文 | 林雪萍
本文由知識(shí)自動(dòng)化(zhishipai)授權(quán)轉(zhuǎn)載,原文標(biāo)題為《林雪萍 | 智能制造走到哪里了?》。
未來制造是什么樣的?中國(guó)制造現(xiàn)在走在哪里?久別三年的上海工博會(huì),帶來一些新啟發(fā)。
IT與OT咋融合
要了解智能制造的趨勢(shì),唯一重要的線索仍然是自動(dòng)化。能把自動(dòng)化與數(shù)字化技術(shù)、工藝改善結(jié)合在一起,才能理解未來工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
超過1000平米展臺(tái)的西門子,展出了三十多種方案。這是探視遠(yuǎn)方的一個(gè)不錯(cuò)的落地天窗,也能看到當(dāng)下智能制造的落地場(chǎng)景。西門子提出了全新的大戰(zhàn)略圖景:“Industrial Operations X”。這似乎意味著新的工業(yè)操作系統(tǒng)正在誕生。
當(dāng)然,真正的圖景還無法準(zhǔn)確描述,但未來工業(yè)的脈動(dòng)信號(hào)卻是強(qiáng)烈的。站在更高瞭望塔上的企業(yè)戰(zhàn)略家們,正在為應(yīng)戰(zhàn)新的濤浪而動(dòng)員起來。
智能制造是IT與OT的融合,這已經(jīng)成為共識(shí)。但共識(shí)之下依然語(yǔ)義不明,歧路連綿。以前曾經(jīng)討論到底是IT和OT兩撥人爭(zhēng)奪主導(dǎo)權(quán)的問題,現(xiàn)在終于有了一個(gè)明確的答案。OT已經(jīng)完全恢復(fù)了自信,占據(jù)了一號(hào)位,而IT則重回輔助位的位置。
然而OT也在進(jìn)化,自動(dòng)化也不是大家熟悉的自動(dòng)化。在過去四五年與IT相互較量的過程中,OT也變得開放多了,很多IT思維被引入進(jìn)來。西門子提出了“增強(qiáng)自動(dòng)化”概念,就是對(duì)OT既有技術(shù)的一種升級(jí)術(shù)。它將自動(dòng)化的全棧技術(shù),用數(shù)字化技術(shù)重新編織一遍。
當(dāng)前的智能制造的IT與OT融合,其實(shí)并非融合而只是強(qiáng)行綁定。這種通過接口方式的連接,并非是真正的融合。就像是一種粉刷術(shù),用IT做涂料來粉刷OT原來的墻。而未來智能制造將會(huì)是一種天然的IT與OT的共生,涂料成為天然墻體的一部分。智能制造的IT與OT,不是融合,而是原生,就像雙螺旋結(jié)構(gòu)一樣成為智能制造的基因。
為此西門子在現(xiàn)場(chǎng)展示了一種控制系統(tǒng)的全新形態(tài)。它將自動(dòng)化軟件平臺(tái),用最負(fù)盛名的IT編程平臺(tái)Visual Studio的新一代輕量化版本VS Code作為底層,用IT視角重寫一遍。
這意味著,大學(xué)計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)畢業(yè)的人,也可以加入到自動(dòng)化編程的行列里來。自動(dòng)化的大門,從來沒有像今天這樣敞開。而IT人才則可以輕松踏進(jìn)殿堂。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的編程,以前多用梯形圖,以至于這門學(xué)科都有“墮落”的跡象。很多企業(yè)居然會(huì)覺得這跟電工,沒有什么差別。這種觀點(diǎn)嚴(yán)重地影響了人才大軍的加入。而現(xiàn)在,更多IT人才的注入,將是未來自動(dòng)化的一股清流。
西門子從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、到產(chǎn)線仿真、到機(jī)器實(shí)時(shí)分析,展現(xiàn)了全套軟件的優(yōu)勢(shì)。它正在將所有的軟件能力打包成一個(gè)“Xcelerator”平臺(tái),試圖吸引各方生態(tài)伙伴,構(gòu)建一個(gè)全新的商業(yè)帝國(guó)。
