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未來已來——從LiveWorx18看工業物聯網行業發展

(一)  關于LiveWorx

波士頓位于美國東北部,創建于1630年,是美國最古老、最有文化價值的城市之一。美國獨立戰爭的導火線正是發生于波士頓的傾茶事件。陸地面積不足130平方公里、人口不足70萬的波士頓,已經逐步成為全球的創新中心。

提起波士頓,絕大多數人立馬會想起哈佛、MIT等全球頂級大學。當然對于吃貨來說,美味而又便宜的大龍蝦自然首當其沖。國內動輒上千的大龍蝦,在波士頓十幾美元就可以大快朵頤。


無論是曾經作為PTC的員工,還是出來后與PTC合作的10年來,在波士頓參加過無數PTC的大會。作為全球三家頂級的專業PLM公司之一,PTC主辦過的以CAD、PLM為主題的大會,能有上千人參加就算很牛X了。而這一次以“數字化轉型”為主題,集“IoT”、 “AR”、 ”AI”、 ”BlockChain” 無數時髦詞匯于一體的LiveWorx大會,吸引了來自70多個國家超過6000名的技術精英、超過100多家行業頂級咨詢公司和工業應用解決方案的合作伙伴的贊助,確實讓我大吃一驚【當然,這與我們很多會議中“要資料”、“搶禮物”、“蹭午飯”的人數統計方法還是不一樣的】。當然,也可以說,這從另外一個角度證明了,PTC從一家PLM軟件公司轉型為工業物聯網(IIoT)平臺公司的戰略智慧。誠然,從一次會議看企業發展未免片面,但PTC納斯達克股價從2014年的30美元到如今接近100美元的優秀表現,卻是一個毋容置疑的佐證。



繼2014年收購ThingWorx立志轉型工業物聯網后,PTC于2015年即推出了以IoT為主題的技術交流大會“LiveWorx”品牌。并將其定位于:


LiveWorx is a global technology conference and marketplace for solutions engineered for a smart, connected world.


從完整的英文定義中我們可以看出,LiveWorx重點專注于智能互聯世界的工程解決方案,它不僅僅是一個全球性的技術交流大會,也是一個各種工程解決方案集中展示的大超市——這一點充分體現了PTC立志構建工業物聯網領域“App Store”的宏偉目標。


2015年,首屆LiveWorx大會在波士頓會展中心(BCEC: Boston Convention & Exhibition Center)召開。利用此機會,馬薩諸塞州州長Charlie Baker也同時在大會上宣布將波士頓所在的馬薩諸塞州立志打造成全球物聯網的中心——“Hub of IoT“。


波士頓會展中心科技感強、服務能力一流、地理位置極佳,地處波士頓核心創新區,交通便利。為推動密切合作,PTC甚至大動干戈,計劃于2019年1月將其全球總部遷往距會展中心不足500米的波士頓海港區海港大道,加入全球物聯網創新區。按照PTC首席執行官Jim Heppelmann的說法:“世界上幾乎沒有哪個地方像波士頓這樣創造了如此多‘第一’。如今,這一地區有望再次成為物聯網和增強現實等顛覆性技術的創新地標。PTC將幫助波士頓進一步擴大國際聲譽,成為全世界的技術領導中心?!?/span>




LiveWorx大會每年5-6月之間固定在波士頓舉行。同時PTC將原來在全球各地召開的本地用戶技術大會等也都統一整合到LiveWorx品牌,于每年10-11月在各國分別召開。


從2015年的不足2000人,到今天的6000多人【很多會場還需要買票才能入場】。LiveWorx已經成為全球最有影響力的IOT盛會,更為波士頓每年眾多頂級活動中最光芒閃耀的品牌。每到此時,波士頓酒店爆滿、龍蝦叫苦不迭,300~500美金/每晚的酒店基本都不含早餐。而且大多時候你只能住在趕地鐵或者火車才能到達會場的酒店里,啃著干癟的面包,暢想著工業互聯網的未來。


(二)  LiveWorx18

從6/17號—6/20日,歷時四天的LiveWorx18大會,加上6/16就已經開始的歡迎宴會,直到6/21日才結束的產品培訓環節,內容極其豐富,堪稱精品。不提前做好“功課”進行充足的準備和規劃,很容易漏掉這場科技盛宴的主菜。


1.核心數字

6000+技術專家

300+思想領袖

5大主題演講

240+分論壇

120+媒體

100+贊助商

…….

