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浅析:美国智斗工业4.0 物联网魔法唤醒机器的灵魂
发布时间:2015年11月19日 10:01:43

(电子商务研究中心讯)  当工业4.0俨然成为工业升级的代名词,这是一件危险的事情。毕竟这只是一家流派,而且它的说法也很容易模糊了人们对于工业升级的认识。

  数字双胞胎魔法

  德国工业4.0以CPS(信息与物理系统)为核心理念,强调二者的融合和互操作,更多强调了生产。实际上实践者们恨不得再将一个P(production生产)塞进去,成为CPPS(Cyber-Physical Production System)。然而,美国工业互联网则转向了另外一个方向:设备资产的维护与管理。GE自然具有宏大的主题描述能力,也容易吸引眼球。然而如果要更好地看清这个方向,不妨从GE的一个“小”伙伴——PTC公司开始——二者刚刚开始结成战略联盟。实际上,PTC可不是等闲的伙伴,它是设计领域的软件巨头,是全球三大PLM(产品生命周期管理)市场上的供应商。几乎所有装备制造业的设计,寸步都不能离开这PTC、西门子和达索这三家的产品。

  CPS概念被德国人变成了工业4.0最合身也最具标志性的外衣时,悻悻的美国人只能忘掉它,迅速找出了另外一个概念,那就是Digital Twin。

  CPS的落地实践其实是有难度的。更现实的美国人,选择了从设备的改造和机器互联入手。在核心理念上,美国人不怎么提及CPS——尽管美国人2006年发明了这个词。

  Digital Twin表面意思是数字双胞胎,GE公司的高管也公开如此宣称;而PTC则将其定义为数字化映射。笔者个人觉得“数字化基因”,或许更准确——这个虚拟与物理现实相互缠绕的Twin,令人联想到DNA的双螺旋模型。它潜在的命题是,物理与虚拟世界本来就是一体的。现在就是找到它的基因代码,连接它,从而实现物理实体的数字化映射。

  传统的数字世界与物理世界

  Digital Twin新世界

  连接它——这是关键。“连接万物”。物联网技术,在众多领域摸索了这么长时间的黑暗之路,终于在制造业找到了它的最佳定位,美国咨询公司CIMdata研究则迫不及待地表明,制造业将是物联网应用的最大领域。

  制造业服务的趋势正是软件之舵

  所有人都喜欢宏大的主题。关心一个跨国公司的宏大主题,会让自己有一种升华感。由于专业性和专注性,PTC公司本来无法成为这样一个让人通过目视而产生敬畏的公司。它一年的销售额13亿美元,绝对体量并不大。然而,卡位却十分彪悍:它与另外2家,一起几乎垄断了全球高端CAD市场和PLM市场。重要的是,它在数据的源头和起点。

  如同喜欢追咬自己尾巴的冲动,制造业正在出现明显的追逐闭环的倾向。制造商们已经发现售后服务中的收入和盈利机会,包括三一重工、沈阳鼓风机厂都在探索中意识到,已经售出的设备,可以实现服务和工程之间实现闭环。然而一旦卖出产品,设备制造商便失去了对该产品性能和服务效果等信息的掌握,价值链条断裂。这是心痛之事,但也正在成为抢先出海的制造业服务的蓝海。2011年,4CS售后服务公司被收购了,这让在设计领域无往不胜的软件公司,进入了一个陌生的花园。

  国外工程设计软件巨头看的要清楚的多。他们迅速介入,然而进一步将此拓展为一个全新的SLM(服务生命周期管理)。美国4CS是一个提供保修及售后备件的软件服务公司,为耐用品的制造商、分销商、备件商等提供整合保修、服务和支持。通过以产品为中心的数据模型并以“标准维护”物料清单的形式来捕捉维修历史和产品更新。将这些重要的数据作为服务提供给企业,形成了全新的利润源头。

  收购4CS可谓是PTC公司的神来之笔,这笔交易额并不大。然而,它是工业地平线的一束光。它是那么地微弱,以至于远处眺望的人无从知道它来自何种光源。然而敏锐的战略直觉,终究是公司战略者所必须具备的本能。PTC公司总裁Jim Heppelmann很快就意识到,“通过捕捉产品实际售后性能和服务效果的信息——将这一信息反馈回产品开发中——可为设备制造商提供真正长期的竞争优势”。跨界开始,软件设计公司打算不仅仅为设备商提供设计能力,而且要为设备商提供服务的能力。第二年,PTC豪掷2亿美元收购Servigistics,彻底进入服务生命周期管理的领域,巩固了在售后服务的市场地位。