創(chuàng)新者都喜歡“X”戰(zhàn)略,無論谷歌,特斯拉還是西門子,它意味著探索未來的可能性。目前西門子的X平臺(tái)戰(zhàn)略圖景清晰,但戰(zhàn)術(shù)打法依然需要深度的迭代。眺望遠(yuǎn)方的落地天窗還有很多虛掩的簾幕,需要繼續(xù)拉開。
軟件正在成為制造界的新領(lǐng)袖。機(jī)器制造商,將不再是只單純的提供一臺(tái)設(shè)備,而是要交付兩套系統(tǒng):一套是物理機(jī)器,一套是數(shù)字孿生機(jī)器。一臺(tái)機(jī)器設(shè)備,加上一臺(tái)“虛擬機(jī)器”將成為標(biāo)配。
在工廠競(jìng)標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng),越來越聰明的甲方,將不再只是看機(jī)器參數(shù),也不是聽取PPT的方案匯報(bào),而是要求“虛擬機(jī)器”先運(yùn)行一遍參數(shù),然后才有“競(jìng)標(biāo)上崗”的資格。
這對(duì)OEM制造商,將構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。只懂機(jī)械電氣,而無法用軟件打通全流程的制造商,可能會(huì)成為“機(jī)器土包子”而甩在時(shí)代的后面。這是一門需要借助外部力量才能掌握的技能,無法通過機(jī)電工程師的悟性而自動(dòng)升級(jí)。OEM制造商,需要按下“Reset重啟鍵”,做出刷新自我的選擇。
每一個(gè)自動(dòng)化廠家,都不能對(duì)軟件無動(dòng)于衷。三菱電機(jī)的“未來制造”,將SCADA軟件、3D仿真軟件、以及數(shù)據(jù)分析診斷軟件MELSOFT做了打包,首次在工博會(huì)聯(lián)合展出。這是一種戰(zhàn)略姿態(tài)。自動(dòng)化廠家,需要盤算自家的軟件資產(chǎn)。
施耐德電氣也展示了“未來工業(yè)”的思考,它所收購(gòu)的劍維AVEVA軟件,正在像蔓藤一樣沿著硬件部分蔓延生長(zhǎng)。更多的工藝知識(shí)也灌注在它的基礎(chǔ)平臺(tái)之上。
德國(guó)菲尼克斯推出了“虛擬控制VC”(Virtual Control)的樣機(jī),這是對(duì)未來控制系統(tǒng)的一次巨大的顛覆。它意味著未來的控制系統(tǒng),硬件與軟件將大大解耦,工廠現(xiàn)場(chǎng)的工程調(diào)試,將大幅度縮減。正如服務(wù)器的虛擬機(jī)一樣,虛擬控制,借助于一臺(tái)工控機(jī)就可以控制多個(gè)不同可編程控制器PLC,而非分管不同的任務(wù)。
新的控制系統(tǒng),正在招呼我們把頭伸進(jìn)未來的窗戶。多年前收購(gòu)了自動(dòng)化編程軟件KW之后,菲尼克斯推出了基于Linux的下一代控制系統(tǒng)PLCnext,已經(jīng)展現(xiàn)了新一代控制系統(tǒng)的混合態(tài)。既有輕計(jì)算的功能,也可以進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的編程,為IT人員進(jìn)入自動(dòng)化打開方便之門。而強(qiáng)化關(guān)注低碳綠色的未來,也是這個(gè)綠色電氣隱形冠軍的新舉措。它推出的GreenPro已經(jīng)在“組織碳”開始了碳足跡跟蹤,并在“產(chǎn)品碳”展開突破。
現(xiàn)場(chǎng)的神靈
日本歐姆龍自動(dòng)化公司,非常強(qiáng)調(diào)“人機(jī)協(xié)同”,將人的技能軟件化,與機(jī)器融合在一起。
印象中,歐姆龍是一個(gè)最沒有花架子的公司。我在四年前看到的歐姆龍的“匠藝自動(dòng)化”的提法,現(xiàn)在看上去,依然在不折不扣的實(shí)踐。
