林雪萍：面目全非自动化｜论智能制造战略
前言：我先变脸你跟我变
无论是工业4.0 ， 还是智能制造以及工业互联网 ， 都给人们带来一种万象更新的工业气派 。 大量的ICT厂商和物联网厂商的介入 ， 加持了人工智能、大数据分析等新锐兵团 ， 整个行业的数字化市场一片热闹 。 这未免让人觉得 ， 工业正在被ICT所裹挟 。 然而三四年下来 ， 定睛细看 ， 真正让工厂、车间发生数字化转型的主导力量 ， 仍然是自动化厂商 。
这也并不令人意外 。 他们在这个市场上 ， 一直就决定了工厂更高质量、更高效率、更低成本、更短交货期的运行法则 。 如果从第一台应用在通用汽车工厂的可编程控制PLC开始算起的话 ， 自动化在工厂的霸主地位五十年来从未动摇过 。
只是 ， 在全球2000亿美元的自动化市场中 ， 这些厂商早已面目全非 。 如果说数字工业是人们最期待发生的变化 ， 那么这场大戏最具戏剧性效果的开局是：自动化厂商寻求变化在前 ， 制造商则尾随其后 。 换言之 ， 自动化厂商的大变脸 ， 是一场数字化、智能化的前戏 。
乏味的面孔
2019年10月份 ， 美国《Control》杂志发布了2018年自动化领域的Top50 。 这里你可以发现智能制造的源头是一个高度惊人的寡头市场 。 西门子、艾默生和ABB占据前三名（ABB官网宣称自己为工业自动化市场的第二） ， 施耐德、罗克韦尔和三菱电机尾随其后 。 在前十名中 ， 美国占据四家 ， 日本有三家 ， 德国、瑞典和法国各有一家 。 但如果从Top50的数量来看 ， 德国毫无疑问是全球第一大自动化强国 ， 有19家公司进入了Top50 ， 而西门子以137亿美元排名第一 。 第三是日本 ， 有9家公司 。 可能很多人没有想到的是 ， 排名第二位的正是美国 ， 有15家公司 ， 超过30% ， 紧随德国其后 。 当我们都认为德日是制造强国的时候 ， 一定要知道美国也是自动化制造的超级强国 ， 压过日本 。
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图1：Top供应商的国别统计（来源：美国《Control》杂志）
德美日这三个国家 ， 则包办了全球Top50的86%名额 。 而法国和英国则基本拿下剩余的全部 。 （中国自动化大黑马——汇川公司并没有被计算在内 。 汇川2018年销售额为58亿人民币 ， 大概应能排名在第40名左右 。 这可能是由于汇川的国际市场知名度不足所造成的） 。
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图2：自动化排名Top20（来源：美国《Control》杂志）
这家自动化领域的权威媒体 ， 每年都会评出全球自动化厂商Top50 。 但排名变化不大 。 自动化三强纹丝不变：德国、美国和日本 。 虽然自动化市场历经重大技术变革 ， 但想看热闹的人总会失望 。
自动化领域没有冷门故事 。 领先供应商的主导地位 ， 始终稳如磐石 。 西门子、ABB、艾默生、施耐德电气、霍尼韦尔、罗克韦尔自动化和横河等传统大型供应商继续在自动化领域占据主导地位 ， 稳如泰山 ， 甚至连动摇的迹象都没有 。
IT野蛮人专挖自动化的墙角
从2018年8月开始 ， 互联网巨头的软件胃口 ， 侵入了老牌工业厂商的地盘 。 工业自动化被IT厂商染指了 ， 更具雄心壮志的软件大鳄已经踹破了工厂的大门 ， 蜂拥而至 。 谷歌(Google)、亚马逊(Amazon)和微软(Microsoft)均已宣布打算向石油、天然气和其他流程行业提供数据存储和相关服务 。 如果微软的Windows界面早已在工业领域深耕多少年而没引人察觉的话 ， 那么谷歌、亚马逊所代表的力量则是“善者不来” 。
亚马逊云服务公司AWS将要为石油和天然气专业领域提供服务了 ， 他们最好的员工来自哪里？你能猜到的 ， 他们最青睐GE、施耐德AVEVA和艾默生的资深员工 。 微软和谷歌也喜欢在自动化生态系统招募员工 。
当然 ， 石油和天然气只是个开始 。 化工、制药、公用事业和其他制造业 ， 并无什么特殊的屏障 。
