工业物联网探索之旅 感受美国创新之魂
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    2015年至今,e-works已经成功组织了四次美国考察,笔者有幸参与了今年春季的美国智能制造与物联网应用考察。纵观四次美国考察,每次都有不同的感受,现将体会梳理如下。

探索工业物联网的真谛

    当前,工业互联网(Industrial Internet)的热度在中国不断攀升,而追本溯源,GE是最早提出工业互联网理念的。2014年,GE发起并联合AT&T、Cisco、IBM和Intel四大美国电信和IT公司,成立了工业互联网联盟(IIC)。时至今日,IIC已经有268个成员机构遍布33个国家,已经成为一个国际化的组织。GE公司发表的相关白皮书中指出,工业互联网的核心要素包括:智能机器、高级分析和工作中的人。实质上,是强调通过物联网联通机器、产品和人,提升企业的设备健康状态和生产绩效,实现预测性维护,最大限度地降低意外宕机,实现能源高效利用等。

    近年来,各大厂商也把焦点全部放在了物联网在工业上的应用。e-works曾先后走进GE、PTC、Oracle、英特尔探寻工业物联网的真谛。2016年,e-works考察团走进了GE Transportation位于宾夕法尼亚州的Crove City的再制造工厂,该工厂主要负责对内燃机车的再制造。老型号的机车在这里全部进行拆解,再通过检测确定可以继续使用的零部件,例如箱体,然后再将部分新的零部件进行装配。在此过程中,每一台机车的新旧零部件信息和相关的参数,都会存储到GE的Predix工业互联网平台。日后,这些再制造的内燃机车,与新造的机车一样,可以通过Predix平台进行远程监控,实现预测性维修维护,非预测性停机时间可以减少20%。

    PTC公司近年来先后并购了ThingWorx(物联网平台)、Coldlight(大数据分析平台)、Axeda(云解决方案)、Kepware(通信连通性的软件开发公司)、Vufovia(AR技术平台)等公司,形成了物联网应用的开发平台。该平台通过传感器采集数据,利用大数据进行挖掘分析,通过VR/AR技术虚实融合,强化物联网环境下分析、仿真、可视化的能力,形成虚实融合、闭环的生命周期管理。e-works曾两次走进PTC位于波士顿的全球总部,都得到了PTC CEO Jim Heppelmann先生的热情接待。考察过程中,技术人员通过几组Demo展示了PTC ThingWorx技术。比如,借助ThingWorx技术,在其XQ35发电机产品中,可以实时监控诸如电压、油位等各项数据。同时,通过AR技术,将数字化产品与物理产品相关联系,改善了操作人员、工程师、销售与设计人员的使用体验。


卡特彼勒应急发电机滤清更换过程

    Oracle则提供面向物联网应用的云服务,具体体现在连接、集成和分析三个方面。连接各种物联网设备,在此基础上对物联网数据进行分析,并实现与各种应用系统集成。例如,MES排产时可以不安排有故障的机器;自动计算设备的OEE;与供应链管理系统集成,实现即时配送;现场维修开出服务订单,订购备品备件等。

    作为全球第一的芯片制造商,英特尔则利用自己在处理器、服务器、底层芯片技术的优势,以及新并购的技术,为客户提供一个物联网平台。这个平台中无论是“端”还是“云”的设备,都有英特尔的产品在其中。英特尔的价值所在就是它自身是中立的,提供最基础的X86结构的平台,并支持开发者联盟进行各种应用的开发。

领略制造业创新前沿风采

    美国作为全球科技的创新领袖,每次考察都能领略到其在制造业创新中的风采。

    当e-works考察团踏入位于旧金山市中心市场街1号的Autodesk Gallery(欧特克画廊)时,看到了Autodesk为各行业用户开发的创新产品。这里有:为缺乏电力地区设计的,踢半小时就能支撑整晚照明的足球;利用Generative Design(创成设计)技术优化,并通过增材制造技术制造出来的零件(重量是优化前的十分之一);奔驰公司用Autodesk Alias软件完成创意设计的新一代概念车;三维打印的概念跑车;耐克公司利用Autodesk软件设计的新一代运动鞋……


 三维打印的概念跑车

    在Oracle的云应用实验室,Oracle工程师展示了“意念”控制系统。下图是Oracle工程师利用头戴设备传送脑电波,用“意念”控制小球走迷宫。据介绍,只要稍加训练,普通人都可以用脑电波来完成控制操作。


 用“意念”控制小球移动

体会美国制造的文化内涵

    文化是企业的基石,国际先进企业特别是百年企业,毫无例外地,会在企业创立初期就会花大力气进行企业的“顶层设计”,确立发展愿景、企业文化,并在企业发展过程中始终如一的贯彻下去。例如,考察团在罗克韦尔自动化公司位于密尔沃基的全球总部,看到了这家百年历史的公司在最早的商标“AB”的下面醒目地写着“Quality”,到今天为止罗克韦尔自动化都不断强调质量至上的目标,并始终如一地坚持着。另外,责任心和责任感也是公司文化的一部分,罗克韦尔自动化十分重视道德规范培训,连续9年获得道德规范奖项,每位员工都引以为傲。


罗克韦尔自动化最早的商标

    在约翰﹒迪尔,负责接待考察和讲解的老员工退休17年后,仍然回到工厂,每天向来自全球不同地区的人们宣传他们的企业,老人说他非常自豪,他热爱这个企业。考察团在参观时,所到之处,遇到的每一个工人都会热情招手,员工们都有很强的归属感,而这些都是企业健康、持久发展的重要基础。