LiveWorx18以“未來已來”、“數字化轉型”為主題。在美國知名科技節目主持人馬里奧·阿姆斯特朗(Mario Armstrong)與白色球型機器人的對話控制下,上千個彩色氣球與聲音、彩燈、激光和酷炫人密切協作,開始了科技感爆棚的多媒體表演,為創新和顛覆性技術的探險之旅拉開了帷幕。

2.高大上演講

來自《美國隊長3》、《蟻人》的主演Paul Rudd;國際著名的理論物理學家、未來學家Michio Kaku;來自微軟人工智能與混合現實的技術大拿Alex Kipman);來自NASA載人航天的副局長William Gerstenmaier; 來自哈佛商學院的教授,領導力領域全球頂級專家Linda A. Hill

PTC CEO Jim HeppelMann等,分別就人類未來、科技趨勢、機器人與人類、擁抱轉型等做了主題演講。


各位演講嘉賓一致認為,隨著太空技術、生物技術、IT技術、人工智能技術的快速發展,世界正在發生深刻變化。未來已來,變革勢不可擋。擁抱變革是唯一出路。深入思考與探索人類與地球、人類與機器人的和諧共處是未來非常重要的研究課題。


2.1  開場演講:“Place to Pace”

作為技術型CEO,Jim HeppelMann近兩個小時的精彩開場演講,內容非常豐富。從擁抱變革、數字化轉型、物理世界和數字世界以及人的融合推動創新、通過與Rockwell、Microsoft、ANSYS等外部合作推動創新等進行了演講;同時現場Demo演示了實時仿真、增強現實等應用。特別是基于AR的幾個酷炫的演示引起了臺下的陣陣尖叫和歡呼?!咀髡咴諳殖「芯跤Ω貌皇峭卸?/span>


依然是“語不驚人死不休”的套路,Jim HeppelMann開場即以“Place to Pace”作為標語。他認為當今的世界,變化將成為常態,要想在激烈競爭的環境下取得成功,唯有擁抱變化。所以PTC三個字母有了新的解釋“Prepare To Change”。


對于變革,無論是組織還是個人都會在一定的時間階段內設定預期的戰略目標(B),制定戰略目標、并規劃目標實現路徑的過程我們可以稱之為戰略規劃。從組織或個人當前狀態(A),通過變革邁向預定的目標狀態(B)的過程一般稱之為戰略執行的過程?!按覣到B“是組織或個人戰略規劃和執行中一直采用的方法,并且我們早就習以為常。這和我們國家”中國制造2025“的規劃是一個道理,企業從2.0邁向4.0也是一個從A到B的過程。


但是,在快速變化成為常態的今天,如果再用“從A到B”,即:“Place to Place”的思路進行變革和創新是很困難的。因為你還沒有到達B點,B點已經完全改變了。所以今天我們不能再把B當成一個固定的目標點,而是一個帶有速度和方向的向量。針對B的這一正確認識,我們才能在戰略執行過程中不斷進行調整,以適應新的速度和方向。因此只有定位于“Place to Pace”,才能成功推動變革和創新。


概念比較生硬,但如果我們類比一下“NMD”導彈防御系統技術就很容易理解了。要攔截各種不斷變化的目標,必須要采用更多精確的制導方法。


隨后,Jim HeppelMann指出,在物理世界、數字世界、人力各領域已經存在大量創新的基礎上,三者的融合將是未來創新的重要前沿陣地。如果說Creo設計的是物理產品、PLM管理的是物理產品的數字世界,那么AR則是人機交互的重要變革,它實現了以人為主導的物理世界和數字世界的充分融合。加入并強調人的價值,是本次Jim HeppelMann演講中一個重要的創新。這與我國周濟院士對智能制造的相關論述中,在信息物理系統CPS中加入人的價值有異曲同工之妙。