一股寒意 ， 应该已在自动化厂商背后升腾 。
然而 ， 破门而入的野蛮人对硬件毫无眷恋 ， 自动化供应商的硬件业务从控制阀、马达 ， 到传感器、分布式控制系统等 ， 或者制造执行系统MES ， 都不太是他们篮子里的菜 。 他们只想扒拉篮子里面的肉 ， 他们想要的是制造数据和数据服务 。 最可怕的是 ， 他们想把所有数据连接起来 ， 因为只有这样价值才会最大化 。 不错 ， 传统自动化厂商的客户数据 ， 从来都是封闭的花园：不同供应商 ， 虽然在现场上设备相伴为邻 ， 但数据之间老死不相往来 。 这种企业自行构建的人为沟壑 ， 创造了各自的财富 。 然而 ， 这种基于“隔离自动化”的业务实践 ， 正面临被IT野蛮人围攻的局面 。 不过 ， 野蛮人也不是能处处得逞 。 天上驾得好云彩 ， 地下处处落凤坡 。 数据中台——就是阿里云们捣鼓出来的一把万能扳手 ， 它希望拧开每一个机器的数据螺母 。 然而扳手设计得虽好 ， 但却很容易折裂在自动化厂商的金刚罩下 。 陷阱有的是 ， 这些与机器打了一辈子交道的自动化厂商 ， 可以用新的方式 ， 同样找到数据的价值 。
霍尼韦尔在最近两年 ， 推出了一款名为ExperionLCN（LocalControlNetwork）的产品 ， 就是为了修补它早在1996年推出最经典的全厂控制一体化系统TPS 。 如果再考虑之前二十年的TDC系统 ， 这简直就是一场跨度四十年的修补和连接 。 真是一场时空大穿越 。 ELCN将仿真和可视化结合起来 ， 取代了上世纪80年代以来就一直使用的本地控制网络(LCN) 。 ELCN可以让原有的应用软件和管理接口 ， 使用最新的网络 ， 甚至可以做成本地部署的云平台 。 它与霍尼韦尔的控制系统PKS和工业互联网是无缝集成的 。 在大型终端用户看来 ， ELCN“重置了旧系统中那过时的里程表” 。 换句话说 ， 几十年前的老用户现在可以选择使用更现代化的硬件 ， 同时维护他们已有的配置和管理软件 ， 尽管这些软件已经非常老了 。
ELCN是“软件激活旧硬件”的经典 ， 看上去是一个过渡方案 ， 但它提供了可视化 ， 而且减少了同轴连接从而节省了空间 。 这种保守的自动化派头 ， 恐怕不是IT厂家所喜欢的 。 但大型化工用户还是能够容忍这样的速度 。
IT这么喜欢工业 ， 这么喜欢挖自动化员工的墙角 。 对自动化厂商而言 ， 这是一股恼人的冷风 。
从机电一体化到“机电软体化”
无论激进者有多么不情愿 ， 我们仍然需要看到 ， 全球自动化供应商能力决定了智能制造的水平 。 智能制造是建立在自动化的基石之上 。
数字化中最引人注意的两大要素：一个是泛滥成灾的数据 ， 一个是知识容器的软件 。 这两者 ， 一开始经历过IT冲击的恐慌 ， 现在逐渐成为自动化厂商的宠爱 。
工厂里面的数据地盘 ， 几十年来一直由自动化供应商所主导 。 他们提供的各种硬件包括传感器、控制器 ， 以及软件程序都在默默地产生着大量的数据 ， 其中仅有极小一部分数据进入了价值萃取的通道 。
而大数据分析有望改变这一规则 。 现在正处于软件引领 ， 破坏既定秩序的早期阶段 。 尤其是大量IT公司 ， 通过云存储和分析的普及 ， 为用户带来了一套全新的成本计算规则和简化互操作性的预期 。 在涓涓细流中 ， 更多客户会逐步采用以软件为基础的产品 。
众多自动化厂商对此不能不加以提防 。 数字转型 ， 源于对工厂自动化、信息化以及数字化的改造 。 然而 ， 意味深长的是 ， 数字转型 ， 首先改变的自动化供应商的本身 。 所有面向未来的自动化供应商 ， 都在加速拥抱软件的步伐 。
西门子积极布局软件的故事已经广为熟悉 ， 它在十多年间传递了一个不可动摇的圣徒信念：自动化厂商只有软件化 ， 才能实现战略跃迁 。 就像量子跃迁到更高能量轨道上必须吸收光子一样 ， 软件就是自动化商的猎物光子 。 那些身材苗条、体量相对较小的独立软件厂商 ， 向来都是五大三粗、身高魁梧的自动化厂商天生的猎物 。 自2006年以来 ， 西门子花费了令人叹为观止的140亿美元 ， 进入全球顶级的软件商俱乐部之列 。 不过 ， 它一年的产值也只有40多亿美元 。 如果不是粗眉大眼的自动化硬件替它支撑 ， 这绝对是个苦局 。 然而有了软件 ， 硬件的故事才能讲得好 ， 硬件打包后的价格才能卖得高 。 相信西门子的硬件部门对软件事业部是又恼又恨却又离不开 。 部门间打架是必不可少的 ， 但对外却传递了数字升级的统一性 。 这就是战略的定力 ， 这也是西门子给传统自动化厂商所能上的最好一堂战略课 。
