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IT与OT咋融合
现场的神灵
再出海
产品线的边界在哪里
两大令人遗憾的事情
小记
作者简介
林雪萍：北京联讯动力咨询公司总经理，上海交大中国质量研究院客座研究员
2023年智能制造发展现状及趋势大家好，我是Edison。 今年的上海工博会，好不热闹！所谓外行看热闹，内行看门道，接下来我们就跟随一位内行老师的步伐，一起看看智能制造目前到底走到哪里了？ 本文由知识自动化（zhishipai）授权转载，原文标题为《林雪萍 | 智能制造走到哪里了？》 未来制造是什么样的？中国制造现在走在哪里？久别三年的上海工博会，带来一些新启发。 要了解智能制造的趋势，唯一重要的线索仍然是自动化。能把自动化与数字化技术、工艺改善结合在一起，才能理解未来工业的发展趋势。 超过1000平米展台的西门子，展出了三十多种方案。这是探视远方的一个不错的落地天窗，也能看到当下智能制造的落地场景。西门子提出了全新的大战略图景：“Industrial Operations X”。这似乎意味着新的工业操作系统正在诞生。 当然，真正的图景还无法准确描述，但未来工业的脉动信号却是强烈的。站在更高瞭望塔上的企业战略家们，正在为应战新的涛浪而动员起来。 智能制造是IT与OT的融合，这已经成为共识。但共识之下依然语义不明，歧路连绵。以前曾经讨论到底是IT和OT两拨人争夺主导权的问题，现在终于有了一个明确的答案。OT已经完全恢复了自信，占据了一号位，而IT则重回辅助位的位置。 然而OT也在进化，自动化也不是大家熟悉的自动化。在过去四五年与IT相互较量的过程中，OT也变得开放多了，很多IT思维被引入进来。西门子提出了“增强自动化”概念，就是对OT既有技术的一种升级术。它将自动化的全栈技术，用数字化技术重新编织一遍。当前的智能制造的IT与OT融合，其实并非融合而只是强行绑定。这种通过接口方式的连接，并非是真正的融合。就像是一种粉刷术，用IT做涂料来粉刷OT原来的墙。而未来智能制造将会是一种天然的IT与OT的共生，涂料成为天然墙体的一部分。智能制造的IT与OT，不是融合，而是原生，就像双螺旋结构一样成为智能制造的基因。 为此西门子在现场展示了一种控制系统的全新形态。它将自动化软件平台，用最负盛名的IT编程平台Visual Studio的新一代轻量化版本VS Code作为底层，用IT视角重写一遍。这意味着，大学计算机、信息技术毕业的人，也可以加入到自动化编程的行列里来。自动化的大门，从来没有像今天这样敞开。而IT人才则可以轻松踏进殿堂。自动化控制系统的编程，以前多用梯形图，以至于这门学科都有“堕落”的迹象。很多企业居然会觉得这跟电工，没有什么差别。这种观点严重地影响了人才大军的加入。而现在，更多IT人才的注入，将是未来自动化的一股清流。 西门子从产品设计、到产线仿真、到机器实时分析，展现了全套软件的优势。它正在将所有的软件能力打包成一个“Xcelerator”平台，试图吸引各方生态伙伴，构建一个全新的商业帝国。创新者都喜欢“X”战略，无论谷歌，特斯拉还是西门子，它意味着探索未来的可能性。目前西门子的X平台战略图景清晰，但战术打法依然需要深度的迭代。眺望远方的落地天窗还有很多虚掩的帘幕，需要继续拉开。 软件正在成为制造界的新领袖。机器制造商，将不再是只单纯的提供一台设备，而是要交付两套系统：一套是物理机器，一套是数字孪生机器。一台机器设备，加上一台“虚拟机器”将成为标配。在工厂竞标的现场，越来越聪明的甲方，将不再只是看机器参数，也不是听取PPT的方案汇报，而是要求“虚拟机器”先运行一遍参数，然后才有“竞标上岗”的资格。