大標志性區別就是,會使用工具。
在漢諾威上,物聯網新工具的迭代,值得格外關注,包括EdgeX、TSN+OPCUA和IOTA。
【物女心經】的重度讀者對這些名詞應該都不會陌生,我們逐個來說。
1. EdgeX嘗試提供可互操作的組件和即插即用功能,改變邊緣計算游戲的"規則"。它將是一個簡單的互操作性框架,獨立于操作系統,支持任何硬件和應用程序,促進設備、應用程序和云平臺之間的連接。
值得一提的是,前段時間,首家中國企業,萬向集團,加入了EdgeX基金會,參與IIoT邊緣計算的簡化和標準化工作。
EdgeX將在本屆漢諾威上展示最新版本"California"。
Canonical、IOTech、ioTium、Dell、SoftwareAG和VMware等EdgeX基金會成員企業將展示基于EdgeX的IIoT解決方案。
2. TSN(時間敏感網絡)和OPC-UA(數據互聯的基礎標準與規范)的相關進展同樣值得關注。其中,TSN時間敏感網絡作為一組位于數據鏈路層的協議簇,從底層架構中改變了以太網的不確定性,激發了IoT邁向實時物聯網的演進。它與OPC-UA攜手,由TSN解決數據獲得的問題,OPCUA解決語義解析的問題,將改變工業物聯網的底層架構。
TSN正在獲得越來越多主流工業企業的支持,西門子、貝加萊、工業互聯網聯盟IIC將在漢諾威展示支持TSN與OPC UA的相關產品與應用。
3. IOTA作為專為物聯網而生的區塊鏈技術,以及一種新型的數字加密貨幣,雖然在區塊鏈世界里,遠沒有比特幣、以太坊矚目,但它也是神奇的存在。總而言之,IOTA有兩大優點:一是零交易費用,二是確認速度快。在應用落地方面,IOTA最新的進展可圈可點。
不僅與德國亞琛大學聯合開發示范項目,在臺北逐步落地于智慧城市應用,連通了第一個支持IOTA的LoRa網關,4月18日還推出了全球首個可以支付IOTA的充電站。
在本屆漢諾威上,包含博世、Fujitsu、T-Systems、Impass、Elaad等在內的10幾家公司將演示IOTA的應用方案。
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