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  • 未来已来——从LiveWorx18看工业物联网行业发展

    欧宝体育首页科技

    (一)  关于LiveWorx

    波士顿位于美国东北部,创建于1630年,是美国最古老、最有文化价值的城市之一。美国独立战争的导火线正是发生于波士顿的倾茶事件。陆地面积不足130平方公里、人口不足70万的波士顿,已经逐步成为全球的创新中心。

    提起波士顿,绝大多数人立马会想起哈佛、MIT等全球顶级大学。当然对于吃货来说,美味而又便宜的大龙虾自然首当其冲。国内动辄上千的大龙虾,在波士顿十几美元就可以大快朵颐。

     

    无论是曾经作为PTC的员工,还是出来后与PTC合作的10年来,在波士顿参加过无数PTC的大会。作为全球三家顶级的专业PLM公司之一,PTC主办过的以CAD、PLM为主题的大会,能有上千人参加就算很牛X了。而这一次以“数字化转型”为主题,集“IoT”、 “AR”、 ”AI”、 ”BlockChain” 无数时髦词汇于一体的LiveWorx大会,吸引了来自70多个国家超过6000名的技术精英、超过100多家行业顶级咨询公司和工业应用解决方案的合作伙伴的赞助,确实让我大吃一惊【当然,这与我们很多会议中“要资料”、“抢礼物”、“蹭午饭”的人数统计方法还是不一样的】。当然,也可以说,这从另外一个角度证明了,PTC从一家PLM软件公司转型为工业物联网(IIoT)平台公司的战略智慧。诚然,从一次会议看企业发展未免片面,但PTC纳斯达克股价从2014年的30美元到如今接近100美元的优秀表现,却是一个毋容置疑的佐证。

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    继2014年收购ThingWorx立志转型工业物联网后,PTC于2015年即推出了以IoT为主题的技术交流大会“LiveWorx”品牌。并将其定位于:


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


    从完整的英文定义中我们可以看出,LiveWorx重点专注于智能互联世界的工程解决方案,它不仅仅是一个全球性的技术交流大会,也是一个各种工程解决方案集中展示的大超市——这一点充分体现了PTC立志构建工业物联网领域“App Store”的宏伟目标。

     

    2015年,首届LiveWorx大会在波士顿会展中心(BCEC: Boston Convention & Exhibition Center)召开。利用此机会,马萨诸塞州州长Charlie Baker也同时在大会上宣布将波士顿所在的马萨诸塞州立志打造成全球物联网的中心——“Hub of IoT“。

    波士顿会展中心科技感强、服务能力一流、地理位置极佳,地处波士顿核心创新区,交通便利。为推动密切合作,PTC甚至大动干戈,计划于2019年1月将其全球总部迁往距会展中心不足500米的波士顿海港区海港大道,加入全球物联网创新区。按照PTC首席执行官Jim Heppelmann的说法:“世界上几乎没有哪个地方像波士顿这样创造了如此多‘第一’。如今,这一地区有望再次成为物联网和增强现实等颠覆性技术的创新地标。PTC将帮助波士顿进一步扩大国际声誉,成为全世界的技术领导中心。”

    LiveWorx大会每年5-6月之间固定在波士顿举行。同时PTC将原来在全球各地召开的本地用户技术大会等也都统一整合到LiveWorx品牌,于每年10-11月在各国分别召开。

     

    从2015年的不足2000人,到今天的6000多人【很多会场还需要买票才能入场】。LiveWorx已经成为全球最有影响力的IOT盛会,更为波士顿每年众多顶级活动中最光芒闪耀的品牌。每到此时,波士顿酒店爆满、龙虾叫苦不迭,300~500美金/每晚的酒店基本都不含早餐。而且大多时候你只能住在赶地铁或者火车才能到达会场的酒店里,啃着干瘪的面包,畅想着工业互联网的未来。


    (二)  LiveWorx18

    从6/17号—6/20日,历时四天的LiveWorx18大会,加上6/16就已经开始的欢迎宴会,直到6/21日才结束的产品培训环节,内容极其丰富,堪称精品。不提前做好“功课”进行充足的准备和规划,很容易漏掉这场科技盛宴的主菜。

    1.核心数字

    6000+技术专家

    300+思想领袖

    5大主题演讲

    240+分论坛

    120+媒体

    100+赞助商

    …….