當然,在隨后的演示中,也通過實例充分展示了物理世界、數字世界、人三者融為一體的真實場景以及可以帶來的巨大業務價值。


2.2 協同創新

Jim HeppelMann在“Place to Pace”的演講中強調,企業不僅僅需要推動內部創新,更需要通過資源整合實現協同創新。因此PTC加大了與ANSYS、Microsoft、Rockwell等的合作。


●  與ANSYS的合作

在Jim HeppelMann的開場演講中,ANSYS CEO Ajei Gopal也登臺互動演講,就雙方解決方案合作的目的和優勢進行了說明。


其實Creo很早就有自己的靜力學分析??镃reo Mechanical,并強調設計、分析一體化。對設計師來說,簡單易用,不需要非常高的專業知識。但在專業分析領域,和ANSYS比還是有很大的差距;另一方面,ANSYS也曾經收購整合了MCAD軟件:SpaceClaim。但在激烈競爭的三維MCAD市場,SpaceClaim雖然動作不少,卻幾乎沒有增加幾個客戶。因此合作共贏成了雙方共同的期待。此次雙方的合作將把ANSYS的實時交互式仿真工具Discovery Live與Creo整合在一起,成為Creo系列產品的一個???。這樣可以真正做到設計、分析一體化,在設計過程中實時進行分析驗證,不用任何數據轉換,大大提升開發效率。另一方面,Discovery Live也可以通過Creo的渠道直接進行銷售。當然,這只是一個好的開始,后續雙方還將進一步推動產品和業務方面的整合。


●  與Microsoft的合作

微軟一直在搞混合現實(Mixed Reality)技術,并開發了支持混合現實的頭顯設備Hololens。PTC的AR技術很早就與微軟有合作,Hololens也是其交互的標準配置。但此次雙方推動的合作還擴展到ERP領域,微軟的ERP軟件Dynamics 365與Thingworx之間的集成。通過該集成可以充分發揮Thingworx在設備聯接和數據分析處理方面的優勢,利用Dynamics 365在服務管理方面的優勢。同時PTC的AR平臺和Hololens設備之間的互聯也可以在服務領域提供更好的技術支撐。另外,雙方也將在云計算方面推動合作,Thingworx將在微軟的云平臺Azure上向客戶提供服務。


●  與Rockwell的合作

在LiveWorx18開始之前,雙方就已經對外發布了Rockwell投入10億美金購入PTC 8.4%股份的消息。對于這一合作,作者和其它行業人士也都非??春?,應該說這是工業互聯網行業一個真正的大事件,相信這一事件還將繼續鼓舞行業OT與IT公司的強強聯手,協同創新。


Rockwell作為全球最大的工業自動化企業之一,具有深厚的工業自動化和工廠運營技術OT背景。為流程和離散制造行業提供完整的自動化軟、硬件解決方案。


PTC作為傳統的制造業IT公司,具有極強的制造業產品開發和運營經驗。但是無論在PLM領域還是在工業物聯網領域,PTC均面臨著與西門子等廠商的嚴酷競爭。


雙方的合作,無論從行業客戶、解決方案、技術和資源、軟件和硬件等方面都具有非常好的互補性。PTC在產品生命周期的橫向集成方面已經具有非常好的解決方案,通過合作,PTC的ThingWorx, Kepware, Vufora,以及Windchill與Rockwell的自動化設備,HMI,MES軟件整合,將在設備、產線、工廠、企業級形成全套無縫的縱向集成解決方案。完全打通IT和OT的通道。將推動OT與IT技術的深度融合。為客戶構建智能工廠提供一攬子的解決方案。相信這對于具備完整IO,OT能力的西門子來說,將是一個可怕的競爭對手


2.3 閉幕演講:人類的未來

如果說Jim HeppelMann的演講已經非常高大上的話,那“大忽悠”日裔美國人Michio Kaku(加來道雄)關于“人類的未來”的閉門演講,簡直就是天馬行空了。作為理論物理學家和未來學家【盡管這兩個學家到底是干啥的我也沒有搞清楚】,Michio Kaku一出場就氣勢非凡,6000多人的會場再次座無虛席。其演講更是立意高遠、思想深邃、思路開闊、風趣幽默,讓人腦洞大開。同時也讓我深深感嘆“還是他媽的美國人能忽悠!”


