漢諾威開幕,怎樣分辨真假“工業(yè)4.0”
一年一度的德國漢諾威工業(yè)博覽會又開始了,這個全球工業(yè)界的盛會,近年來成為了 "工業(yè)4.0"全球大閱兵的舞臺。據(jù)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(qū)的5000多家參展商。
自從2011年"工業(yè)4.0"在漢諾威被提出以來,吸引了眾多眼球。2012年時任總理溫家寶為該展會揭幕,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(yè)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(tǒng)奧巴馬的"調(diào)皮"走秀,"第四次工業(yè)革命"這一主題更加深入人心。
從現(xiàn)場展示的內(nèi)容來看,漢諾威是當之無愧的"世界工業(yè)發(fā)展晴雨表",新技術(shù)和新產(chǎn)品都卯足了勁在盛會上博行業(yè)眼球。
●2015年,漢諾威工博會上智能機器人是演繹工業(yè)4.0的主角。
●2016年,全集成工業(yè)成為主調(diào),整體性的"數(shù)字化企業(yè)"和"智能工廠"遍布各處。
●2017年,工業(yè)云平臺似乎成為了展商們的標配,漢諾威轉(zhuǎn)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(chǎn)品和新技術(shù),我們該如何跟進和取舍?哪些是熱鬧,哪些是門道,怎么區(qū)分?
本文與你分享我的一些觀察和思考。
如果一家企業(yè)張口閉口都是工業(yè)4.0、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)…不用看了,多半是忽悠。
這幾年有個現(xiàn)象,當專家們對工業(yè)4.0和中國制造2025這些概念趨之若鶩時,德國企業(yè)卻很少提及。
去年物聯(lián)網(wǎng)智庫iot101君作為代表參觀創(chuàng)下多項世界紀錄,發(fā)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(shù)字化如何被運用,只字不提工業(yè)4.0。
作為發(fā)源地原住民的德國人為何反而不提工業(yè)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?qū)?middot;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(yè)4.0(Industrie4.0)"的倡議(IniTIaTIve),堪稱工業(yè)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(yè)4.0:物聯(lián)網(wǎng)鋪就第四次工業(yè)革命之路)。
圖:漢諾威倡議
從這段"簡史"中,你可以看出:
1. 工業(yè)4.0由三位橫跨產(chǎn)、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(yè)4.0就與物聯(lián)網(wǎng)緊密綁定。
3. 工業(yè)4.0被提出之時只是倡議(IniTIative),而非戰(zhàn)略(Strategy)。
時間來到2013年,收到由諸多巨頭企業(yè)及機構(gòu)聯(lián)名呈上的"工業(yè)4.0報告草案"的德國政府大徹大悟,看到了工業(yè)4.0背后蘊藏的商業(yè)動力,遂將其上升為國家戰(zhàn)略和國家法律,從此工業(yè)4.0正式?jīng)_出德國,走向世界。
雖然"工業(yè)4.0"起源于學霸之口,后又經(jīng)巨頭和政府推波助瀾,但德國中小企業(yè)普遍對工業(yè)4.0的看法非常務(wù)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(jīng)驗意識到工業(yè)的發(fā)展是一個循序漸進的過程,作為倡議而生的"工業(yè)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(xù)推升。
回到最簡單的問題,就算德國企業(yè)想講"工業(yè)4.0",講些什么?講"工業(yè)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(nèi)企業(yè),高舉"工業(yè)4.0"大旗,圈眼球、圈投資、圈補貼。
由于從"出發(fā)"之時,工業(yè)4.0就與物聯(lián)網(wǎng)密切結(jié)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(lián)網(wǎng)在B2B工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和B2C消費電子領(lǐng)域大旗的風向標。
那么,2018年漢諾威將呈現(xiàn)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(jīng)可以看出過度糾結(jié)"工業(yè)4.0"概念并無意義,關(guān)鍵是如何將其沿著產(chǎn)業(yè)鏈拆分解構(gòu),落地為提質(zhì)、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(yè)轉(zhuǎn)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(chǎn)品總數(shù)。
因為人口總數(shù)有限,人的生命有限,每個人一生中使用的各種產(chǎn)品的總數(shù),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(chǎn)品的國民需求總數(shù),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(yè)的要求只有一個--"玩兒命造"。但現(xiàn)在,我們開始夠到這個天花板了,很多行業(yè)把它叫做"人口紅利消失"。于是,未來的制造業(yè)要從量的競爭轉(zhuǎn)向"質(zhì)"的競爭,即需要滿足無數(shù)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(dǎo)致的功能差異;
●個人愛好帶來的品類差異;
過去制造業(yè)賴以生存的規(guī)模效應(yīng)消失了,在小規(guī)模生產(chǎn)的前提下,產(chǎn)線投資和運營成本都無法被繼續(xù)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(chǎn)線去生產(chǎn)多品種的產(chǎn)品。但隨著細分品類越來越多,個性化產(chǎn)品將會越來越貴,幾乎毋庸置疑。