歐姆龍的展臺(tái)往往是最值得靜心琢磨的地方,不在于自動(dòng)化技術(shù),而在于浸潤(rùn)全場(chǎng)的精益理念。它不厭其煩地講述一個(gè)道理:人,如何與機(jī)器共生。熟練技工的技能,如何編碼化?“工匠保全”是我喜歡的術(shù)語(yǔ),它意味著OT知識(shí)與IT技術(shù)進(jìn)行共生,需要管理者理念的更新,而非簡(jiǎn)單的技術(shù)升級(jí)。日本制造認(rèn)死理,不會(huì)追逐概念風(fēng)。每年看上去沒有變化,但四五年就有大不同。
臺(tái)達(dá)電子的舉動(dòng),同樣值得琢磨。很難定義臺(tái)達(dá)的業(yè)務(wù)線。它既有PLC系統(tǒng),也是多年全球第一的電源供應(yīng)商,還有風(fēng)扇等諸多業(yè)務(wù)。很多人小看了電源,它對(duì)于安全零容忍的特點(diǎn),使得生產(chǎn)電源門檻極高。國(guó)內(nèi)比較好的企業(yè)應(yīng)該算是航嘉集團(tuán),在下游用戶聯(lián)想電腦的大力反哺下,才得到了很好的發(fā)展。
臺(tái)達(dá)的智能制造,跟精益完美地結(jié)合在一起。而臺(tái)達(dá),居然是一個(gè)設(shè)備制造狂人。在它的PLC、電源生產(chǎn)線,所有的設(shè)備幾乎全是它自己制造的。尤其是在收購(gòu)了美國(guó)貼片機(jī)UI之后,整個(gè)產(chǎn)線的設(shè)備自產(chǎn)率會(huì)高達(dá)90%。錫焊機(jī)、光學(xué)檢測(cè)機(jī),都自己制造。然后,也將這樣的電子制造線,出售給客戶。自行制造設(shè)備最大的好處,就是讓生產(chǎn)成為擰不干的毛巾。
對(duì)于智能制造,臺(tái)達(dá)電子提出的目標(biāo)原則,“數(shù)年之內(nèi),大幅提升人均產(chǎn)值”。真是駭世驚俗。如此驚人的自動(dòng)化率,如何實(shí)現(xiàn)?那就是不能靠單機(jī)設(shè)備突破,必須靠整條線的聯(lián)動(dòng)——這正是自造設(shè)備的邏輯。這需要大量的軟件,將設(shè)備相連。
目前,臺(tái)達(dá)電子已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大幅減少到目標(biāo)。要擰出更多水分,僅僅盯著制造也不行,必須向設(shè)計(jì)端進(jìn)軍。改進(jìn)設(shè)計(jì)理念,面向自動(dòng)化的設(shè)計(jì),才能一體化改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)的效率。臺(tái)達(dá)的經(jīng)歷,會(huì)讓人覺得,精益依然大有可為。
再出海
在激光裝備的現(xiàn)場(chǎng),人們會(huì)由衷感到自己的渺小。因?yàn)檫@里的場(chǎng)面,實(shí)在都過于宏大。到處都是幾百平米的展臺(tái),激光行業(yè)最擅長(zhǎng)表演秀的濟(jì)南邦德激光,一如既往的妖嬈。
告別機(jī)器的黑粗油膩,邦德將激光設(shè)備無論是外觀還是營(yíng)銷方式,都整成邦德女郎的樣子。這是工業(yè)界的清奇之風(fēng)。
浮夸的空間背后,映射出一個(gè)高度同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)。激光行業(yè)可能是所有行業(yè)的“內(nèi)卷之王”。聽起來就是高科技的激光,在這里變成了白菜價(jià)。
激光器是激光設(shè)備最重要的動(dòng)力心臟。自從武漢銳科激光突破了美國(guó)光纖激光霸主IPG的技術(shù)護(hù)欄之后,激光器的價(jià)格就開始直線下降,導(dǎo)致激光設(shè)備的性能價(jià)格比,大幅度下探。功率瓦數(shù)的單價(jià)不斷下降的激光器,就像是直奔深海的沉石,也拽著上面的麻袋不斷探底。