Michio Kaku是當今高能物理和理論物理學中超弦理論(Super String)的奠基人。超弦理論據稱是解開當年愛因斯坦冥思苦想卻不得其解的“萬物至理”(Theory of Everything)的一把鑰匙。他的演講中除了“人類數字化“、”夢想的3D打印“、”腦網絡/未來互聯網的新場景“等全新概念外,還包括如下一些”雄句“:

“當人類的思想和互聯網融合起來,相對于未來的互聯網,今天的互聯網將像當年的福特T型車一樣?!?

“物理學家將可以從大腦中提取圖像“。設計者思考創新的產品,我們就可以通過3D打印機直接給打印出來?!?

“幾個世紀以來,人腦一直是一個黑匣子。下一個要數字化的器官正是人類的大腦?!?

“記憶如今已經可以被記錄下來,我們可以只需要把電極放在海馬體上然后點擊“記錄“鍵就好了?!?

“隨著多家組織和企業參與火星探險,2030年火星上也將出現交通堵塞?!?

“只有人類才能真正理解其它人類,特別是道德、倫理等,而這些對于機器人來說力所難及?!?

“制作‘登錄火星‘的好萊塢大片的成本將大于真正登陸火星?!?

“納米醫學將可以隔離癌細胞,未來英語中將不存在“腫瘤“這個詞?!?

“繼蒸汽機、電、高科技帶來的前三次工業革命之后,人工智能,納米技術,生物技術,分子級物理學為代表的第四次工業革命,將為人類創造真正的財富和繁榮?!?

3.落地技術展示

在現場的Xtropolis大廳里,PTC以及眾多軟、硬件贊助商、合作伙伴圍繞物聯網IoT、增強現實AR/VR、智能工廠、人工智能/機器學習AI、區塊鏈、機器人等……,展開了大量的演講和技術展示,各展臺也可以進行現場體驗和溝通交流。




當然,在PTC的傳統優勢領域,同樣安排了大量的分論壇和現場展示體驗。從計算機輔助設計(CAD)、分析(CAE)、產品生命周期管理(PLM)【包括:BOM、配置、變更管理、工藝管理等等細分領域】,到增強現實(AR)和物聯網(IoT)等技術與CAD、PLM結合帶來的創新技術等成為展示和體驗的重點。同時今年也增加了細分行業解決方案的專題展示,包括:航空航天、國防制造、服裝零售、醫療等行業主題。

4. 合作伙伴方案

埃森哲、德勤、凱捷、Infosys等國際頂級咨詢公司成為了本次大會的頂級贊助商。分別展示了各自基于Thingworx平臺開發的相關行業解決方案。


埃森哲重點介紹了人工智能、機器人技術在制造業大量應用的情況下,未來人與機器如何分工、如何協同工作的問題,以及一些可能的場景。以及如何利用AR,數字雙胞胎等技術提升人、機交互/授權效率等問題。


德勤作為主要贊助商:利用自己在制造業提供IT咨詢積累的Know-How,結合Thingworx開發了自己的IoT解決方案。主要聚焦于發掘工廠隱藏數據的價值,揭示設備/產線/工廠數據價值,并幫助做出正確的決策。并在大會上展示了基于Thingworx開發的預測性維護(Predictive Maintenance)、資產追蹤(Asset Tracking)等解決方案。其解決方案主要是通過機器/設備上的傳感器,幫助跟蹤設備性能、檢測異常并通過機器學習預測組件故障。數據被實時傳輸到儀表板上,可以減少操作?;奔?,提高資產可靠性,并在出現性能問題時進行診斷。使用RFID識別和GPS技術來跟蹤大型資產的位置和狀態,以幫助驅動知情的實時決策。


凱捷咨詢和Infosys也分別介紹了他們基于Thingworx在工業物聯網領域開發的一些應用。

5. X-Factory智能工廠

在Xtropolis展廳里,人氣最高的區域還是“X-Factory”。這是一個由PTC與合作伙伴臨時搭建的智能工廠典型案例,或者說是一個“縮小版的4.0工廠”。以一個智能產品的全生命周期開發、生產、服務為例。通過沉浸式、高互操作的環境,展示其完整的智能開發和生產過程。


在X-Factory生產的產品叫“Sigma Tile”,是一個低成本的便攜設備。它包含傳感器和控制器,可以算一個典型的智能互聯產品,也可以作為工業產線的PLC?!癝igma Tile”生產出來后,贈送給參觀者,可以用于IoT基本功能的演示,或者也用于IoT應用開發和測試環境中。



“Sigma Tile”在X-Factory中的主要生產過程如下:


設計環節:

● 通過Creo進行三維建模和設計;

● 結合PTC,ANSYS雙方合作開發的分析??榻惺凳狽治齜掄?,并優化;

● 使用Creo5.0新發布的3D打印??榻心P痛?