為了提升個性化產(chǎn)品的性價比,實際操作起來,就是將產(chǎn)品制造配方化。進一步拆分,將會觸發(fā)3個層面的變化:
1. 需求預(yù)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(chǎn)品,需要將產(chǎn)品營銷社交化,并基于此獲得用戶行為的數(shù)據(jù),以分析結(jié)果作為產(chǎn)品制造指令的依據(jù)。
2. 生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)化:生產(chǎn)制造系統(tǒng)需要根據(jù)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(lián)網(wǎng)設(shè)備,才能實時獲得運營數(shù)據(jù)的反饋和流動,推動設(shè)備運營效率的提升。
3. 運營管理數(shù)據(jù)化:個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)對企業(yè)的管理也提出了挑戰(zhàn),管理層需要隨時了解與產(chǎn)品相關(guān)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(tǒng)一的長時間持續(xù)積累的大數(shù)據(jù)管理平臺。
為了實現(xiàn)上述3個層面的變化,又將觸發(fā)多種事物與系統(tǒng)之間的集成和融合:
1. 生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品物料之間的互聯(lián)
2. 人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的融合
3.MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和ERP企業(yè)管理系統(tǒng)之間的集成
4. 工廠與工廠、企業(yè)與企業(yè)之間的互聯(lián)
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(chǎn)業(yè)集成化"
●2014年的主題是"產(chǎn)業(yè)集成,未來趨勢"
●2015年的主題是"融合的工業(yè)--加入網(wǎng)絡(luò)"
●2016年的主題是"融合的工業(yè)--發(fā)現(xiàn)解決方案"
●2017年的主題是"融合的工業(yè)--創(chuàng)造價值"
●2018年的主題是"產(chǎn)業(yè)集成--互聯(lián)與合作"
可以預(yù)見,在未來一段時期之內(nèi),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(guān)注工業(yè)4.0或者數(shù)字化工廠能做什么,而更應(yīng)該關(guān)注沿著生產(chǎn)流程解構(gòu)之后,大家是如何實現(xiàn)上述各個層面的"融合"與"集成"的,又應(yīng)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(tǒng)、不同優(yōu)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(fù)雜的產(chǎn)品信息識別與追溯體系融入傳動控制系統(tǒng)和物料輸送流程?如何通過設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)化與數(shù)字化,降低現(xiàn)場操作的復(fù)雜度?如何將產(chǎn)品的用戶使用行為通過大數(shù)據(jù)平臺進行追蹤、管理與分析,并融入與優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)流程?
所以,2018漢諾威,沒有新東西,但一切過往都將再出發(fā)。
很多德國企業(yè)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(xiàn)的成功,是你自己的成功。
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(qū)分?
落實到技術(shù)層面,不如先來踏踏實實的關(guān)注一些具體的產(chǎn)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(fā)明引領(lǐng)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(chǎn)生。"
當下,推動著層出不窮的新事物產(chǎn)生的源泉來自于人的創(chuàng)造力。工程師們在用智能時代的方法論,抓住本質(zhì)精簡一切,運用計算機、數(shù)字化和軟件化思維,重新定義越來越多的產(chǎn)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(yè)場景中的大量產(chǎn)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(chǎn)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(xù)搞事情,最近兩年這家公司非常"不務(wù)正業(yè)",接連推出一系列仿生學產(chǎn)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(jīng)"的協(xié)作機器人,倒是看似與市場上的同類產(chǎn)品高度同質(zhì)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(chǎn)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(zhí)行單元,他們都搭載了最新一代的數(shù)字式氣動運控終端。換句話說,驅(qū)動和控制這些機器動作的其實是氣體動力,而不是傳統(tǒng)的永磁伺服電機。
從產(chǎn)品拆解示意圖看,每個機器都包含n個關(guān)節(jié),分別對應(yīng)n個自由度,每個關(guān)節(jié)都包括氣動旋轉(zhuǎn)葉輪模組、絕對值編碼器、壓力傳感器、可調(diào)節(jié)軸承等元件。
面對如此復(fù)雜的系統(tǒng),實現(xiàn)如此復(fù)雜的動作,其動力控制機構(gòu)僅是一套數(shù)字式氣動運控終端。
