彭俊松：2018汉诺威工业博览会看点预测|专栏

发表于：2018/3/7 9:30:41  阅读量： [关闭]

　　彭俊松博士现任SAP中国区副总裁、首席数字官。他和他的团队负责将SAP的全球数字化创新与中国本地实践相结合，建立SAP的思想领导力，推动数字化转型、工业4.0和工业互联网在中国市场的业务。彭博士为锦囊专家平台认证专家，约专家交流请下载锦囊专家APP。

　　近年来，随着工业4.0热潮的兴起，汉诺威工业博览会已成为工业4.0领域很权威的展会，引领了全球工业数字化的风向标。

　　2017汉诺威工博会以“融合的工业——创造价值”为主题，吸引了6500家企业布展和22.5万名观众。按照参展企业的国家排名(展商数和展区面积)，中国企业在数量上排第二，仅次于德国。足以说明汉诺威工博会在中国市场的知名度，以及国内企业对于德国工业4.0的高度认可。

　　2018汉诺威工博会即将在4月23日~27日举行，本文将根据笔者的长期观察、总结和预测，分享三大热点趋势和五大核心技术，并提前解密SAP展区亮点。

　　关注汉诺威工博会的四大理由

　　总地来说，汉诺威工博会有四大特点，使得它成为学习和了解工业4.0的最佳途径。

　　1. 最大：汉诺威工博会是业界最大(展厅面积、参展厂家、参观人数)、最全面(软硬结合，覆盖各个主要领域)的方案和成果的综合展示。

　　2. 主流：参展厂商主要是活跃在第一线的各大主流供应商，以及一些紧密联系实际的工业研究院所，高等院校等纯学术机构则较少。从中不但可以掌握新的方案，也可以从方案的背后揣摩出行业的发展趋势。

　　3. 直观：以现场演示、模型展览、场边演讲、面对面交流为主要形式。整个参观过程直观、形象，直入主题，沟通效率高，轻概念和理论、重实践和操作。

　　4. 落地：汉诺威工博会代表了德国企业在制造业和工业4.0领域的新进展，方案严谨，落地性和可操作性高。此外，举办方每年与某个国家合办(前年与美国合办，去年与波兰合办，今年与墨西哥合办)，引入新的元素和内容。

　　2018年五大展出主题

　　经过多年的发展，汉诺威工博会的展出主题基本上已经比较稳定，每年会根据当年的情况进行一些调整。下图所示是2018年的五大展出主题，分别是：

　　1. 集成的自动化与动力传动展

　　2. 数字化工厂展

　　3. 能源展

　　4. 工业供应展

　　5. 研究与技术展

　　在这五大展中，与工业4.0最为相关的就是数字化工厂展和集成自动化与动力传动展。如下图所示，前者以IT软件为主，后者以工业硬件为主，非常好地诠释了工业4.0的软硬结合的特点。

　　在工业4.0领域，2018汉诺威工博会的主题将是“集成的工业——连接与协作(Integrated Industry – Connect & Collaborate)”，通过重点展示自动化与IT平台、人工智能和能源技术的整合，让观众们了解数字化转型在工业中的新进展，昭示着工业4.0即将进入到下一个阶段。

　　提前了解三大热点趋势

　　1. 人工智能、IT平台与工业机器人三者之间的集成与结合

　　从一开始，德国的工业4.0便极为强调虚实结合，尤其体现在IT平台与工业硬件的发展与整合的技术路线上。工业4.0通过新的通讯技术，将生产系统中的机器进行联网，构建网络物理系统CPS，从而打造出新一代的智能工厂。

　　在人工智能技术日益实用化的今天，人工智能与IT平台和工业机器人三者之间的集成，更是将这一虚实和软硬结合的路线推到了一个更高的水平。显然，这一发展路线与偏爱工业大数据和云计算的工业互联网平台相比，有着十分鲜明的德国特色。

　　本次工博会上，将会看到众多的德国乃至全球知名的IT平台提供商和工业机器人和工业设备提供商的精彩展示，以及结合人工智能技术下的新应用进展。这将是本次大会精彩的亮点。

　　2. 生产与物流的高度一体化

　　在以往展示的数字化工厂场景中，主角常常是机器或者是机器和人。随着在数字化工厂中越来越多的创新技术和新的业务流程的出现，物流日益成为推动或制约工业4.0技术落地应用的重要前提。可以说，没有物流技术的升级和支持，很多智能化的数字工厂场景只能是空中楼阁。在制造业中，通过数字化技术，将生产与物流乃至供应链紧密结合在一起，成为持续追求效率提升和成本降低的重要手段，这一结论已经成为业界的共识。

