五大趨勢註解製造未來 | 2018德國漢諾威工博會回顧

穀雨，是中國二十四節氣中春季的最後一個節氣，每年過了這個時候，我華夏大地都會呈現出一幅「楊花落盡子規啼」的暮春畫卷。可此時德國的北方小鎮漢諾威，卻依舊時不時下起冰冷的細雨，不過這依舊阻不住世界各國製造業的同仁們不遠萬里欣然來此雲集，共赴一年一度的全球製造業盛宴——HANNOVER MESSE（漢諾威工業博覽會）。

HANNOVER MESSE始終代表著世界製造業發展的風向標。遙想2013年也是在這個展會上 ，德國首次吹響了工業4.0的集結號，翻開了製造業走向數字化、網路化、智能化的新篇章。

回顧近三年

以「產業集成——探索未來」為主題的2016年HANNOVER MESSE，德美兩大全球工業技術先驅強強聯手，再度點燃第四次工業革命的聖火，以西門子為代表的數字化領跑者以落地的智能製造解決方案首次填補了一度被公眾所質疑的理論與實踐之間的鴻溝，再次將工業4.0推向輿論之巔。

以「產業集成——創造價值」為主題的2017年HANNOVER MESSE，業界同仁越發立足於實際、更具有針對性地聚焦製造與能源企業痛點等特性，真正開闢世界製造業全面走向數字化的新紀元。這一年，工業物聯網與生態系統的概念尚在襁褓之中，西門子圍繞其基於雲的工業物聯網操作系統MindSphere所構建的生態系統便已經初具規模。

今年HANNOVER MESSE的主題是「產業集成——連接與協作」。

又經過一年的蕩滌與積澱，智能製造開始真正從概念走向落地，在探索與實踐中，業界的廣泛共識是，多方以多種形式連接，形成能夠通力協作的有機整體，方能更有效地應對智能製造這種複雜系統工程。而筆者在今年的展會上的所見所聞，也恰恰印證了這一主題。

縱觀2018年HANNOVER MESSE，筆者認為至少有五大趨勢值得業界同仁關註：

從單兵作戰到生態系統整合

正所謂「孤掌難鳴」，似乎大家都越來越清楚地意識到，單憑一己之力，根本無法應對數字化轉型的需求，更莫談實現智能製造與未來工業4.0願景。

站在解決方案供應商的角度，這種體會更加明顯。因此大家紛紛開始通過「合縱連橫」擴展自己的疆域，在具體的操作方法上，可謂八仙過海，各顯神通。

作為數字化製造領域的准全能選手，西門子基於自有軟硬體產品所打造的數字化解決方案，已然足以全面覆蓋離散、過程與混合行業。數字化雙胞胎技術在產品設計、生產過程與後續增值服務環節的閉環應用，能夠連接物理世界與數字虛擬世界，實現信息的雙向流動與持續反饋，為各行各業的客戶持續創造價值。

圖| 西門子數字化雙胞胎連接虛實兩界，並通過信息的雙向流動與持續反饋為客戶持續創造價值

（來源：除特別說明，圖片均為作者現場實拍加工而成）

但西門子仍然不願就此止步，而是以MindSphere為中央樞紐構建生態系統，與各領域的領軍企業形成連接，對自身優勢進行有效地支撐與補充，不斷充實和完善自己在數字化領域的綜合交付能力。

圖| 西門子基於MindSphere 構建工業物聯網生態系統

甚至自己所在的優勢領域，西門子仍不斷嘗試與合作夥伴展開創新合作，例如與中國本土電子行業系統集成龍頭企業博眾精工聯合展示的消費電子裝配解決方案，即是合作的典型代表。生產的數字化雙胞胎、AR、邊緣計算等應用，都融匯於方案之中。

圖| 西門子與本次展會唯一中國合作夥伴博眾精工聯合展出的融匯「生產的數字化雙胞胎、AR、邊緣計算」等應用於一體的電子裝配解決方案

作為西門子在工業物聯網領域合作夥伴，跨界巨人Microsoft圍繞Azure雲構建的生態系統，顯然在謀求更大的布局，ABB、Schneider Electric、Rockwell Automation三大自動化巨頭同台競技，這種組合站位，放之以往恐怕連想都不敢想，是生態思維，把它們連在了一起。