生產環節:

● 根據預置的電子作業指導卡,模型在Creo中處理后直接輸送到3D打印機,先進行外殼的3D打??;

●  然后稱重【3D打印成本與材料用量/重量相關】、檢驗等;

● 帶機器手的AGV根據專業指令將外殼與電路板等零部件一起送到裝配線進行組裝;

●  人和機器人協同工作進行產品的組裝;

● 現場通過AR技術進行組裝指導和驗證;

● 進行產品測試和包裝;

● 現場問題的“安燈”報警和處理;

●  產品交付


服務環節:

● 產品本身帶溫度、濕度、壓力等傳感器,同時LED顯示屏可以實時顯示系統的各種故障信息;

●  支持通過Kepware進行PLC連接,實現各種數據的獲取,或者控制數據的LED顯示等;

● 在系統出現故障時,可以支持進行遠端處理和優化


支撐技術:

● 產品相關的數據在Windchill中管理;Thingworx與Windchil之間通過內部接口交換數據;

●  整個生產過程、設備信息、AGV、機器人等信息均通過Thingworx的APP進行管理;

● AGV,機器人,人機協作均由系統根據生產計劃、過程調度等自動進行控制;

● 在每個工位的大屏上實時顯示本工位相關的數據;

● 整個工廠各環節相關的設計開發數據、原料消耗、生產過程數據、產品質量數據、能耗數據、設備OEE等數據均自動匯集到中央控制器,并可根據需要進行大數據分析和處理,優化生產過程


(三)  總結

雖然LiveWorx18已經閉幕,而且LiveWorx也僅僅是行業眾多專業論壇中的一個代表。但經過前后近一周時間的深度交流和溝通,我們還是可以看出一些大的行業發展趨勢:

●  無論是PTC從PLM公司轉型為物聯網平臺公司、與Rockwell的整合;還是西門子PLM、MES、自動化技術部門的內部整合。都展示出傳統PLM快速轉型的大趨勢。當然轉型不是并不是要拋棄傳統的PLM,而是要加速推動IT與OT技術的深度融合,加速推動物理世界、數字世界以及與人的深度融合;

●  工業物聯網行業的整合大幕才剛剛拉開。PTC、西門子、達索傳統的PLM三國演義,將逐步演變為行業更大玩家之間的春秋戰國。PLM、ERP、MES、自動化、傳統制造業、互聯網平臺企業等等,都在磨刀霍霍,打算在巨大工業4.0市場上分一杯羹;

●   面向工業4.0時代,工業物聯網平臺將是各大玩家搶占的制高點,無論Thingworx,MindSphere, Predix,還是國內的航天云網、根云、海爾COSMOPlat,……無不雄心勃勃,勢在必得。但因為客戶需求的千差萬別、行業壁壘高筑、采購決策的復雜性等諸多因素,導致互聯網要整合工業難度巨大。工業互聯網平臺化相較于消費互聯網平臺化任重道遠。

●  工業軟件的APP化是大勢所趨,但在平臺還蹣跚前行、春秋戰國時代,APP之路往往“無處下口“。這次LiveWorx上看到的國際咨詢公司基于ThingWorx開發的APP大多也僅僅集中在設備聯網、預測性維修維護等領域。更多的模式和方法還等待我們去探索……


但無論如何,工業物聯網是大勢所趨,萬物必將深度智能互聯,人、機必將協同相處。物理世界、數字世界以及人類的世界也終將融為一體,不分你我,無論高下。全新的虛、實世界正撲面而來,我們到底來自哪里?如今身處何處?未來又將去往何方?都將繼續成為人類共同的命題……