    LiveWorx18以“未来已来”、“数字化转型”为主题。在美国知名科技节目主持人马里奥·阿姆斯特朗(Mario Armstrong)与白色球型机器人的对话控制下,上千个彩色气球与声音、彩灯、激光和酷炫人密切协作,开始了科技感爆棚的多媒体表演,为创新和颠覆性技术的探险之旅拉开了帷幕。

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    2.高大上演讲

    来自《美国队长3》、《蚁人》的主演Paul Rudd;国际著名的理论物理学家、未来学家Michio Kaku;来自微软人工智能与混合现实的技术大拿Alex Kipman);来自NASA载人航天的副局长William Gerstenmaier; 来自哈佛商学院的教授,领导力领域全球顶级专家Linda A. Hill

    PTC CEO Jim HeppelMann等,分别就人类未来、科技趋势、机器人与人类、拥抱转型等做了主题演讲。

     

    各位演讲嘉宾一致认为,随着太空技术、生物技术、IT技术、人工智能技术的快速发展,世界正在发生深刻变化。未来已来,变革势不可挡。拥抱变革是唯一出路。深入思考与探索人类与地球、人类与机器人的和谐共处是未来非常重要的研究课题。


    2.1  开场演讲:“Place to Pace”

    作为技术型CEO,Jim HeppelMann近两个小时的精彩开场演讲,内容非常丰富。从拥抱变革、数字化转型、物理世界和数字世界以及人的融合推动创新、通过与Rockwell、Microsoft、ANSYS等外部合作推动创新等进行了演讲;同时现场Demo演示了实时仿真、增强现实等应用。特别是基于AR的几个酷炫的演示引起了台下的阵阵尖叫和欢呼。【作者在现场感觉应该不是托儿】

     

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    依然是“语不惊人死不休”的套路,Jim HeppelMann开场即以“Place to Pace”作为标语。他认为当今的世界,变化将成为常态,要想在激烈竞争的环境下取得成功,唯有拥抱变化。所以PTC三个字母有了新的解释“Prepare To Change”。

     

    对于变革,无论是组织还是个人都会在一定的时间阶段内设定预期的战略目标(B),制定战略目标、并规划目标实现路径的过程我们可以称之为战略规划。从组织或个人当前状态(A),通过变革迈向预定的目标状态(B)的过程一般称之为战略执行的过程。“从A到B“是组织或个人战略规划和执行中一直采用的方法,并且我们早就习以为常。这和我们国家”中国制造2025“的规划是一个道理,企业从2.0迈向4.0也是一个从A到B的过程。

     

    但是,在快速变化成为常态的今天,如果再用“从A到B”,即:“Place to Place”的思路进行变革和创新是很困难的。因为你还没有到达B点,B点已经完全改变了。所以今天我们不能再把B当成一个固定的目标点,而是一个带有速度和方向的向量。针对B的这一正确认识,我们才能在战略执行过程中不断进行调整,以适应新的速度和方向。因此只有定位于“Place to Pace”,才能成功推动变革和创新。

     

    概念比较生硬,但如果我们类比一下“NMD”导弹防御系统技术就很容易理解了。要拦截各种不断变化的目标,必须要采用更多精确的制导方法。

    随后,Jim HeppelMann指出,在物理世界、数字世界、人力各领域已经存在大量创新的基础上,三者的融合将是未来创新的重要前沿阵地。如果说Creo设计的是物理产品、PLM管理的是物理产品的数字世界,那么AR则是人机交互的重要变革,它实现了以人为主导的物理世界和数字世界的充分融合。加入并强调人的价值,是本次Jim HeppelMann演讲中一个重要的创新。这与我国周济院士对智能制造的相关论述中,在信息物理系统CPS中加入人的价值有异曲同工之妙。

     