很難賺到錢。但資本給與了很好的支持。聰明的企業(yè),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了新的機(jī)會(huì),那就是到海外去。全球新建工廠明顯增多,那些視野開闊的企業(yè),就開始銷售到海外。
在國(guó)內(nèi)有著深厚戰(zhàn)略定力的廣東宏山,成為行業(yè)的一面旗桿。從不負(fù)債,穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)。作為一家戰(zhàn)略引領(lǐng)的企業(yè),在海外的營(yíng)收已經(jīng)超過30%以上。但印度、越南正在祭起“反補(bǔ)貼反傾銷”的長(zhǎng)劍,指向中國(guó)方興未艾的激光出口設(shè)備。目前看,中國(guó)還沒有找到有效的組織方式,來應(yīng)對(duì)這樣老套路的雙反武器。
同樣值得思考的是機(jī)器人行業(yè)。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人呈現(xiàn)了跟激光一樣的特點(diǎn),宏大而內(nèi)容空蕩。中國(guó)機(jī)器人已經(jīng)高速發(fā)展,2022年達(dá)到近30萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)量。但那么多的機(jī)器人制造商擠進(jìn)來,可以看出這個(gè)市場(chǎng)的門檻也變得極低。相互拼刺刀,市場(chǎng)變得殘酷變味。這個(gè)市場(chǎng)還在等待洗牌的機(jī)會(huì)。
現(xiàn)場(chǎng)看到了埃斯頓機(jī)器人推出的UNO高端機(jī)器人,可以高速高精度適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境,感覺還是一個(gè)亮點(diǎn)。中國(guó)鋰電和光伏的爆發(fā),為機(jī)器人迎來很多想象空間。例如用在鋰電池的一個(gè)場(chǎng)景的50公斤SCARA機(jī)器人,就基本由中國(guó)制造商壟斷。這是一個(gè)新氣象。
但機(jī)器人還需要更多的這種突破,只有向高端機(jī)器人挑戰(zhàn),才有機(jī)會(huì)。但如何更好地生存,向海外進(jìn)軍無疑是關(guān)鍵道路。埃斯頓幾年前收購(gòu)的德國(guó)焊接機(jī)器人Cloos和英國(guó)運(yùn)動(dòng)控制器TRIO翠歐,正在成為埃斯頓的一個(gè)有效的國(guó)際渠道。
我在即將出版的《供應(yīng)鏈攻防戰(zhàn)》一書中,提到了兩件事情。第一個(gè)是“中國(guó)制造再出?!?。供應(yīng)鏈大分流之際,供應(yīng)鏈的移動(dòng)已經(jīng)無法避免。中國(guó)制造要采取主動(dòng)措施,積極布局,從而在這次供應(yīng)鏈板塊重塑之時(shí),重新獲得成長(zhǎng)的力量。
第二個(gè)就是“合成營(yíng)出?!?。中國(guó)制造現(xiàn)在出海,既面臨著嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境,更有成熟跨國(guó)企業(yè)的一體化布局。不能再讓企業(yè)單打獨(dú)斗。那些金融、信貸、情報(bào)、智庫(kù)、咨詢等服務(wù)平臺(tái),都應(yīng)該參與其中,保駕護(hù)航。
智能制造的產(chǎn)能需要出口,激光是一個(gè)好的觀察樣本。激光是最卷的行業(yè),國(guó)內(nèi)很難賺到錢,國(guó)外則有大量的機(jī)會(huì)。但激光企業(yè)的體量往往很小,即使領(lǐng)頭羊大族激光,也只有150億元的收入,遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開第二名友商。然而,激光也是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)行業(yè)。如何讓這樣的產(chǎn)業(yè)健康成長(zhǎng),值得深思。再次融入全球化,換一種方式獲得全球財(cái)富,是中國(guó)制造的新課題。激光行業(yè)正在接受這樣的挑戰(zhàn)。