施耐德电气同样在积极布局 ， 2013年收购英维思（Invensys） ， 唾手立得DCS系统Foxboro、组态软件Wonderware、安全Triconex等一大筐好菜 。 如果这还都算是自动化内部的本分收购 ， 那么之后它对PLM设计软件的关注 ， 则让软件与自动化的关系 ， 表白得一清二楚 。 在错失对PTC的最好机会之后（PTC可真是自动化厂商的“梦中情人”） ， 施耐德电气2017年完成了对AVEVA的“反向收购” ， 保留了合并投资组合的60%的所有权 。 AVEVA也是最早期计算机设计软件CAD的拓荒急先锋 ， 有着雄厚的英国剑桥数学所留下的班底 。 它最终成为厂房、造船等工程信息系统的关键设计软件 。 并购AVEVA之后 ， 施耐德电气也将早先的Wonderware软件 ， 全部注入AVEVA 。 设计软件与自动化软件的融合 ， 这将是自动化厂商的标配 。 这种并购 ， 就是在球门禁区外的定位球 ， 具有决定性地战略价值 。 在2018年 ， 施耐德电气再次收购了专注于电气CAD与仿真的IGE+XAO集团 ， 将这种战略定位球运用得更加娴熟自如 。
最新的消息是 ， 施耐德电气2月份计划以14亿欧元并购了德国建筑软件开发商RIB软件公司 ， 在静等股东批准 。 这意味着施耐德在建筑领域的“电气化+数字化”继续快跑 。 施耐德的收入一半来自建筑和数据中心产品的销售 ， 而未来建筑将是全数字化与全电气化（All-DigitalandAll-Electric） 。 在这种情况下 ， 德国RIB基于云的产品 ， 对于数字化建设和运营领域至关重要 。 施耐德正在精心打造的工业软件集团AVEVA ， 不过目前看RIB应该不会并入AVEVA ， 而是独立作战的一员新猛将 。 这要牵出施耐德电气的另外一局大棋 。 去年4月 ， 施耐德电气和凯雷投资集团Carlyle计划成立一家名为AlphaStruxure的合资公司 ， 进行分布式能源和微电网的设计和工程工作 。 二者此前已经形成大型基础设施项目中部署微电网的战略联盟 。 这一次 ， 意味着建筑信息模型BIM软件的深度融合 ， 必将彻底改变基础设施的传统面貌 。 发改委在四月下旬公布了“新基建”的概念 ， 让人大跌眼镜 。 新一代信息基础设施 ， 除了5G、物联网、卫星网 ， 居然还包括工业互联网 。 真是概念混乱 。 看看法国施耐德公司的做法 ， 才能更好地了解新基建 。 那些被软件重新激活的水泥钢筋 ， 让传统基建产生了全新的澎湃活力 。
ABB的表现则是差强人意 。 在自动化、离散控制与机器人的自动化市场中 ， ABB年报显示2019年销售额在100亿左右 。 如果没有收购贝加莱（B&R） ， 那么ABB在数字化领域的表现就只能用糟糕来表达 。 这只大象要么是有些疲惫 ， 要么就是被机器人的成功冲昏了头脑 。 直到2017年收购了奥地利的贝加莱这个高冷的自动化独行侠 ， 时局才算是扳回半个身位 。 尽管B&R每年只有大约6亿美元的收入 ， 但在高端PLC和自动化软件的突出表现 ， 绝对是大型自动化厂商最佳的猎物 。 这些小型自动化公司一直是江湖行走的高手 ， 往往只有在家族创始人倦怠了或其他偶然的机会 ， 才有可能被并购 。 有了这样的宝贝 ， ABB自动化在自动化软件领域 ， 才算有了一点亮色 。 而之后仍然花费了两年的时间 ， 才完成了ABB机器人与贝加莱软件的匹配 。 看来整合并不容易 。
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图3：ABB工业自动化的分层（来源：2019年ABB年报）