圖| Microsoft與ABB、Schneider、Rockwell等合作夥伴的聯合展台，以基於Azure雲的增值應用為主

西門子的合作夥伴SAP，在延續去年風格的基礎之上，更加註重系統性，眾多合作夥伴圍繞製造業價值鏈的各個環節錯落分布，而SAP本身則表現得更像一個「串連者」。

構建生態不一定非要靠大平台不可，連接器領域的隱形冠軍HARTING為此做了最好的詮釋。HARTING以一款MICA（模塊化工業計算架構），逐步向以「連接」為基礎的數字化增值服務與集成解決方案供應商轉型。如今，圍繞MICA平台構建的生態系統已經逐步形成，與40餘家合作夥伴共同為能源、電動汽車、數控機床等領域提供服務，甚至也拓展到了預測性維護服務。

圖| 德國HARTING圍繞MICA構建生態系統

從另一個角度講，連接與協作，除了更好地滿足客戶的需求，也是為了更有效地展開競爭與狙擊。例如Dassault Systèmes與Bosch共同打造的生產數字化雙胞胎解決方案，就是最好的詮釋。Phoenix與Eplan、Rittal的聯合數字化解決方案，也如出一轍。

圖| Dassault Systèmes與Bosch聯合打造的數字化雙胞胎解決方案，分別在6號館與17號館同步展出，5G技術也應用於其中

類似的交叉站位不勝枚舉。在這個市場上，單打獨鬥的越來越少，相比之下，兵團作戰，甚至生態系統級別的高維戰法越來越多。

從產品思維到系統架構思維

為什麼有的展台門庭若市，有的展台卻門可羅雀？

拋開跳艷舞、演雜技這種無聊的噱頭不談，根本原因是製造業從業者們如今面臨越來越複雜的問題，段位越高的玩家，越關心「什麼樣的頂層設計更能將數字化、智能化技術與自身業務模式匹配與結合併助推整體轉型升級？」、「什麼樣的系統架構規劃能夠通過跨領域技術的有效融合達到優化整體價值鏈目標從而全面提升企業綜合競爭實力？」、「用什麼方法能夠解決關鍵環節的關鍵問題，同時不影響整體系統的運行效率？」。

換而言之，伴隨著製造業從業者的認知升級，願意聽具體產品功能介紹的人，越來越少。

其實不僅僅是展會，筆者在日常工作中與客戶交流的時候，也面臨同樣的問題。對客戶講「我這有一大堆好東西，您看看您要點啥」的時代已經過去，針對客戶的問題、痛點以及期望通過數字化轉型達到的目標，以系統的視角為客戶提供整體的解決方案，才能有效滿足客戶需求。

西門子在工業自動化硬體與工業軟體領域具有很強的比較優勢，卻並沒有就產品而論產品，而是針對於不同行業，聚焦企業全價值鏈，以提供諮詢規劃服務開始，為客戶量身定製頂層設計、整體系統架構、各關鍵環節的具體解決方案，並以自身技術實力為支撐，通過持續的技術驗證確保方案的落地實施。其所面向的客戶行業從航空航天、汽車製造、電子裝配，到食品飲料，再到石油、化工，不一而足。

圖| 西門子在航空航天、汽車製造、增材製造、食品飲料、油漆塗料等行業的數字化解決方案，全面覆蓋從離散、混合、流程等各類行業

無獨有偶，Bosch將其應用於製造業多個環節零散軟體功能打包命名為Nexeed，以系統視角審視製造企業整個OTD（Order to Deliver）鏈，幫助客戶實現從供應鏈到生產再到物流的整個過程優化。

圖| Bosch聚焦於OTD鏈的軟體組合

工業軟體巨頭達索並沒有單純地講述自己軟體功能，而是分15個步驟，從產線布局開始，沿著生產規劃、生產執行的步驟，一直講到工業雲應用。當然，其在設計、模擬等方面所能做的事情，全部貫穿其中，一個也沒有少。怎麼樣，這個套路，是不是感覺似曾相識？