產(chǎn)品線的邊界在哪里
匯川技術(shù)無疑已經(jīng)成為自動(dòng)化領(lǐng)域最耀眼的黑馬。在現(xiàn)場(chǎng),人山人海。人們似乎懷著一點(diǎn)點(diǎn)朝圣的心情,來看望這個(gè)二十年前從華為出來創(chuàng)業(yè)的公司。它在2022年收入超過230億元,它的人數(shù)也達(dá)到了2萬(wàn)人。
匯川是一個(gè)膽大敢賭的血性公司,過去兩三年它成功地“押中”了新能源汽車國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化的賽道。它的產(chǎn)品線太豐富了,幾乎充塞了自動(dòng)化的每個(gè)角度,從控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī),到各種網(wǎng)關(guān)、IO。更有進(jìn)軍機(jī)床CNC系統(tǒng)的雄心,還有什么是匯川不想做的?
這種打法,似乎成為中國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)所喜歡的模式。每個(gè)企業(yè)都在擴(kuò)充自己的產(chǎn)品線。這一點(diǎn),對(duì)于過去通過并購(gòu)而壯大的企業(yè),優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。美的工業(yè)在收購(gòu)以色列的高創(chuàng)之后,就在它的運(yùn)動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上,增加了小型PLC、驅(qū)動(dòng)控制一體機(jī)、高精度工業(yè)相機(jī)。這些新擴(kuò)充的設(shè)備,有效地圍繞國(guó)內(nèi)的鋰電、光伏、半導(dǎo)體設(shè)備等行業(yè)而發(fā)展。
宜科電子在收購(gòu)吉諾之后,也大大擴(kuò)充了自己在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化的地盤。在成功從德國(guó)巴魯夫、圖爾克的版圖里,獲取了遠(yuǎn)程IO模塊的一半以上市場(chǎng)份額之后,也開始進(jìn)入了柜內(nèi)IO。并開發(fā)了PLC控制器。同時(shí),借助多年傳感器的經(jīng)驗(yàn),也進(jìn)入線激光領(lǐng)域。這使得宜科從“檢測(cè)”領(lǐng)域,躍遷上升到“測(cè)量”環(huán)節(jié)。跟匯川20年一樣,宜科今年也是20年歷程。企業(yè)的成長(zhǎng),在這兩年得到了急速的發(fā)展。
兩大令人遺憾的事情
有兩大令人遺憾的事情,跟我們想象的不一樣。
第一個(gè):自動(dòng)化企業(yè)”去工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化”的意圖很明顯。跨國(guó)公司的自動(dòng)化巨頭們,似乎都不再多提工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。當(dāng)年引領(lǐng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的旗幟Predix早已云消霧散,成為江湖上的一個(gè)零落成泥的塵封傳說。西門子在當(dāng)年也同期推出了Mindsphere,霍尼韋爾、羅克韋爾等自動(dòng)化巨頭紛紛推出自己的平臺(tái)。
然而,他們很快就將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的長(zhǎng)矛收起而改為盾牌,化進(jìn)攻為防守。Mindsphere平臺(tái)早已經(jīng)悄悄轉(zhuǎn)型,一度成為西門子收購(gòu)的低代碼平臺(tái)Mendix的背面支撐部分。現(xiàn)在,連這個(gè)名字存在的必要性,都也沒有了。它已經(jīng)更名為“Insights Hub”(洞見之港)。這個(gè)名字意味深長(zhǎng)。