內(nèi)行一眼就可以看出,這款產(chǎn)品堪稱革命性的氣動運控代表,它通過數(shù)字化將連接到各類氣動執(zhí)行機構(gòu)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(diào)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(jié)流止回閥,耐磨緩沖器…極大的簡化了氣動控制系統(tǒng)的硬件架構(gòu),能夠通過數(shù)字信號實現(xiàn)50多種應(yīng)用功能的氣動閥模塊。
革新的優(yōu)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(yīng)用組態(tài)和參數(shù)配置來實現(xiàn),不僅降低應(yīng)用和集成的總體成本,減低能耗,還能提升系統(tǒng)運行效率,提供遠程預(yù)測性維護服務(wù)。
與最初看似無用的仿生學產(chǎn)品相比,這款數(shù)字化氣動運控產(chǎn)品的應(yīng)用場景廣泛得驚人。
工業(yè)界的"爆品"溫潤而不扎眼。
至于這款產(chǎn)品的意義,借用一句網(wǎng)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,F(xiàn)esto的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和各種APP應(yīng)用也可圈可點。
國內(nèi)不乏同樣充滿原創(chuàng)思維的務(wù)實企業(yè),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。
咱們再繼續(xù)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(chǎn)品。
他們解決的其實都是一些非常實際的詳細問題:一個數(shù)字化元器件是否能夠更為通用?一個數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)、一個數(shù)字化架構(gòu)是否能夠承載更多應(yīng)用?數(shù)字化的接口是否能夠更加小巧?…
想透這些,就會發(fā)現(xiàn)這種思維模式與"為了數(shù)字化而數(shù)字化"的思維模式看到的版圖和導(dǎo)致的結(jié)果有本質(zhì)不同。
在一線工程師們眼中,工業(yè)領(lǐng)域存在著大量的機會。
他們從"鐵疙瘩"和"啞設(shè)備"入手,在原先沒有數(shù)據(jù)的地方,通過重新定義產(chǎn)品的方式,把數(shù)據(jù)創(chuàng)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(chǎn)品?對不起,不算。
簡要回答,這些傳統(tǒng)PLC產(chǎn)品與邊緣計算產(chǎn)品的區(qū)別,類似于功能手機與智能手機的區(qū)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(chǎn)品上,在本屆漢諾威上,ABB、HPE與威圖聯(lián)合推出的一款邊緣計算數(shù)據(jù)中心更貼近我們對"邊緣智能"的定義。
從詳細技術(shù)和應(yīng)用趨勢上來看,除了邊緣計算之外,云平臺、人工智能、人機協(xié)作、能效管理、遠程維護…仍將是本屆漢諾威的關(guān)鍵詞。
還記得文初提到的"三個爸爸"指明了"物聯(lián)網(wǎng)鋪就第四次工業(yè)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(yè)之列,要么圍繞IoT應(yīng)用高調(diào)發(fā)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(lián)網(wǎng)故事。
-------<5>-------
我曾經(jīng)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(qū)別就是,會使用工具。
在漢諾威上,物聯(lián)網(wǎng)新工具的迭代,值得格外關(guān)注,包括EdgeX、TSN+OPCUA和IOTA。
【物女心經(jīng)】的重度讀者對這些名詞應(yīng)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(guī)則"。它將是一個簡單的互操作性框架,獨立于操作系統(tǒng),支持任何硬件和應(yīng)用程序,促進設(shè)備、應(yīng)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(yè),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(yè)將展示基于EdgeX的IIoT解決方案。
2. TSN(時間敏感網(wǎng)絡(luò))和OPC-UA(數(shù)據(jù)互聯(lián)的基礎(chǔ)標準與規(guī)范)的相關(guān)進展同樣值得關(guān)注。其中,TSN時間敏感網(wǎng)絡(luò)作為一組位于數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議簇,從底層架構(gòu)中改變了以太網(wǎng)的不確定性,激發(fā)了IoT邁向?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)的演進。它與OPC-UA攜手,由TSN解決數(shù)據(jù)獲得的問題,OPCUA解決語義解析的問題,將改變工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的底層架構(gòu)。
TSN正在獲得越來越多主流工業(yè)企業(yè)的支持,西門子、貝加萊、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC將在漢諾威展示支持TSN與OPC UA的相關(guān)產(chǎn)品與應(yīng)用。
3. IOTA作為專為物聯(lián)網(wǎng)而生的區(qū)塊鏈技術(shù),以及一種新型的數(shù)字加密貨幣,雖然在區(qū)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(yōu)點:一是零交易費用,二是確認速度快。在應(yīng)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(lián)合開發(fā)示范項目,在臺北逐步落地于智慧城市應(yīng)用,連通了第一個支持IOTA的LoRa網(wǎng)關(guān),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(nèi)的10幾家公司將演示IOTA的應(yīng)用方案。