而ABB最新的战略补丁 ， 则是来自去年年初与达索达成了战略合作 。 ABB在向客户交付解决方案之前会进行建模和仿真 。 数字孪生等技术都会在ABB四大板块业务中逐步引入 。 然而 ， 这种合作 ， 正如它跟微软、惠普的合作一样 ， 并不能说明太多问题 。 江湖上的联盟多了去了 ， 相互嵌入产品 ， 只是让用户的体验更好 ， 并不会让一个自动化企业在战略上有本质的提高 。
软件并不是日本的强项 ， 但不影响日本自动化厂商的突然变得精神抖擞、从容布局 。 2016年是横河电机最具活力的一年 ， 它通过一系列的软件收购 ， 改变了品牌的形态 。 这其中包括工业天演IE公司(基于云、共享即服务的工厂数据) ， 英国KBC公司(面向石油和天然气的过程模拟和咨询服务) ， 以及SVM(能源管理和优化解决方案) 。 横河电机随后将SVM和IE全部都集成到KBC ， 实现了对石油天然气工程的模拟仿真 ， 这也成为横河全新软件的支柱 。 在2019年5月 ， 三菱电机全资收购了美国自动化软件开发商Iconics ， 以强化在工业和楼宇自动化的人机界面、物联网、数据分析的能力 。 这家已经安装35万套软件的公司 ， 正是三菱电机增强其在边缘计算等领域的软件能力的一部分 。
上个世纪70-80年代 ， 日本提出了机电一体化 ， 又称机械电子工程 ， 是机械工程与自动化的合体 。 它彻底改变了昔日机械自动化的面貌 。 而如今 ， 软件技术则与机电一体化合体 ， 笔者这里称之为“机电软体化” 。 没有一家自动化厂商 ， 也没有一家制造商 ， 能够摆脱来自“机电软体化”的冲击 。
基于软件优先的战略 ， 顺应“机电软体化”的趋势 ， 自动化厂商因此而变得面目全非 。
或加或减聚焦主航道
在某些情况下 ， 许多大型供应商正在进行改革、重组 ， 甚至“去多元化” 。 2019年西门子终于坚决地剥离了天然气和电力业务 。 西门子能源的剥离 ， 正在成为今年的重点 ， 预今年9月可以完成公司的公开上市 。 而现任CEO凯飒则被提名为西门子能源监事会主席 ， CEO也早已确定 ， 甚至数字化工业集团(DI)现任首席财务官也被一并送上 。 国内新公司也都注册完成 。
ABB80%的电网业务也在2018年12月出售给日立；通用电气则毫无悬念地放弃了贝克休斯的多数控制权——这笔业务曾经耗费GE约340亿美元 。
排名第7的美国霍尼韦尔 ， 则在2018年12月将旗下的家居产品组合和ADI分销业务 ， 分离成为一个产值45亿美元关注智能家居的Resideo公司；交通系统也被分拆 。 而霍尼韦尔自己则加大了对特性材料技术集团（PMT）的关注 ， 该集团旗下的霍尼韦尔UOP为全球石油天然气行业提供技术和软件服务；而过程控制部 ， 则以软件为基础的自动化控制系统、仪器仪表和相关服务的行业先锋 。 分离 ， 是为了更好地聚焦工业自动化与软件服务 。
并购才是维持大盘的主旋律 。 以英国仪表公司Spectrics为例 ， 在过去十年并购次数达到40次 。
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图4：Spectrics的并购情况（来源：Spectrics2018年报）
欧姆龙在2015年以2亿美元 ， 收购了美国本土最大的工业机器人制造商Adept公司 ， 并同时收购了多轴控制器DeltaTau ， 强势进入了小负载的机器人行业 。 相对于以前偏部件级的传感器、测量仪器、PLC等离散元器件产品 ， 收购机器人让欧姆龙的产品形态变得更加集成化 。 而那个能打乒乓球的人工智能型教练机器人 ， 成为欧姆龙对外展示人机和谐工厂FactoryHarmony的形象代言人 。 2017年欧姆龙则再次以1.57亿美元收购总部位于美国的工业条码阅读器和机器视觉的迈思肯 。 这种对生产线上的全线拓展 ， 背后正是对物联网技术的加码 。 制造层上几乎所有物体 ， 包括原材料、设备和机器人 ， 都开始进行连接 。
无独有偶的是 ， 三菱电机2019年全资收购了美国一家机器人创业公司RealtimeRobotics 。 在机器人方面 ， 三菱电机推出了MELFA系列工业机器人 ， 并加入了视觉能力、力传感器和人工智能技术 ， 实现了高速、高精度拾取和控制解决方案 。 预计今年就会看到三菱电机的新工业机器人系统 。