    而如今,哈雷摩托更是成为美国精神的代表,走进哈雷摩托的工厂,工人穿得不是单调的工作服,而是印着哈雷LOGO的各色T恤和背带裤。哈雷车友会发展壮大,很多车友除了一起飙车,还一起从事公益事业,这赋予了哈雷品牌更深的内涵。可以说,哈雷卖的不仅是产品,更是文化。

探寻结合紧密的产学研体系

    2016年,e-works考察团曾经参观了美国国家制造业创新网络已建成的九个研究之一的数字制造与设计创新研究所(DMDII)。DMDII成立于2014年2月,目前已获得美国国防部8500万美元的经费,以及来自工业界的会员费和承诺投资2.7亿美元,已完成35个研究项目,政府、企业和高校协同推进数字制造。企业会员分为三个级别,需要支付不同级别的会员费,也获得不同等级的权益;高校则通过投入人力资源的方式,来分摊研究费用。这种方式责权利很清晰。DMDII利用这些经费发布研究项目,由会员来申报和具体承担项目。

    2017年,参观美国密西根大学时,金炯华教授也重点强调了该校的跨学科的办学实践。密西根大学的跨学科体现在多个层面,如跨学科研究、跨学科人才培养、跨学科管理等,以及系与系的跨学科、院与院的跨学科、学校之间的跨学科。

    目前,美国已经构建了14个国家级制造业创新中心,学术界与工业界的紧密合作,为美国成功推进智能制造提供了重要支撑。

新的征程,你准备好了吗?

    2017年11月7日至16日,e-works CEO 黄培博士将继续带队前往美国,进行第五届智能制造与工业物联网考察。考察日程如下:
    1. GE Digital总部,深入了解物联网平台Predix。
    2. PTC,了解Thingworx物联网开发平台的行业应用。
    3. 艾默生,了解其Plantweb工业物联网平台架构与应用。
    4. 戴尔公司总部,了解其支持智能制造和工业物联网的解决方案与案例。
    5. 哈雷摩托,了解其智能制造实际案例。
    6. 全球图形处理器领导厂商NVIDIA,了解最新的人工智能应用。
    7. 参加Autodesk公司全球用户大会和中美创新设计峰会。
    8. 参观美国著名啤酒品牌MILLER的工厂。
    9. Stratus容错服务器公司,了解高可靠服务器的应用。

    如上所述,除了我们熟悉的GE、PTC、哈雷摩托以外,今年还新增了艾默生、戴尔、NVIDIA、Stratus的考察,参观著名啤酒品牌MILLER的工厂,参加Autodesk公司全球用户大会和中美创新设计峰会。

    艾默生是专门为食品、饮料、石化、化工、钢铁、电力、制药等流程行业企业精心挑选的流程行业自动化领军企业。该公司1890年成立,2016年营业额145亿美元。艾默生自动化整体解决方案可以实时洞察工厂整体运营情况,精确、可靠、安全地控制流程和业务,提供决策支持,发挥工厂运行的最大潜能,适应各种严苛的工况,确保安全、高效、可靠的应用,打造智能工厂。1997年,艾默生就推出面向流程行业的数字化工厂架构Plantweb。经过二十年的不断完善,现已形成了基于工业物联网的Plantweb数字生态系统。

    NVIDIA 是全球图形技术和数字媒体处理器行业领导厂商,创建于1993年,总部位于美国圣克拉拉市,在20多个国家和地区拥有约5,700名员工。公司在可编程图形处理器方面拥有先进的专业技术,在并行处理方面实现了诸多突破。NVIDIA已经开发出五大产品系列,以满足特定细分市场的需求。公司不断为视觉计算树立全新标准,产品广泛应用于平板电脑和便携式媒体播放器到笔记本与工作站等各种设备。目前,NVIDIA正在人工智能技术方面重点发力。

    戴尔(Dell)公司于1984年创立,是全球的IT巨头,提供电脑、服务器、数据储存设备、网络设备等。戴尔公司是电子商务的先驱,首创了消费者在线选配产品的销售模式,成为全球供应链管理的优秀代表。2015年,戴尔公司斥资670亿美元并购了EMC公司,这是全球规模最大的并购。考察团将参观位于德州州府奥斯汀的戴尔公司总部EBC中心。

    米勒酿酒公司由弗雷德里克米勒于1855年成立。1969年,烟草业巨头菲利普 莫里斯公司(拥有“万宝路”、“卡夫”等知名品牌),受到日益高涨的“反对吸烟”运动的威胁,为了分散经营风险,决定进入啤酒行业,PM在收购米勒啤酒公司之后,派出了烟草营销的一流好手到米勒公司,在营销战略上做了根本性的调整,决心创造啤酒中的“万宝路”。

    Stratus公司位于美国波士顿近郊,长期专注在容错服务器领域,可以确保各种关键应用的高可靠性,支持多种应用环境。施耐德电气、松下、西门子、三星、GE等公司都应用了Stratus的容错服务器,确保工业互联网和智能工厂关键数据的可靠存储和关键业务系统的连续性,保障系统正常应用,可靠性高达99.9999%。

    本次考察,将前往波士顿、密尔沃基、奥斯汀、旧金山和拉斯维加斯等城市,领略美国东部、中部、南部和西部风情,感受美国创新之魂。新的征程,期待你的加入,报名请点击:2017秋季美国智能制造与物联网应用考察团邀请函

发表于: 2017-09-13 20:59 阅读(551) 评论(0) 收藏 好文推荐

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