  维修的现场知识管理

  在2013年下半年,各种工业升级浪潮涌动。工业格局变得明朗,数字化与物理世界的关联,制造业服务业在大数据云计算的催生下受到热烈地追捧,物联网这个迟迟未能走红的技术,终于在制造业端大热起来。PTC做出的反应是,迅速在2014年1月收购ThingWorX这样一个物联网技术开发的应用平台,快速构建物联网和机器与机器(M2M)之间的应用程序。

  ThingWorx成为囊中之物,为设计软件公司建立了物联网的平台架构,进而获得了一张宝贵的物联网入场券。

  随后的暑假,心急的PTC再次出手,收购机器联网方案的服务商Axeda,这是一家可以安全地将机器和传感器连接到云端的公司。这笔收购被短暂性地认为是一种失误,因为Axeda看上去是对ThingWorx的一种重复性投资,毕竟ThingWorx与Axeda有交叉重叠的业务。然而,PTC有自己的考量,Axeda机器解决方案作为一种工具,对机器收集和管理数据更加实用,而且用户更多,现金流更加稳定。然而,如果把这个看成是PTC一种消灭竞争对手的排他性策略,那么PTC意欲成为机器物联网的霸主地位的野心,也通过这次收购暴露无遗。不仅仅是崭露头角,而且要成为主宰力量。

  2015年5月,溢价13倍以1亿多美元收购ColdLight的意图,则要明确的多。物联网的世界,没有大数据分析是不可想象的。ColdLight具有大数据机器学习技术和预测分析能力,这是大数据分析战略的基石。想一想西门子收购CamStar进而获取Omneo大数据分析软件,就能明白其中的道理。

  机器大数据分析

  就是这样一个战略管理者本能的思考和近乎膝跳反射的继续,光线越来越明朗。像突然拉开的帷幕,原来闪烁不定的星星构成了漫天星火。机器通讯引领的物联网时代,裹挟着大数据分析一起来临。所有围绕着数据的布局,全是好棋;收购了一大把外行人听上去会觉得奇怪的软件,现在都是好子。此刻未免踌躇满志的PTC似乎找到一点土豪的腔调,声称只有自己具备了“整合服务”的能力。

  还原一个公司的演化过程,正是接近未来的弯道超车预排演。

  我们为什么会关注一个公司的收购路线?因为这是观察成功者们对未来判断的最佳瞭望台。观赏一只蝴蝶,你无从知道它源自何处;只有看到化蚕成蛹、蜕变成蝶的过程,你才可能真正领悟其中的奥秘。

  想想凯撒说过的话

  然而故事没有结束,DigitalTwin的使命是完成“连接虚拟世界和现实世界”。物联网当然是连接手段之一。而“看见”则是另外一个理解新世界的角度。横冲直撞的凯撒军团是连接欧亚大陆的先驱者,所到之处尽是征服之地。“I come, I see, I conquer”(吾至,吾见,吾统)成为标准的统治者姿态。

  Isee,眼见为实。

  2015年11月,PTC成功地从高通芯片手中,以6500万美元收购了Vuforia增强现实AR(AugmentReality)公司。Vuforia使得现场的设备维修,只需要用手中的Pad对着设备进行扫描,设备的数据包括不良状况将自动传递到Pad端,维护者的诊断工作将大大简化。更重要的是,这是远程深度维护的开始。Vuforia在中国消费者市场中已经具有领先的优势,相信它在企业级应用指日可待。

  对于数字与物理世界的映射,从PTC这样软件公司的战略实践,我们意识到:数字与物理世界的连接,可以采用并行的手段,一方面发挥物联网(IoT)的极致连接让实体变的数据化,一方面则通过增强虚拟现实(AR)手段,让虚拟世界变得更加物理化。一设计平台、机器物联网和数据分析平台进行整合,全新的工作方式和全新的生态价值体系都将产生。

  至此,通过将数字信息、3D模型以及数字化映射嵌入虚拟场景与现实环境中,这家起源于CAD设计的公司,终于能够在设计、监测、控制及服务等领域,为客户提供全新的价值主张了。

  制造业生态的边界在哪里

  如果物联网是这样一张入场券,那这个入场券本身的尺寸也未免过于庞大了。然而PTC公司重新做了一个边界描述,将物联网做成一个木榫,作为支点插进去了。

  这个描述就是:智能互联产品(Smart,Connected

  Product)。PTC认为,在Digital Twin的理念中,智能互联产品正是这样的落地之物。智能互联产品,也随之提出来一个全新的命题:制造业生态的边界在哪里?