这些悄无声息的聚焦 ， 才是自动化的核心本业 ， 运动控制都是核心基石 。 当然 ， 技术的飞速发展在传统的自动化供应商业务模式中也在产生一些新的挑战 ， 其中一点就是如何向软件管理服务过渡 。 增加公司规模和填补自动化产品空白 ， 这种收购动力仍然存在 ， 但围绕软件重组业务 ， 对于自动化战略家而言 ， 则似乎是一种更有趣味的数独游戏 。
工业互联网平台的储君战略
每个主要供应商都有一项物联网战略 ， 包括他们自己的云服务 ， 以及跨越其软件产品范围的全面数字化计划 。 所有供应商都在追求自己的IIoT和数字化战略和解决方案 。 ABB拥有ABBAbility；艾默生的PlantWeb；霍尼韦尔的ConnectedPlant；罗克韦尔自动化的ConnectedEnterprise ， 施耐德电气的EcoStruxure和西门子的MindSphere ， 和年轻的师祖爷GEPredix 。
这些场景的应用 ， 其实并不必有多复杂 。 艾默生的PlantWeb数字生态系统 ， 通过微软Azure ， 在工业互联网的传感器/执行器级别上发挥作用 。 通过分析和应用程序 ， 增强了对资产和工厂性能的深入了解 ， 也降低了无线安装、调试和连接设备的复杂性 。
这些平台或者干脆还是解决方案 ， 在中国市场上都统统地被叫做工业互联网平台 。 中国玩家正玩得风生水起 ， 但在实际的推广应用中 ， 这些国际自动化厂商还是呈现了极其谨慎的态度 。 经过这几年的磨砺 ， 自动化厂商的思路已经基本明朗 ， 工业互联网平台从战略定位而言 ， 已经确立了太子地位 ， 是未来的储君 。
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图5：横河电机的工业互联网方案（来源：官方网站）
随着虚拟化技术与数字技术的引入 ， 用户正在熟悉商业IT和计算技术所能提供的价值 。 IT技术与运营技术OT领域的典型差距 ， 可以从以前的10年 ， 可能缩小到短短几年 。 这种数字化转型 ， 有可能会通过用户来推动 。 这明显不同于以往的技术采用方式 。 石油巨头埃克森美孚用户 ， 就推动了开放式自动化OPAF的运动 。 这一运动 ， 可以看成是对占据了大型过程控制系统的霸主艾默生的一种“背叛” 。 后者封闭式的DCS控制系统和IT架构 ， 没有给基于云计算的新鲜空气一点可以渗入的缝隙 。 这个机构正在快速发展 ， 而艾默生则任性地选择退出OPAF 。 但是如果OPAF进展顺利——非常显然的事实 ， 那么艾默生将来可能还要尴尬地重新加入 。 这些都使得自动化厂商对于云计算厂商 ， 不得不既要拥抱又要提防 。
这些变化的发生 ， 仍然需要时间 。 而且也不见的都是工业互联网的功劳 。 工业互联网平台的潜力自然不能低估 ， 但高歌猛进则容易出现包罗万象、百乱丛生 ， 反而掩盖工业核心基础问题的复杂性 。 工业互联网的发展自有其历史的轨道 ， 可以称为“内化、外化和外挂”三段论：打通企业业务流程的内化、实现制造服务一体化的外化阶段 ， 以及为行业赋能的平台外挂阶段 。 （链接：《工业互联网的三段论》）
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图6：工业互联网三段论
国外自动化厂商巨头们对于工业互联网平台的“储君”定位 ， 是一个进可攻、退可守的战略 。 显然他们都放在了“内化和外化”的阶段 。 这是有短暂教训的 。 四年前GEDigital的2.6万人马 ， 以Predix高歌猛进地切入“外挂”阶段 ， 很多自动化厂商也都有同样的羡慕和战略冲动：霍尼韦尔的物联网平台也曾有过多次的反复 ， 而西门子MindSphere的战略高度也是忽上忽下 。 最后 ， 随着Predix的黯然 ， 低调撤回到“外化”阶段 ， 去年为宝洁提供GEPredix制造数据云MDC ， 就是非常好的突破 。 对于这些巨头 ， 还是先服务大客户为好 。 为行业赋能的事儿 ， 可大声说但不能立刻做 。 国外的工业互联网平台 ， 是扶上墙的虎皮 ， 经得起膜拜经不起端详 。 因为仔细看过去 ， 有些企业的工业互联网平台的名称 ， 甚至都是多年前用过的披风 。 然而的确还是有很多新的要素加入进来 ， 作为“内化”和“外化”平台 ， 仍然是极好的战略 。 物联网平台也自然成为自动化巨头的标准配置 。 许多有趣的事情正在发生 ， 但那并不是主战场 。