这对OEM制造商，将构成巨大的挑战。只懂机械电气，而无法用软件打通全流程的制造商，可能会成为“机器土包子”而甩在时代的后面。这是一门需要借助外部力量才能掌握的技能，无法通过机电工程师的悟性而自动升级。OEM制造商，需要按下“Reset重启键”，做出刷新自我的选择。 每一个自动化厂家，都不能对软件无动于衷。三菱电机的“未来制造”，将SCADA软件、3D仿真软件、以及数据分析诊断软件MELSOFT做了打包，首次在工博会联合展出。这是一种战略姿态。自动化厂家，需要盘算自家的软件资产。施耐德电气也展示了“未来工业”的思考，它所收购的剑维AVEVA软件，正在像蔓藤一样沿着硬件部分蔓延生长。更多的工艺知识也灌注在它的基础平台之上。 德国菲尼克斯推出了“虚拟控制VC”（Virtual Control）的样机，这是对未来控制系统的一次巨大的颠覆。它意味着未来的控制系统，硬件与软件将大大解耦，工厂现场的工程调试，将大幅度缩减。正如服务器的虚拟机一样，虚拟控制，借助于一台工控机就可以控制多个不同可编程控制器PLC，而非分管不同的任务。新的控制系统，正在招呼我们把头伸进未来的窗户。多年前收购了自动化编程软件KW之后，菲尼克斯推出了基于Linux的下一代控制系统PLCnext，已经展现了新一代控制系统的混合态。既有轻计算的功能，也可以进行高级语言的编程，为IT人员进入自动化打开方便之门。而强化关注低碳绿色的未来，也是这个绿色电气隐形冠军的新举措。它推出的GreenPro已经在“组织碳”开始了碳足迹跟踪，并在“产品碳”展开突破。 日本欧姆龙自动化公司，非常强调“人机协同”，将人的技能软件化，与机器融合在一起。印象中，欧姆龙是一个最没有花架子的公司。我在四年前看到的欧姆龙的“匠艺自动化”的提法，现在看上去，依然在不折不扣的实践。欧姆龙的展台往往是最值得静心琢磨的地方，不在于自动化技术，而在于浸润全场的精益理念。它不厌其烦地讲述一个道理：人，如何与机器共生。熟练技工的技能，如何编码化？“工匠保全”是我喜欢的术语，它意味着OT知识与IT技术进行共生，需要管理者理念的更新，而非简单的技术升级。日本制造认死理，不会追逐概念风。每年看上去没有变化，但四五年就有大不同。 台达电子的举动，同样值得琢磨。很难定义台达的业务线。它既有PLC系统，也是多年全球第一的电源供应商，还有风扇等诸多业务。很多人小看了电源，它对于安全零容忍的特点，使得生产电源门槛极高。国内比较好的企业应该算是航嘉集团，在下游用户联想电脑的大力反哺下，才得到了很好的发展。台达的智能制造，跟精益完美地结合在一起。而台达，居然是一个设备制造狂人。在它的PLC、电源生产线，所有的设备几乎全是它自己制造的。尤其是在收购了美国贴片机UI之后，整个产线的设备自产率会高达90%。锡焊机、光学检测机，都自己制造。然后，也将这样的电子制造线，出售给客户。自行制造设备最大的好处，就是让生产成为拧不干的毛巾。对于智能制造，台达电子提出的目标原则，“数年之内，大幅提升人均产值”。真是骇世惊俗。如此惊人的自动化率，如何实现？那就是不能靠单机设备突破，必须靠整条线的联动——这正是自造设备的逻辑。这需要大量的软件，将设备相连。目前，台达电子已经实现了大幅减少到目标。要拧出更多水分，仅仅盯着制造也不行，必须向设计端进军。改进设计理念，面向自动化的设计，才能一体化改进现场的效率。台达的经历，会让人觉得，精益依然大有可为。 在激光装备的现场，人们会由衷感到自己的渺小。因为这里的场面，实在都过于宏大。到处都是几百平米的展台，激光行业最擅长表演秀的济南邦德激光，一如既往的妖娆。