    当然,在随后的演示中,也通过实例充分展示了物理世界、数字世界、人三者融为一体的真实场景以及可以带来的巨大业务价值。


    2.2 协同创新

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    Jim HeppelMann在“Place to Pace”的演讲中强调,企业不仅仅需要推动内部创新,更需要通过资源整合实现协同创新。因此PTC加大了与ANSYS、Microsoft、Rockwell等的合作。

    ●  与ANSYS的合作

    在Jim HeppelMann的开场演讲中,ANSYS CEO Ajei Gopal也登台互动演讲,就双方解决方案合作的目的和优势进行了说明。

     

    其实Creo很早就有自己的静力学分析模块Creo Mechanical,并强调设计、分析一体化。对设计师来说,简单易用,不需要非常高的专业知识。但在专业分析领域,和ANSYS比还是有很大的差距;另一方面,ANSYS也曾经收购整合了MCAD软件:SpaceClaim。但在激烈竞争的三维MCAD市场,SpaceClaim虽然动作不少,却几乎没有增加几个客户。因此合作共赢成了双方共同的期待。此次双方的合作将把ANSYS的实时交互式仿真工具Discovery Live与Creo整合在一起,成为Creo系列产品的一个模块。这样可以真正做到设计、分析一体化,在设计过程中实时进行分析验证,不用任何数据转换,大大提升开发效率。另一方面,Discovery Live也可以通过Creo的渠道直接进行销售。当然,这只是一个好的开始,后续双方还将进一步推动产品和业务方面的整合。

    ●  与Microsoft的合作

    微软一直在搞混合现实(Mixed Reality)技术,并开发了支持混合现实的头显设备Hololens。PTC的AR技术很早就与微软有合作,Hololens也是其交互的标准配置。但此次双方推动的合作还扩展到ERP领域,微软的ERP软件Dynamics 365与Thingworx之间的集成。通过该集成可以充分发挥Thingworx在设备联接和数据分析处理方面的优势,利用Dynamics 365在服务管理方面的优势。同时PTC的AR平台和Hololens设备之间的互联也可以在服务领域提供更好的技术支撑。另外,双方也将在云计算方面推动合作,Thingworx将在微软的云平台Azure上向客户提供服务。

    ●  与Rockwell的合作

    在LiveWorx18开始之前,双方就已经对外发布了Rockwell投入10亿美金购入PTC 8.4%股份的消息。对于这一合作,作者和其它行业人士也都非常看好,应该说这是工业互联网行业一个真正的大事件,相信这一事件还将继续鼓舞行业OT与IT公司的强强联手,协同创新。

     

    Rockwell作为全球最大的工业自动化企业之一,具有深厚的工业自动化和工厂运营技术OT背景。为流程和离散制造行业提供完整的自动化软、硬件解决方案。

     

    PTC作为传统的制造业IT公司,具有极强的制造业产品开发和运营经验。但是无论在PLM领域还是在工业物联网领域,PTC均面临着与西门子等厂商的严酷竞争。

     

    双方的合作,无论从行业客户、解决方案、技术和资源、软件和硬件等方面都具有非常好的互补性。PTC在产品生命周期的横向集成方面已经具有非常好的解决方案,通过合作,PTC的ThingWorx, Kepware, Vufora,以及Windchill与Rockwell的自动化设备,HMI,MES软件整合,将在设备、产线、工厂、企业级形成全套无缝的纵向集成解决方案。完全打通IT和OT的通道。将推动OT与IT技术的深度融合。为客户构建智能工厂提供一揽子的解决方案。相信这对于具备完整IO,OT能力的西门子来说,将是一个可怕的竞争对手


    2.3 闭幕演讲:人类的未来

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    如果说Jim HeppelMann的演讲已经非常高大上的话,那“大忽悠”日裔美国人Michio Kaku(加来道雄)关于“人类的未来”的闭门演讲,简直就是天马行空了。作为理论物理学家和未来学家【尽管这两个学家到底是干啥的我也没有搞清楚】,Michio Kaku一出场就气势非凡,6000多人的会场再次座无虚席。其演讲更是立意高远、思想深邃、思路开阔、风趣幽默,让人脑洞大开。同时也让我深深感叹“还是他妈的美国人能忽悠!”