从企业上云到企业支边
工业互联网要发力 ， 关键在于工业自身的觉醒 。 企业上云 ， 目前从中国的实践来看 ， 更容易被诟病漫无目标 。 这更像是另有算盘的云平台商 ， 加上过于热心的政策所形成的单边推动 。 而工厂则仍然按照实际的需要 ， 盘算着成本收益的可行性 。
物联网收集的许多数据 ， 如果采用云端处理 ， 会有很多担心：速度、安全、必要性 。 而边缘计算 ， 则使得这些得到更好的处理 。 即使从极力推进5G的电信运营商最近一两年的成果来看 ， 用户对边缘计算的数据成果 ， 越来越重视 。 这也使得自动化厂商从中找到感觉 。
从大的趋势来看 ， 最接近机器、控制和传感的边缘智能会成为自动化厂商的一个关键阵地 。 边缘计算的需求会越来越多 ， 对需求也很大 。 而很多数据 ， 都是“阅后即焚” ， 产生的一瞬间就会消亡 。 如果将这些数据直接引入云端 ， 将是一场灾难 。 而边缘计算 ， 正在让传统硬件变得开始处理数据 ， 而不是像以前那样只是一个数据的通道 。 在硬件上正在被嫁接更多的计算能力 。
研华在新一代嵌入式智能相机EagleEye的设计上 ， 已经把工控机跟镜头整合在一起 。 强大的工控机 ， 连同算法一起植入到相机里面 。 这使得边缘侧的控制器的能力大大提升 。 欧姆龙的视觉镜头 ， 也采用这种方法 ， 增加了很多的预处理 。
三菱在日本力推边缘计算联盟EdgeCross ， 欧姆龙、NEC、研华也都纷纷加入 。 由于边缘侧需要进行大数据的预处理 。 这是传统自动化企业感受到来自物联网最有影响力的冲击之一 ， 自动化企业必须应对计算能力 。 EdgeCross鼓励联盟成员把一部分分析功能放在工控机端 ， 这也使得三菱推广多年的eFactory ， 重新开始强化基于边缘计算的工控机MELIPC的枢纽地位 ， 将数据采集/传输、边缘计算、实时控制等多重功能嵌入其中 。 由于边缘计算的出现 ， 原来几乎被边缘化的PLC、IPC的老家伙 ， 又重新焕发青春 ， C位上台了 。
运动控制系统 ， 也在被一一摆上桌面 。 那些传统的执行机构等 ， 都是要等着注射“边缘计算”营养液的长长清单中的一员 。 例如日本THK和台湾上银的滑轨及滚珠螺杆 ， 德国Festo的执行机构 ， 都在开始收集数据的同时 ， 通过数据分析 ， 来进行控制 。
边缘计算能力在加强 ， 数据分层效应明显 ， 有的在控制边缘 ， 有的在端（如镜头） ， 更复杂的才会上云 。 例如振动分析的传感器 ， 属于高频的数据 ， 不会直接上传 。 而是需要提炼出特征值 ， 过滤一部分 ， 再进入工控机IPC 。 每一个环节 ， 都有对应的数据处理手段 ， 而这背后则是对行业知识的深度洞察 。 与此同时 ， 随着5G的加速普及 ， 也加速了移动边缘计算MEC的盛行 。 可以说 ， 5G已经找到了下沉工厂的商业模式 。 它不再是独立的第三方管道 ， 而是极有可能成为工厂资产的一部分 。 这个巨大的变化 ， 自动化厂商也并不会漠视 。 边缘计算成为四处逢源的新明星 。
这正是自动化厂商最为娴熟的阵地 。 ICT厂商是外行 。 正是这样的原因 ， 机器人厂商都高度重视这一阵地的进展 。 无论是KUKA ， 还是Fanuc ， 都下了大功夫 。 与国内热衷的工业互联网平台而言 ， 这些机器人厂家更专注于对边缘计算的精准布局 。 Fanuc已经对日本一家人工智能公司新秀PreferredNetworks进行二次投资 ， 就是为了确保发那科能够在数控系统、伺服系统以及机器人这些优势领域 ， 继续巩固堡垒 。