告别机器的黑粗油腻，邦德将激光设备无论是外观还是营销方式，都整成邦德女郎的样子。这是工业界的清奇之风。 浮夸的空间背后，映射出一个高度同质化竞争的产业。激光行业可能是所有行业的“内卷之王”。听起来就是高科技的激光，在这里变成了白菜价。激光器是激光设备最重要的动力心脏。自从武汉锐科激光突破了美国光纤激光霸主IPG的技术护栏之后，激光器的价格就开始直线下降，导致激光设备的性能价格比，大幅度下探。功率瓦数的单价不断下降的激光器，就像是直奔深海的沉石，也拽着上面的麻袋不断探底。 很难赚到钱。但资本给与了很好的支持。聪明的企业，已经发现了新的机会，那就是到海外去。全球新建工厂明显增多，那些视野开阔的企业，就开始销售到海外。在国内有着深厚战略定力的广东宏山，成为行业的一面旗杆。从不负债，稳健经营。作为一家战略引领的企业，在海外的营收已经超过30%以上。但印度、越南正在祭起“反补贴反倾销”的长剑，指向中国方兴未艾的激光出口设备。目前看，中国还没有找到有效的组织方式，来应对这样老套路的双反武器。 同样值得思考的是机器人行业。国产机器人呈现了跟激光一样的特点，宏大而内容空荡。中国机器人已经高速发展，2022年达到近30万台的产量。但那么多的机器人制造商挤进来，可以看出这个市场的门槛也变得极低。相互拼刺刀，市场变得残酷变味。这个市场还在等待洗牌的机会。现场看到了埃斯顿机器人推出的UNO高端机器人，可以高速高精度适应各种恶劣的环境，感觉还是一个亮点。中国锂电和光伏的爆发，为机器人迎来很多想象空间。例如用在锂电池的一个场景的50公斤SCARA机器人，就基本由中国制造商垄断。这是一个新气象。但机器人还需要更多的这种突破，只有向高端机器人挑战，才有机会。但如何更好地生存，向海外进军无疑是关键道路。埃斯顿几年前收购的德国焊接机器人Cloos和英国运动控制器TRIO翠欧，正在成为埃斯顿的一个有效的国际渠道。 我在即将出版的《供应链攻防战》一书中，提到了两件事情。第一个是“中国制造再出海”。供应链大分流之际，供应链的移动已经无法避免。中国制造要采取主动措施，积极布局，从而在这次供应链板块重塑之时，重新获得成长的力量。第二个就是“合成营出海”。中国制造现在出海，既面临着严峻的生态环境，更有成熟跨国企业的一体化布局。不能再让企业单打独斗。那些金融、信贷、情报、智库、咨询等服务平台，都应该参与其中，保驾护航。 智能制造的产能需要出口，激光是一个好的观察样本。激光是最卷的行业，国内很难赚到钱，国外则有大量的机会。但激光企业的体量往往很小，即使领头羊大族激光，也只有150亿元的收入，远远甩开第二名友商。然而，激光也是中国的优势行业。如何让这样的产业健康成长，值得深思。再次融入全球化，换一种方式获得全球财富，是中国制造的新课题。激光行业正在接受这样的挑战。 汇川技术无疑已经成为自动化领域最耀眼的黑马。在现场，人山人海。人们似乎怀着一点点朝圣的心情，来看望这个二十年前从华为出来创业的公司。它在2022年收入超过230亿元，它的人数也达到了2万人。汇川是一个胆大敢赌的血性公司，过去两三年它成功地“押中”了新能源汽车国产自动化的赛道。它的产品线太丰富了，几乎充塞了自动化的每个角度，从控制系统、运动控制器、伺服驱动、伺服电机，到各种网关、IO。更有进军机床CNC系统的雄心，还有什么是汇川不想做的？ 这种打法，似乎成为中国自动化市场所喜欢的模式。每个企业都在扩充自己的产品线。这一点，对于过去通过并购而壮大的企业，优势会更加明显。美的工业在收购以色列的高创之后，就在它的运动控制、伺服驱动的基础上，增加了小型PLC、驱动控制一体机、高精度工业相机。