　　本次的汉诺威工博会将与著名的汉诺威国际物流展CeMAT同时举办，本身就昭示着生产与物流一体化在工业4.0时代的重要性，充分说明德国工业4.0已经进入到实用和落地的阶段。在CeMAT上，观众们将能亲身体验生产和物流的融合技术，以及在工业4.0时代的物流4.0(Logistics 4.0)的新发展。

　　用于电动汽车的生产和电网能源

　　越来越多的人已经接受这一观点，那就是电动汽车和自动驾驶将会给社会和经济带来巨大的转变。工业4.0所追求的在智能工厂中的灵活物流，也越来越离不开电动汽车及其相关技术的支持。但是，今天的电网并未做好广泛支持电动汽车的准备。

　　为了迎接电动汽车带来的挑战，需要提供全面的充电站覆盖，升级和构建相应的配电网络，建设电力“超级高速公路”——所有这些都归结为数字集成，将可再生能源、能源储存设施和电动汽车智能互联，作为一个协调的无缝集成系统一起工作。在电动汽车和自动驾驶技术在国内乘用车市场如火如荼地宣传的今天，汉诺威工博会将会给我们带来一个不一样的工业应用的新视角。

　　五大核心技术重点考察

　　对工业4.0感兴趣的观众，对于以下五大核心技术，在工博会现场也是绝对不能放过。

　　1. 机器学习——人工智能在制造业中的实用技术

　　机器学习在今天已经成为人工智能应用在制造业中很重要的技术。它能够让数字系统识别数据中循环出现的模式，将其应用到新的数据流中，从而在系统运行中实时监测到新的趋势和异常情况。在本次工博会上，将会看到大量的机器学习应用在制造业中的场景，例如：

　　智能化地监控设备故障：由于传感器变得更小更便宜，意味着企业可以采用更加经济的手段，随时监控设备运行状况。机器学习在这里可以发挥巨大的作用，在数据偏离正常状态之后，可以发出警报，减少意外停机的次数。

　　根据测量结果提高产品质量：在获得了测量数据之后，机器学习的算法不仅可以根据已知的缺陷模式，帮助企业找出造成加工误差的原因，甚至还可以对以前未知的产品缺陷模式进行检测和报警。

　　对能源管理进行优化：在智能电网和微网技术日益发展的今天，通过机器学习技术，可以帮助企业对未来电力需求进行预测，从而适应化石燃料能源和可再生能源混合应用下的电网波动，更加精确地将发电企业的电力成本与制造企业的生产需求匹配起来。

　　自动调度物流车辆：机器学习为自动驾驶铺平了道路，使其成为支持数字化工厂柔性化生产的基础。通过机器学

　　2. 智能供应商——智能工厂的基石

　　建立数字化工厂的一个重要目标就是提高对产品的定制能力，希望能够像批量生产一样经济高速效率地生产定制化的产品。显然，这一实现有赖于大量的可以提供定制化零部件的供应商，这也是在很多复杂装配行业里推动数字化转型的重要基础。

　　在本次工博会上，会看到很多这样的例子，这也是很多在零部件行业里，作为“隐形冠军”的德国企业发挥重要作用，带动整个经济走向工业4.0的例证。在工博会现场，我们会看到很多这样的例子，这充分说明工业4.0不仅仅是大型总装企业的专利，在零部件供应商和中小企业，都可以运用工业4.0获得实际的效果，这一点对于中国企业来说具有重要的借鉴意义。这方面的实例很多，遍布在工博会会场的各个角落，例如：

　　通过在产品中嵌入RFID芯片或传感器，可以让生产线在生产过程中进行产品定位，由产品向设备传达应该如何进行下一步加工的指令，从而提高生产的灵活性。

　　通过使用3D打印技术，汽车企业可以生产以前出产的老汽车的维修配件，避免了重新开模的成本和复杂的制造准备过程。

　　使用传感器测量机械设备中润滑油的导电性能，从而监控润滑油的温度和润滑滚动轴承的磨损，从而持续地优化生产系统。

　　3. 预测性维护——在设备停机前维修

　　预测性维护作为工业4.0的核心应用之一，从一开始就得到了广泛的重视。近年来在每一届汉诺威工博会上，都会有大量的预测性维护的产品和方案的展示。越来越多的企业已经开始意识到，通过使用预测性维护技术，可以为企业带来真正的成本节省。在工博会现场，将会看到很多这方面的例子：

　　一个开发工具包的例子，用它来搜集来自家电、钢铁等行业的生产线的数据进行诊断，其目标是提高10%的生产率。

　　在远程控制桌面软件的基础上向物联网迁移，以支持智能建筑、零售和农业设备中的预测性维护。

　　在城市交通轨道列车安装板卡，将传感器、芯片和算法集成在一起，对预期磨损和可能缺陷进行预测。

　　对电梯提供预测性维护服务，精确地监控电梯的运行速度、容量、关门情况，并在云端对数据进行分析。

　　在进行预测性维护的时候，将现场工人的模糊性的语言描述也纳入到算法中，从而提高预测质量。

　　不得不提的是，尽管预测性维护一直以来都是汉诺威工博会的常客，但是根据一项调查，在德语国家里，虽然有76%的企业已经可以通过传感器进行数据采集，但只有20%左右的企业正在使用这项技术。造成这一现象的主要原因，还是因为目前的预测性维护方案大多只针对某一种设备。