每家都用軟件加強(qiáng)自己的筋骨,用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通任督脈絡(luò),為自己所用,非常好。但是要單純靠這樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)去打天下,還是非常難的。人們或許需要重新反思這條路的戰(zhàn)略走向。
在國(guó)外的所有自動(dòng)化公司之中,仍然在強(qiáng)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)戰(zhàn)略的,看上去只有日本的日立Lumada。當(dāng)年提出Lumada工程師背景的人,現(xiàn)在已經(jīng)成為社長(zhǎng)。戰(zhàn)略也不好改吧。但它的業(yè)務(wù)成分要復(fù)雜得多,大量既有的數(shù)據(jù)中心、商業(yè)智能的產(chǎn)品方案都充塞其中。因此,這也絕不是一個(gè)新創(chuàng)業(yè)務(wù)的骨架。人們或許已經(jīng)不再在意它的稱呼是什么,但企業(yè)的戰(zhàn)略卻需要非常清晰它的內(nèi)涵與邊界。
第二個(gè)遺憾是,人工智能AI難以成為智能制造的主力軍。它只能是一個(gè)小小的配角——盡管它帶著最閃亮的高帽子。ChatGPT為AI贏得了廣泛的口碑,在既有軟件如微軟、賽富時(shí)Salesforce,已經(jīng)起到了價(jià)值倍增器的作用。
但在工業(yè)領(lǐng)域,AI依然需要賣力的奔跑,尋找自己的陣地。在視覺檢測(cè)等領(lǐng)域,AI有了巨大的突破。但這么小的舞臺(tái),還無法滿足多才多藝的AI的演出能力。
這并非AI無能,而是工業(yè)界沒有準(zhǔn)備好。工廠既沒有能力將原有散落的隱性知識(shí)進(jìn)行軟件化,也沒有意愿去花錢購(gòu)買已經(jīng)做好的知識(shí)包。工廠重硬件輕軟件的老現(xiàn)象,面對(duì)全新的AI能力,再次浮現(xiàn)出保守的一面。工業(yè)領(lǐng)域的AI陷入了一種悖論,人們期待AI產(chǎn)出更多,但卻不打算付費(fèi)。做純算法的AI企業(yè),不得不附體在硬件上,尋求艱難的價(jià)值突破。
小記
一天半的時(shí)間,浮光掠影地看了一下參展的企業(yè)。既有欣喜,也有沉重。中國(guó)企業(yè)表現(xiàn)了強(qiáng)勁的生命力,勇猛精進(jìn)。而外企則展示深厚的技術(shù)功底,無論是工藝精進(jìn),還是數(shù)字化技術(shù),都展示肉眼可見的全新護(hù)城河。
看上去,競(jìng)爭(zhēng)一點(diǎn)都不怕,都有各自活躍的市場(chǎng)。然而供應(yīng)鏈的大變局,卻也在分散人們的戰(zhàn)略注意力。天田激光設(shè)備去年開始在中國(guó)收縮,上海的工廠也轉(zhuǎn)讓出去。但是,它在全球市場(chǎng)卻增長(zhǎng)了30%。全球最大的自動(dòng)化氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)日本SMC公司,在日本本土市場(chǎng)的增長(zhǎng)達(dá)到22%,超過了中國(guó)的增長(zhǎng)。這是過去不曾發(fā)生的事情。
這些略帶一些異樣的氣息,意味著在中國(guó)市場(chǎng)的誘惑力之外,還有新的變數(shù)正在形成。中國(guó)制造需要建立新的格局,迎接別樣的挑戰(zhàn)。
(作者簡(jiǎn)介 林雪萍:北京聯(lián)訊動(dòng)力咨詢公司總經(jīng)理,上海交大中國(guó)質(zhì)量研究院客座研究員)
來源:知識(shí)自動(dòng)化
原標(biāo)題:智能制造走到哪里了?