  显然,数字化技术,不仅仅是信息技术,正对制造业产生全新的变革。制造业的产业不再是只由机械和电动的零件构成,现在产品却已成为包含硬件、传感器、数据库、微处理器、软件,以及各种网络连接方式的复杂系统。计算机处理能力的提高、电子设备小型化、无处不在的无线互联网,使"智能互联产品"成为可能。

  智能互联产品将迫使很多公司思考一个根本问题:公司的业务到底是什么?为此PTC总裁联合大名鼎鼎的“竞争战略之父”迈克尔·波特,在2014年《哈佛商业评论》上撰文,展示了全新的制造业边界的定义思路。文中给出了一个农机的边界拓展历程图。显然,在智能互联的世界中,一个单一的产品(拖拉机)已经是最原始的要素之一了;它必须学会与天气预报、种子优化数据库、灌溉系统、农机设备库等各种系统,紧密地交互和联系。

  物联网核心是重构了产业链的生态。在当下业务中,客户与供应商之间的关系在合作完成后就结束了;而在物联网产业链条中,如果产业出现了闭环,那么产业生态将变得至关重要,而且这一产业生态中不仅只有大企业,还会有中小企业甚至个人。

  在这个链条下,这种对产品的定义,其实已经是一个超过技术的思考,它进入更深层次的外部社交和和更敏感的内部人员管理的问题。目前在笔者看来,在中国能够对此作出深刻思考,并且果敢开始行动的,只有海尔互联工厂——上周参观海尔胶州互联工厂所受到的震撼,至今不能平静——这是另外一个庞大的命题,笔者将在随后的深度研究再做报导。

  两个轮子的魔法

  在2015年11月份北京演示会上,“两个轮子”继续成为讲解Digital Twin理念和实现物联网解决方案的魔法道具。

  正如西门子不遗余力地推广安贝格工厂和成都数字化工厂的时候,PTC也到处“售卖”一辆神奇的自行车:它通过传感器,可以与设计前台相连,把自行车跳跃、改变方向、挤压等压力分析数据进行映射和分析,能够指导产品开发人员的设计和开发,这是将数据从物理世界转化到数字世界的最好实例。与此同时,设计软件CAD中也可以跟物联网平台连接的功能,这样可以从物联网平台,反向对设计软件的很多行为进行动态分析。

  两个轮子的虚拟与物理的映射

  一个闭环的数字世界

  以这样一个两轮自行车和又跳又压的高管肢体秀,来展示一个智能互联的世界,未免显得过于轻佻。然而想象力的盒子毕竟是打开了,相信你我都愿意成为乐见魔法的工业革命的亲身经历者。

  PTC是个幕布后面被遮掩了的巨人,但它不像是一个上等的哈瓦那雪茄,可以放在嘴边炫耀。然而放在工业4.0和工业互联网的背景之下,我们仍然需要感叹的是,一个原来只关心产品设计研发的CAD厂商,如何走到产品生命周期管理PLM,再到今天意欲成为智能互联的物联网翘楚。这样一个华丽的转身是如何实现的?PTC首席执行官Heppelmann今年刚50岁,是1998年最早被PTC收购的Winchill的创始人之一。一直对数据痴迷的技术狂人,最近凭借最近两年不务正业的疯狂和剑走偏锋的并购,2014年甚至摘取“年度物联网总裁”称号。这个世界是不是有一点小小的疯狂?如果我们忽略管理者深浅不一的见识和技术上互相标榜的流派,那么工业4.0时代的所有命题,其实只有两个:数据和用户。所有的障眼法都由此而来。(来源:知识自动化 文/林雪萍 编选:中国电子商务研究中心)

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