    Michio Kaku是当今高能物理和理论物理学中超弦理论(Super String)的奠基人。超弦理论据称是解开当年爱因斯坦冥思苦想却不得其解的“万物至理”(Theory of Everything)的一把钥匙。他的演讲中除了“人类数字化“、”梦想的3D打印“、”脑网络/未来互联网的新场景“等全新概念外,还包括如下一些”雄句“:

    “当人类的思想和互联网融合起来,相对于未来的互联网,今天的互联网将像当年的福特T型车一样。“

    “物理学家将可以从大脑中提取图像“。设计者思考创新的产品,我们就可以通过3D打印机直接给打印出来。”

    “几个世纪以来,人脑一直是一个黑匣子。下一个要数字化的器官正是人类的大脑。“

    “记忆如今已经可以被记录下来,我们可以只需要把电极放在海马体上然后点击“记录“键就好了。“

    “随着多家组织和企业参与火星探险,2030年火星上也将出现交通堵塞。”

    “只有人类才能真正理解其它人类,特别是道德、伦理等,而这些对于机器人来说力所难及。”

     “制作‘登录火星‘的好莱坞大片的成本将大于真正登陆火星。“

    “纳米医学将可以隔离癌细胞,未来英语中将不存在“肿瘤“这个词。“

     “继蒸汽机、电、高科技带来的前三次工业革命之后,人工智能,纳米技术,生物技术,分子级物理学为代表的第四次工业革命,将为人类创造真正的财富和繁荣。“


    3.落地技术展示

    在现场的Xtropolis大厅里,PTC以及众多软、硬件赞助商、合作伙伴围绕物联网IoT、增强现实AR/VR、智能工厂、人工智能/机器学习AI、区块链、机器人等……,展开了大量的演讲和技术展示,各展台也可以进行现场体验和沟通交流。

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    当然,在PTC的传统优势领域,同样安排了大量的分论坛和现场展示体验。从计算机辅助设计(CAD)、分析(CAE)、产品生命周期管理(PLM)【包括:BOM、配置、变更管理、工艺管理等等细分领域】,到增强现实(AR)和物联网(IoT)等技术与CAD、PLM结合带来的创新技术等成为展示和体验的重点。同时今年也增加了细分行业解决方案的专题展示,包括:航空航天、国防制造、服装零售、医疗等行业主题。


    4. 合作伙伴方案

    埃森哲、德勤、凯捷、Infosys等国际顶级咨询公司成为了本次大会的顶级赞助商。分别展示了各自基于Thingworx平台开发的相关行业解决方案。

    埃森哲重点介绍了人工智能、机器人技术在制造业大量应用的情况下,未来人与机器如何分工、如何协同工作的问题,以及一些可能的场景。以及如何利用AR,数字双胞胎等技术提升人、机交互/授权效率等问题。

     

    德勤作为主要赞助商:利用自己在制造业提供IT咨询积累的Know-How,结合Thingworx开发了自己的IoT解决方案。主要聚焦于发掘工厂隐藏数据的价值,揭示设备/产线/工厂数据价值,并帮助做出正确的决策。并在大会上展示了基于Thingworx开发的预测性维护(Predictive Maintenance)、资产追踪(Asset Tracking)等解决方案。其解决方案主要是通过机器/设备上的传感器,帮助跟踪设备性能、检测异常并通过机器学习预测组件故障。数据被实时传输到仪表板上,可以减少操作停机时间,提高资产可靠性,并在出现性能问题时进行诊断。使用RFID识别和GPS技术来跟踪大型资产的位置和状态,以帮助驱动知情的实时决策。

     

    凯捷咨询和Infosys也分别介绍了他们基于Thingworx在工业物联网领域开发的一些应用。


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    5. X-Factory智能工厂

    在Xtropolis展厅里,人气最高的区域还是“X-Factory”。这是一个由PTC与合作伙伴临时搭建的智能工厂典型案例,或者说是一个“缩小版的4.0工厂”。以一个智能产品的全生命周期开发、生产、服务为例。通过沉浸式、高互操作的环境,展示其完整的智能开发和生产过程。