哪怕是傳統的傳動設備製造商，也已然開始向系統解決方案及綜合服務供應商轉型，例如齒輪箱與減速機製造商SEW，如今已經以供應鏈與物流解決方案供應商的形象出現。

圖| SEW輔助人工作業的物流解決方案

無論是傳統工業自動化企業跨界工業軟體，還是老牌軟體供應商跨界製造，亦或兩者兼具的工業老司機，似乎大家都洞悉了市場發展趨勢，故而殊途同歸。

從楚河漢界到跨領域技術加速融合

2012年前後，筆者曾經做過三年以上的競爭情報分析工作，其中一種分析方法叫做Benchmarking Analysis（即對標分析法，學名叫做定標比超分析法），這種方法講究找到與自己業務對應的競爭對手業務，定義KPI進行對比分析。多年來，這項工作一直都非常有效，堪稱市場研究與戰略的基石之一。

但是後來到了2015年前後，發現越來越做不下去，為什麼呢？因為大家的業務構成越來越複雜，維度越來越多，縱橫交錯，以至於你根本沒法對標，即是勉強對上了，最後也會發現，你沒有輸給對標中的任何一個企業，但你仍然沒有顯著的增長，還在持續的丟市場份額，整體上越來越無法自恰，甚至到了最後，你連市場定義都很難，因為各領域彼此之間界限，變得越來越模糊，這是跨領域技術融合的結果。

數字化與智能製造加速了跨領域技術之間的集成與融合，OT領域的玩家向上延伸，IT領域的玩家向下延伸，不管自己原先處於什麼位置，都在積極擴展自己的疆域，憑藉自己的優勢，去搶別人的飯碗。

Phoenix最早期的業務是接線端子，到如今已經是從工業物聯網平台，到工程組態集成軟體平台，再到PLC等工控產品一應俱全了。

相比之下，海爾從傳統的家電業縱身跨越全價值鏈的生態系統級平台與大規模定製化解決方案供應商的轉變，則更加令人激賞。

被ABB收購的自動化領域隱形冠軍B&R，憑藉自己在工業自動化領域多年的深厚積累，向下探索機器的智能化，例如任意軌跡的長錠子直線傳輸系統，向上則與華為等跨領域合作夥伴共同探索TSN + OPC UA的網路技術。

圖| 被ABB收購的B&R仍然以相對獨立的姿態出鏡漢諾威

華為作為中國民族企業的驕傲，這些年來更是日行千里，基於5G技術探索未來工廠通訊、從邊緣到雲端，從平台到應用，全面布局工業物聯網生態，聯想到前不久任總發布的總裁辦電子郵件中所提到的「從系統工程角度出發規劃華為大生產體系架構，建設世界一流的先進生產體系」，華為進一步跨界無非只是時間早晚的問題。

圖| 華為重點展出了基於OceanConnect的車聯網解決方案、eLTE互聯工廠、TSN + OPC UA Testbed、5G技術的應用等

雖然西門子在二十餘年來持續迭代，一路走來，從傳統自動化硬體製造商，到如今縱向貫穿企業層、管理層、操作層、控制層直至現場層、橫向全面跨越從產品設計、生產規劃、生產工程、生產執行直至增值服務完整價值鏈但是在友商們的加速進步面前，仍然倍感壓力，因此也始終未敢止步。TSN、邊緣計算、人工智慧、甚至對於區塊鏈在工業領域的應用，都在積極的探索之中。

筆者認為，在數字化轉型、實現智能製造，並向工業4.0願景邁進的未來之路上，跨領域之間技術的融合，仍將不斷深化，並且是最可能產生或引發變革的源頭。

從追求無人化到科技以人為本

從工業4.0誕生伊始，「無人化」的喧嘩與躁動就從未停止，時至今日，筆者很欣喜地看到，「人」再次被提升到智能製造的核心位置。顯而易見，無論是今天的數字化，還是明天的智能化，都是為了更好地輔助人，而不是取代人。

展會現場上「爭奇鬥豔」的協作機器人們，有效佐證了這一趨勢，高端玩家甚至已經開始將人工智慧技術融入其中。

Festo仿生機器人的現場秀固然搶眼，但在我眼裡，更強大的其實是他們基於仿生學的理念，藉助強大的感測技術、電驅技術，結合虛擬現實與人工智慧，打造的能夠跟隨模仿學習操作人員工作的運動軌跡完成生產作業的協作機器人，這種解決方案，遠比在預編程的情況下僅能完成固定路徑作業的機械手，高出不止一個段位。

Rethink的智能協作機器人Sawyer也毫無懸念的再一次震撼了我，同樣無需編程，能夠根據操作人員的手把手作業，在系統中自動形成編程程序，同時系統對機器人作業進行實時模擬，並對數據進行監測與可視化，從而打造數字化雙胞胎。