2017年底横河电机意外地发布了全新的自动化品牌“SynapticBusinessAutomation（神经元）突触商业自动化” 。 突触 ， 是跟神经元功能相关的信息连接的关键部位 ， 这个不太好理解的名词 ， 表达了无数分散的自动化节点 ， 将进行无等级的连接 ， 实现数据的自由流动 。 这是对未来自动化系统的畅想曲 ， 它形象地让我们去思考未来自动化领域的通讯、控制、数据指令的传递途径 ， 而边缘计算将成为异常繁忙的数据港口 。
边缘计算的深度防御 ， 是自动化对IT厂商进行交锋的一张高级防御牌 。 与其说“企业上云” ， 不如说“企业支边” ， 更能够让工厂主喜闻乐见 。 而走向边缘计算 ， 则让自动化对来势汹汹的云计算厂商 ， 重新找回了自信 。
流程与离散的握手
流程行业与离散制造业的自动化趋势 ， 则走在相互靠近的路上 。 西门子在2019年的再次重组计划中 ， 将前几年分离出去的流程工业 ， 重新与数字工厂合并 ， 成立了数字化工业集团 ， 并艰难地推动各部门合并为一个统一的业务 。
而这也是流程自动化巨头 ， 一直想要弥补的软肋 。 最为躁动不安的是全球自动化排名第三的艾默生 ， 一直急于在离散制造业做出点名堂 。
艾默生2017年曾经出价近280亿美元收购罗克韦尔 ， 因为后者的坚决“抗婚”而未果 。 随后罗克韦尔采用了三手坚定的护法行动 。 首先它迅速推出了一项价值15亿美元的大规模股票回购计划 ， 从而增强了它的独立性；其次对全球三大CAD厂商之一的PTC公司投资10亿美元；而在2019年则再次和美国最大的仿真公司ANSYS进行战略合作 。 老夫聊发少年狂,左牵黄,右擎苍 。 这种左右开弓的防守术 ， 将使得艾默生很难再次出手 。 而罗克韦尔的战略布局 ， 则表达了一个自动化厂商 ， 是如何利用软件联盟 ， 筑起自己的新壕沟 。
艾默生则需要继续践行这份进入离散制造的使命 。 2018年收购GE智能平台业务 ， 因蹭了GE工业互联网平台的热度 ， 一时也引来无数关注 。 然而GE智能平台 ， 不过是一项收入为2亿多美元的业务 ， 还是传统的PLC和工业PC、I/O等相关硬软件和机器控制技术等 。 这种货色 ， 一般自动化厂商是不会要的 ， 艾默生却是不得不弯下腰捡回来 ， 谁让自己在离散控制领域有短板呢 。 早知今日捡回GE的人机界面系统CIMPLICITY ， 何必昔日大意失荆州 ， 将人机界面系统之花Wonderware卖给了施耐德 ， 后者将其从一块小软件业务部门一举武装成一个独立旅 ， 最后再装入AVEVA干脆就是一个加强师了 。 自动化的大鳄们 ， 只要别太招惹IT的腥 ， 一般是不会翻船的 。 当然 ， 偶尔溅上一点泥汤 ， 那也是不可少的 。
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图7：艾默生收购GE智能平台的意图（来源：艾默生收购GEIP的报告）
同一年艾默生还以5亿多欧元的价格 ， 收购了自动化气动技术供应商德国安沃驰AVENTICS 。 忍不住插一句 ， 这个品牌说来话长 。 本来是德国老牌工业巨头曼内斯曼的部门 ， 2001年博世自动化并购了曼内斯曼的力士乐 ， 而力士乐下属的这个气动部门 ， 则在2013年离家出走 ， 独立经营 。 这也是动力设备和流体自动化的佼佼者 ， 每年销售额也有4亿多欧元 ， 并且艾默生几乎平价入手 ， 真是捡到了跳楼价 。
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图8：艾默生一年的股票回报（2020年4月25日）
但艾默生的市场股价并不好 ， 截至到上周 ， 一年跌去近30% 。 尽管如此 ， 华尔街股市依然对艾默生充满信心 。 这大概就是自动化企业的魔力吧 ， 长盛不衰 。
离散、流程行业两脚都要踩的自动化公司有不少 。 借助于物联网和云计算的力量 ， 包括分布式MES的渗透 ， 这两种不同工业行业的距离 ， 比任何时候都要更靠近一些 。 这也考验着自动化厂商的新战略 。
清醒的中盘和后来的鲇鱼