    在X-Factory生产的产品叫“Sigma Tile”,是一个低成本的便携设备。它包含传感器和控制器,可以算一个典型的智能互联产品,也可以作为工业产线的PLC。“Sigma Tile”生产出来后,赠送给参观者,可以用于IoT基本功能的演示,或者也用于IoT应用开发和测试环境中。


    “Sigma Tile”在X-Factory中的主要生产过程如下:

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    设计环节:

    ● 通过Creo进行三维建模和设计;

    ● 结合PTC,ANSYS双方合作开发的分析模块进行实时分析仿真,并优化;

    ● 使用Creo5.0新发布的3D打印模块进行模型处理

     

    生产环节:

    ● 根据预置的电子作业指导卡,模型在Creo中处理后直接输送到3D打印机,先进行外壳的3D打印;

    ●  然后称重【3D打印成本与材料用量/重量相关】、检验等;

    ● 带机器手的AGV根据专业指令将外壳与电路板等零部件一起送到装配线进行组装;

    ●  人和机器人协同工作进行产品的组装;

    ● 现场通过AR技术进行组装指导和验证;

    ● 进行产品测试和包装;

    ● 现场问题的“安灯”报警和处理;

    ●  产品交付

     

    服务环节:

    ● 产品本身带温度、湿度、压力等传感器,同时LED显示屏可以实时显示系统的各种故障信息;

    ●  支持通过Kepware进行PLC连接,实现各种数据的获取,或者控制数据的LED显示等;

    ● 在系统出现故障时,可以支持进行远端处理和优化

     

    支撑技术:

    ● 产品相关的数据在Windchill中管理;Thingworx与Windchil之间通过内部接口交换数据;

    ●  整个生产过程、设备信息、AGV、机器人等信息均通过Thingworx的APP进行管理;

    ● AGV,机器人,人机协作均由系统根据生产计划、过程调度等自动进行控制;

    ● 在每个工位的大屏上实时显示本工位相关的数据;

    ● 整个工厂各环节相关的设计开发数据、原料消耗、生产过程数据、产品质量数据、能耗数据、设备OEE等数据均自动汇集到中央控制器,并可根据需要进行大数据分析和处理,优化生产过程


    (三)  总结

    虽然LiveWorx18已经闭幕,而且LiveWorx也仅仅是行业众多专业论坛中的一个代表。但经过前后近一周时间的深度交流和沟通,我们还是可以看出一些大的行业发展趋势:

    ●  无论是PTC从PLM公司转型为物联网平台公司、与Rockwell的整合;还是西门子PLM、MES、自动化技术部门的内部整合。都展示出传统PLM快速转型的大趋势。当然转型不是并不是要抛弃传统的PLM,而是要加速推动IT与OT技术的深度融合,加速推动物理世界、数字世界以及与人的深度融合;

    ●  工业物联网行业的整合大幕才刚刚拉开。PTC、西门子、达索传统的PLM三国演义,将逐步演变为行业更大玩家之间的春秋战国。PLM、ERP、MES、自动化、传统制造业、互联网平台企业等等,都在磨刀霍霍,打算在巨大工业4.0市场上分一杯羹;

    ●   面向工业4.0时代,工业物联网平台将是各大玩家抢占的制高点,无论Thingworx,MindSphere, Predix,还是国内的航天云网、根云、海尔COSMOPlat,……无不雄心勃勃,势在必得。但因为客户需求的千差万别、行业壁垒高筑、采购决策的复杂性等诸多因素,导致互联网要整合工业难度巨大。工业互联网平台化相较于消费互联网平台化任重道远。

    ●  工业软件的APP化是大势所趋,但在平台还蹒跚前行、春秋战国时代,APP之路往往“无处下口“。这次LiveWorx上看到的国际咨询公司基于ThingWorx开发的APP大多也仅仅集中在设备联网、预测性维修维护等领域。更多的模式和方法还等待我们去探索……

    但无论如何,工业物联网是大势所趋,万物必将深度智能互联,人、机必将协同相处。物理世界、数字世界以及人类的世界也终将融为一体,不分你我,无论高下。全新的虚、实世界正扑面而来,我们到底来自哪里?如今身处何处?未来又将去往何方?都将继续成为人类共同的命题……

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