　　作为企业来说，在一条生产线上有大量的不同设备。如果为每一类设备采用不同的预测性维护方案，对于企业来说将会烦不胜烦。那么，在市场上是否有较为通用的预测性维护的系统呢?观众不妨带着这个问题在现场寻找一下。

　　4. Cobots——新一代的人机协同

　　目前在德国的制造部门，每1万名员工就会部署290多台多功能机器人。预计在未来的一段时间，这个数字还会增加。这些机器人不是在替换工人，而是更多地成为他们的“同事”，与他们一起携手合作——即所谓的“Cobot”而不是“Robot”。

　　在本次汉诺威工博会上，将会看到大量的这类展示，体现出很多特点，例如：

　　互动和灵活：与传统的工业机器人需要在物理隔离的区域甚至笼子里执行工作不同，今天的Cobot大量使用传感器技术，可以观察工人的位置和动作，在近距离与工人交互式接触工作。

　　可以完成具有挑战性的任务：与传统的智能完成一些笨拙费力的工作的工业机器人不同，今天的Cobot可以独立工作，甚至可以完成十分复杂的任务，让工人可以从单调和身体紧张的工作状态中解放出来。

　　安全第一的原则：Cobot从设计到运行都遵循了很大限度降低工人受伤风险的原则。工人既可以直接引导机器人对其进行控制，也可以放心地与机器人肩并肩工作。即便因为工人意外移动造成被机器人手臂打中，其力量也不会造成严重的伤害。

　　5. 数字化双胞胎——“一生一世”的映射

　　近两年来，大量的产品从设计阶段开始就已经有了虚拟化的三维模型。在使用阶段，还会不断地通过传感器来采集数据。这样，制造企业不但可以在使用阶段进行性能监控和故障诊断，甚至还可以为开发阶段检测到设计缺陷。

　　在本次工博会上，会有大量的厂商将自己的产品和方案冠以数字化双胞胎的名义进行展示。例如：

　　对设备运行进行数据监控的例子，如船舶、航空引擎;

　　使用虚拟现实技术对设计内容进行3D再现的例子，如用VR眼镜帮助设计、检测、维修;

　　对港口的船只的运动和泊位进行记录，以加快报关进程的例子;

　　对港口机器人与人之间进行交互和协作的过程建立模型的例子;

　　对工厂进行3D建模，仿真工厂运行的例子;

　　在桥梁上安装传感器进行负载、变形和振动监控的例子;

　　以上这些例子还有很多。给人一种感觉，似乎只要是通过传感器采集了物理对象的数据并加以利用，就可以称之为数字化双胞胎，使得这个概念有被“滥用”的趋势。无奈的是，尽管数字化双胞胎这个概念已经出现了十几年，但并没有严格的技术标准和规范来严格界定它的具体功能，它似乎从一个专业词汇，逐渐变成了一个人们喜闻乐见的大众词汇。现场的观众们可以根据自己的认识，判断一下哪些方案更加适合称作数字化双胞胎吧。

　　SAP展区先知道

　　SAP总部距离汉诺威车程约4个多小时，坐拥主场之利。从上世纪90年代开始，便成为汉诺威工博会的常客。自从工业4.0的热潮兴起之后，SAP在汉诺威工博会上的展示内容，便开始围绕着工业4.0相关解决方案展开。

　　和谷歌与亚马逊是美国市值很大的上市公司并引领美国科技市场一样，从事企业应用软件的SAP也早已成为欧洲很大的上市企业，SAP的展区很自然地成为引领每一届汉诺威工博会工业4.0发展趋势的风向标。

　　SAP所展示的内容，经过这几年的不断积累和演进，逐渐形成了自己的鲜明特色。一般来说，SAP会在展区里展示十几个不同的系列方案。下文将重点介绍本届汉诺威工博会上SAP展出的其中的两个系列。

　　1. 重点展示内容揭秘之一：迈向个性化、柔性化和智能化的开放式集成工厂

　　SAP的开放式集成工厂OIF(Open Integrated Factory)，代表了德国工业4.0在制造领域里IT系统与生产系统整合的高典范。OIF展示的是一个自治的智能化工厂的制造流程链，通过背后端到端整合的SAP系统，指挥制造系统的各个不同部分运转和相互协作。整个流程开始于待生产的产品的信息录入，通过计划、调度、生产和物流过程，直至最后交付。