这些新扩充的设备，有效地围绕国内的锂电、光伏、半导体设备等行业而发展。 宜科电子在收购吉诺之后，也大大扩充了自己在现场自动化的地盘。在成功从德国巴鲁夫、图尔克的版图里，获取了远程IO模块的一半以上市场份额之后，也开始进入了柜内IO。并开发了PLC控制器。同时，借助多年传感器的经验，也进入线激光领域。这使得宜科从“检测”领域，跃迁上升到“测量”环节。跟汇川20年一样，宜科今年也是20年历程。企业的成长，在这两年得到了急速的发展。 有两大令人遗憾的事情，跟我们想象的不一样。 第一个：自动化企业”去工业互联网化”的意图很明显。跨国公司的自动化巨头们，似乎都不再多提工业互联网平台。当年引领工业互联网平台发展的旗帜Predix早已云消雾散，成为江湖上的一个零落成泥的尘封传说。西门子在当年也同期推出了Mindsphere，霍尼韦尔、罗克韦尔等自动化巨头纷纷推出自己的平台。然而，他们很快就将工业互联网平台的长矛收起而改为盾牌，化进攻为防守。Mindsphere平台早已经悄悄转型，一度成为西门子收购的低代码平台Mendix的背面支撑部分。现在，连这个名字存在的必要性，都也没有了。它已经更名为“Insights Hub”（洞见之港）。这个名字意味深长。每家都用软件加强自己的筋骨，用工业互联网打通任督脉络，为自己所用，非常好。但是要单纯靠这样的工业互联网去打天下，还是非常难的。人们或许需要重新反思这条路的战略走向。 在国外的所有自动化公司之中，仍然在强化工业互联网平台战略的，看上去只有日本的日立Lumada。当年提出Lumada工程师背景的人，现在已经成为社长。战略也不好改吧。但它的业务成分要复杂得多，大量既有的数据中心、商业智能的产品方案都充塞其中。因此，这也绝不是一个新创业务的骨架。人们或许已经不再在意它的称呼是什么，但企业的战略却需要非常清晰它的内涵与边界。 第二个遗憾是，人工智能AI难以成为智能制造的主力军。它只能是一个小小的配角——尽管它带着最闪亮的高帽子。ChatGPT为AI赢得了广泛的口碑，在既有软件如微软、赛富时Salesforce，已经起到了价值倍增器的作用。但在工业领域，AI依然需要卖力的奔跑，寻找自己的阵地。在视觉检测等领域，AI有了巨大的突破。但这么小的舞台，还无法满足多才多艺的AI的演出能力。这并非AI无能，而是工业界没有准备好。工厂既没有能力将原有散落的隐性知识进行软件化，也没有意愿去花钱购买已经做好的知识包。工厂重硬件轻软件的老现象，面对全新的AI能力，再次浮现出保守的一面。工业领域的AI陷入了一种悖论，人们期待AI产出更多，但却不打算付费。做纯算法的AI企业，不得不附体在硬件上，寻求艰难的价值突破。 一天半的时间，浮光掠影地看了一下参展的企业。既有欣喜，也有沉重。中国企业表现了强劲的生命力，勇猛精进。而外企则展示深厚的技术功底，无论是工艺精进，还是数字化技术，都展示肉眼可见的全新护城河。看上去，竞争一点都不怕，都有各自活跃的市场。然而供应链的大变局，却也在分散人们的战略注意力。天田激光设备去年开始在中国收缩，上海的工厂也转让出去。但是，它在全球市场却增长了30%。全球最大的自动化气动执行机构日本SMC公司，在日本本土市场的增长达到22%，超过了中国的增长。这是过去不曾发生的事情。这些略带一些异样的气息，意味着在中国市场的诱惑力之外，还有新的变数正在形成。中国制造需要建立新的格局，迎接别样的挑战。 （全文完） 年终总结：Edison的2022年终总结 数字化转型：我在传统企业做数字化转型 C#刷题：C#刷剑指Offer算法题系列文章目录 .NET面试：.NET开发面试知识体系 .NET大会：2020年中国.NET开发者大会PDF资料