圖| Rethink的智能協作機器人Sawyer

然而，出乎筆者意料的是，以往只存在於幻想中的智能協作機器人，居然出現在西門子的展台上——西門子與KUKA聯合打造的Autonomous協作機器人。

這個表面看似稀鬆平常的解決方案，強大之處在於：機器人作業不但不需要編程，甚至不用人工手把手試教，而是由人直接對系統發布指令（例如：組裝某款產品），機器人可以通過機器視覺所「看到」的零部件的位置，自主規劃最優工作路徑完成作業，在這個過程中，如果有人干擾了作業，比如更換了零件的位置，機器人會根據實際情況自主判斷，並重新規劃路徑，整個過程系統自動形成編程程序，數字化雙胞胎技術，實現虛實精準映射，持續積累數據，以便為未來系統進一步優化做準備……

怎麼樣？有沒有感覺「狀多智而近妖」？別害怕，它的存在，依然是為了根據人提出的指令，更好地輔助人工作業。脫離了人，機器甚至連存在的意義都會失去。?

五從數據採集與可視化到基於第五大能源的價值鏈延伸

針對於工業大數據，筆者清楚地記得去年圈內廣泛熱議的話題是如何有效地完成數據採集，而如今已經有一半以上的解決方案供應商開始了數據可視化解決方案，不少高端玩家已經開始嘗試利用數據為客戶創造價值，少數終極玩家甚至已經給出了基於數據分析的高附加值服務。

顯而易見，無論是感測器領域、工業自動化領域，還是互聯網、IT、通訊領域的玩家，都清楚地意識到「數據」這一被譽為世界第五大能源的價值所在，於是紛紛來此競技，希望通過數據分析，實現自身在價值鏈上的延伸，在工業物聯網的助力之下，這種價值鏈延伸的半徑被進一步拉長。

圖| 西門子、ABB、IBM + Mitsubishi、KUKA等多家廠商，均可基於設備數據監測，提供預測性維護

事到如今，要麼莫談大數據，一旦提起這個話題，如果你只給大家看幾個屏幕、幾頁PPT，那麼無疑會被嗤之以鼻，甚至諸如設備狀態監測與預警、預測性維護等服務，都已經成為比較常規的「數字化服務」，基於數據的機器學習雖然被冠以人工智慧的帽子，但單機效率的優化，早已不算是獨門絕學，至少已經通過SIDRIVE IQ將此付諸於實踐的西門子，並不將其視為自己的競爭優勢。

在數字化服務方面，西門子已經開始嘗試更高階的玩法，例如基於對自己的工廠積累的海量數據進行分析，實現整個電裝生產流程的過程診斷、改善點發掘與優化，用數字化的技術手段來主推精益生產的實現。

李傑教授曾經說過，傳統的大數據是發散的，而工業大數據是收斂的，重在聚焦。筆者認為，大數據在工業領域的下一步發展，將出現在基於對縱深行業工藝與知識的深度理解，針對具體目標定向精準抓取關鍵數據後，通過對特定KPI的分析，創造商業洞察。

仍然不足夠

製造業的網路化連接，促進了更廣泛的企業間協作，使智能製造生態系統不斷走向成熟，智能製造的多元性、複雜性與系統性，為跨領域技術的加速融合提供了溫床，人本理念讓智能化回歸本源，為冰冷的科技找回應有的溫情，而在整個過程中，數據為我們源源不斷地提供動力。

凡此過往，皆為序章。

在可以預見的未來，製造業將在這五大趨勢的彼此融通與交互作用中羽翼漸豐，但與此同時，筆者仍然認為變數無疑是存在的，事實上眼下就已經有很多黑應用正在醞釀，例如可能打破傳統生產線概念的可重構製造系統，仿生學與機器人、人工智慧的結合，以及當前被市場廣泛熱議的工業區塊鏈，而這也恰恰是最具趣味與令人滿懷憧憬的，不是么？?

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作者?

黃昌夏：西門子數字化工廠集團數字化業務高級顧問，南山工業書院研究組成員，在數字化工廠、工業互聯網、製造企業技術戰略、智能製造市場發展與生態演進等領域具有獨到的見解，業界人稱黃小邪。

王永宗：西門子數字化工廠及過程工業與驅動集團高級銷售經理，南開大學MBA，天津市自動化學會理事，數字化研習社數字化製造板塊版主。

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