在大型供应商以多元化的业务占据主导地位、领先位置坚如磐石的时候 ， 中型供应商则往往以专长业务为主 ， 一往无前 。 像美国阿美特克Ametek公司 ， 作为电子仪器和机电测试设备的全球领导者 ， 年销售额约为50亿美金 。 而德国恩德斯豪斯E+H仪表、德国倍加福P+F传感器等 ， 都在数字化时代呈现了盎然生机 。 这些公司也都在重复着大型供应商的故事 ， 在积极迎接时代的变化 。 以德国菲尼克斯电气为例 ， 这家以接线端子起家的电气和自动化公司 ， 已经通过融合OT和IT的PLCnext软件开放平台走向了软硬一体的数字化 ， 而面向充电桩的充电解决方案 ， 则顺应了全球再电气化的趋势 。 这些都是通向未来的必然之境 。 反过来也可以说明在智能化、再电气化的道路上 ， 这些中型自动化供应商所需要选择的战略路线 ， 其实并不艰难 。 他们看上去有意无意布下的棋局 ， 都顺应了时代的发展 。 剩下的 ， 都只是战术上的起伏而已 。 在这条路上 ， 并没有令人惊讶的落伍者 。 相反 ， 他们比任何其他选手 ， 都会更加警觉 。
【林雪萍：面目全非自动化｜论智能制造战略】大盘稳如磐石 ， 中局波澜不惊 。 那些小个子选手的棋盘上 ， 则是另外一种风生水起的场景 。 规模较小、独立的公司正在蓬勃发展 ， 创业公司层出不穷 。 而网络安全、数据分析 ， 则成为新公司的育儿床 。
这些不断诞生的小型初创公司 ， 往往非常专注 ， 大数据和安全攻防是他们流连忘返的乐园 。 有数以百计的这样的公司正在出现 。 包括Dragos、Seeq等 ， 都是与网络安全、健康安全与环境(HSE)等有关 。 采用物联网技术的动力往往来自业务的IT方面的推动 ， 但是IT与OT真正融合之前正在呈现前所未有的漏洞 ， 工业网络安全战略必须优先彻底解决这个问题 。 从这个意义而言 ， 边缘计算中的安全 ， 在当下要远比时间敏感网络TSN、OPCUA等技术 ， 优先级要高得多 。 由于网络攻击威胁的范围和影响不断扩大 ， 大型自动化供应商正在疲于应付网络安全能力的同时 ， 这些陆续进入网络安全市场的初创公司 ， 来的恰是时候 。
数据分析公司和机器学习公司 ， 同样备受欢迎 。 传统机器设备突然迸发出如此之多的数据 ， 对维护人员和工厂IT人员是一件苦恼的事情 。 踩着祥云从天而降的大型云计算公司 ， 并不能解决底层零散的数据分析需求 。 但这些云计算公司从上向下打开了管理者的思维脑洞 ， 以惊雷不及掩耳之势劈开了机器的外壳 ， 数据就像打开的石榴籽一样绽放 。 那些着重于物联网 ， 或者数据分析 ， 天生就是以数据为食料的数据捕手公司 ， 正在等待这样的时刻 。 机器轰鸣、石榴打开的时候 ， 正是他们最为欢快的进餐时间 。
这些勤勉啄食的数据捕手公司 ， 很容易得到快速增长 。 其中一些供应商甚至可能会对传统的自动化供应商造成严重的竞争 。 但更多的可能是 ， 被一直警觉的自动化公司随后收购 。 这些朝气蓬勃的初创企业 ， 可以让自动化厂商大佬们活得更好 。 小鱼长到合适尺寸的时候 ， 大鱼们一张口就会吃掉 。
这场万物霜天竞自由的结果 ， 商品化软件越来越多 ， 从数据存储 ， 到数据计算 ， 到数据闭环甚至进入控制 。 商业模式也在发生颠覆 ， 以软件订阅为收入来源的IT服务模式 ， 正在进入自动化的领域 。 每个细小处 ， 每天都在发生改变 。
小记
自动化的海洋上空一直都是晴朗的天 ， 新鲜事情不少 ， 但顶级供应商的玩家 ， 基本都没落下 。 如今 ， 也挤进了很多新的面孔 。 有本来就很熟悉但下沉更坚决的IT厂商、有半熟悉的物联网和很陌生的数据分析新秀 。 然而 ， 拥挤的航道 ， 看上去依然井然有序 。 惊涛骇浪 ， 都在海平面之下 。
自动化厂商自身正在变得面目全非 ， 脱胎换骨正在悄然进行之中 。 然而不要误会他们会缺席：江湖上行走的仍然是那些曾经传奇的名号 ， 智能制造的大路上并无弯道 。 此去经年东风舞 ， 依旧昨日桃花笑 。
作者：
林雪萍：南山工业书院发起人 ， 北京联讯动力咨询公司总经理
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