　　从2014年开始到今天，OIF一共发展了三个版本，它们不断演进，每个版本侧重体现出数字化工厂的不同方面的特点。

　　OIF的第三个版本，也是新的版本，将在本届工博会上发布。这个版本在前两个版本的基础上，体现出对模块化动态装配的支持。也就是说，它所代表的工业4.0未来的数字化工厂，将能够在生产过程中，根据产品的定制化要求和车间里的生产情况，动态选择加工路径和物流路径，并驱动生产系统执行。实际上，这个趋势在德国的汽车工业正在得到实现。在奥迪2030数字化工厂的蓝图中，就展示了这样一个没有传动带的动态装配的生产过程。汽车行业自福特汽车以来，就一直采用基于传送带的流水线组织生产，这也是第二次工业革命的标志性技术。直到工业4.0代表的第四次工业革命，汽车行业终于将自己创造的传送带送进了历史的档案。SAP OIF的这个新版本，代表了目前德国先进的关于未来数字化工厂的理解和实践。

　　从这三个版本的演进路线上，我们可以发现OIF从基本的集成功能开始，朝着个性化、柔性化和智能化的方向迅速发展的趋势。

　　2. 重点展示内容揭秘之二：面向产品定制化制造企业的数字化双胞胎网络

　　在过去的2~3年里，对应数字世界和物理世界之间“虚实结合”的数字化双胞胎概念，因为名称的直观和形象，得到了大量的追捧。很多企业在谈到工业4.0方案的时候，言必称数字化双胞胎。

　　然而，在数字化双胞胎的传统概念中，它的应用主要集中在航空、航天、军工、电厂等较为特殊的重资产行业，并且较多地偏重于三维设计数据和远程诊断数据，通过采集真实空间里的物理资产的数据，映射出虚拟空间里的虚拟资产，并将经过分析的有用的信息反馈给真实空间。

　　它背后的需求，主要集中在对产品的安全和性能的考虑。由于这一领域相对特殊和狭小，并且常常涉及到国家安全，缺少商品化软件供应商的支持，主要依靠企业通过大量内部自开发加以实现，缺乏统一的标准。

　　但是在实际应用中，对于这种偏产品安全和产品性能的重资产的三维仿真和远程诊断这类的需求是比较有限的。对于大量的企业来说，产品的个性化定制和新的商业模式，是他们拥抱工业4.0的主要驱动力。这些企业更多的需求，集中对产品从概念、设计、开发、采购、生产、物流、维修、报废的整个阶段里，如何让各个相关的企业和部门进行高速效率地协作，从而更好地响应客户和市场的需求。为此，需要在企业和部门之间共享虚拟空间里的虚拟资产数据，需要在供应商、客户、服务提供商之间进行业务协同。

　　企业所关注的数据，不仅仅是产品的三维数据或性能数据，也要包括产品在不同阶段里的业务数据。因此，需要在对产品采集数据的基础上，在各个企业和部门内建立对应的可转换的数字化映像，让各个部门、合作伙伴之间的协同更加顺畅。此外，这些企业也不像航空、电力等企业那样能够负担昂贵的自开发的实现手段，它们迫切地需要有一套商品化的、覆盖大量跨行业共性需求，并且可以自行扩展行业特性的数字化双胞胎系统，帮助他们迅速实现企业的战略目标。

　　为此，SAP在2016年发布了资产智能网络AIN(Asset Intelligent Network)，并在2018年汉诺威工博会上发布数字化双胞胎网络(Networks of Digital Twins)，将制造商和运营商在产品的不同阶段的数字化映像数据真正打通。这是业内第一套支持产品全生命周期数字化双胞胎技术的商品化软件。

　　3. SAP展区的其他内容

　　SAP在这次的汉诺威工博会上，将会重点关注以下七大技术，它们是：物联网、云平台、机器学习、区块链、数据智能、大数据、分析。十几个的演示区域，将会围绕着它们展开。

　　同时，在展览现场，观众们还会清晰地感受到SAP与客户和合作伙伴的密切合作和共同创新。以前文介绍的开放式集成工厂OIF为例，整个演示系统由SAP与十家硬件合作伙伴共同完成，他们是Beckhoff、Kuka、Asentics、CAB、Mettler Toledo、AtlasCopco、Proglove、EOS、Krones、Serva TS和Fujitsu，这些厂家分别提供诸如运输系统、机器人、智能手套、AGV、3D打印等设备和技术，充分显示了SAP系统良好的开放性和集成性。

　　汉诺威工博会的内容极其丰富，笔者曾经花了三整天的时间在场馆中游历，仍然感觉只能是走马观花。希望在本次工博会现场，能够和更多的朋友能够一起相聚，共同进行探讨和总结，推动工业4.0在中国市场的发展!

　　来源：微信锦囊微课