浅析：美国智斗工业4.0 物联网魔法唤醒机器的灵魂

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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