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面目全非自動化(huà),論自動化(huà)戰略!

2020-7-30新聞

自動化(huà)廠商的(de)大(dà)變臉,是一場(chǎng)數字化(huà)、智能化(huà)的(de)前戲。


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前言:我先變臉 你跟我變


無論是工業4.0,還(hái)是智能制造以及工業互聯網,都給人(rén)們帶來(lái)一種萬象更新的(de)工業氣派。大(dà)量的(de)ICT廠商和(hé)物(wù)聯網廠商的(de)介入,加持了(le)人(rén)工智能、大(dà)數據分(fēn)析等新銳兵(bīng)團,整個(gè)行業的(de)數字化(huà)市場(chǎng)一片熱(rè)鬧。這(zhè)未免讓人(rén)覺得(de),工業正在被ICT所裹挾。然而三四年下(xià)來(lái),定睛細看,真正讓工廠、車間發生數字化(huà)轉型的(de)主導力量,仍然是自動化(huà)廠商。

這(zhè)也(yě)并不令人(rén)意外。他(tā)們在這(zhè)個(gè)市場(chǎng)上,一直就決定了(le)工廠更高(gāo)質量、更高(gāo)效率、更低成本、更短交貨期的(de)運行法則。如果從第一台應用(yòng)在通(tōng)用(yòng)汽車工廠的(de)可(kě)編程控制PLC開始算(suàn)起的(de)話(huà),自動化(huà)在工廠的(de)霸主地位五十年來(lái)從未動搖過。

隻是,在全球2000億美(měi)元的(de)自動化(huà)市場(chǎng)中,這(zhè)些廠商早已面目全非。如果說數字工業是人(rén)們最期待發生的(de)變化(huà),那麽這(zhè)場(chǎng)大(dà)戲最具戲劇性效果的(de)開局是:自動化(huà)廠商尋求變化(huà)在前,制造商則尾随其後。換言之,自動化(huà)廠商的(de)大(dà)變臉,是一場(chǎng)數字化(huà)、智能化(huà)的(de)前戲。



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乏味的(de)面孔


2019年10月(yuè)份,美(měi)國《Control》雜(zá)志發布了(le)2018年自動化(huà)領域的(de)Top 50。這(zhè)裏你可(kě)以發現智能制造的(de)源頭是一個(gè)高(gāo)度驚人(rén)的(de)寡頭市場(chǎng)。西門子、艾默生和(hé)ABB占據前三名(ABB官網宣稱自己爲工業自動化(huà)市場(chǎng)的(de)第二),施耐德、羅克韋爾和(hé)三菱電機尾随其後。在前十名中,美(měi)國占據四家,日本有三家,德國、瑞士和(hé)法國各有一家。但如果從Top 50的(de)數量來(lái)看,德國毫無疑問是全球第一大(dà)自動化(huà)強國,有19家公司進入了(le)Top 50,而西門子以137億美(měi)元排名第一。第三是日本,有9家公司。可(kě)能很多(duō)人(rén)沒有想到的(de)是,排名第二位的(de)正是美(měi)國,有15家公司,超過30%,緊随德國其後。當我們都認爲德日是制造強國的(de)時(shí)候,一定要知道美(měi)國也(yě)是自動化(huà)制造的(de)超級強國,壓過日本。
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圖1:Top供應商的(de)國别統計
(來(lái)源:美(měi)國《Control》雜(zá)志)

德美(měi)日這(zhè)三個(gè)國家,則包辦了(le)全球Top 50的(de)86%名額。而法國和(hé)英國則基本拿下(xià)剩餘的(de)全部。(中國自動化(huà)大(dà)黑(hēi)馬——彙川公司并沒有被計算(suàn)在内。彙川2018年銷售額爲58億人(rén)民币,大(dà)概應能排名在第40名左右。這(zhè)可(kě)能是由于彙川的(de)國際市場(chǎng)知名度不足所造成的(de))。
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圖2:自動化(huà)排名Top 20
(來(lái)源:美(měi)國《Control》雜(zá)志)

這(zhè)家自動化(huà)領域的(de)權威媒體,每年都會評出全球自動化(huà)廠商Top 50。但排名變化(huà)不大(dà)。自動化(huà)三強紋絲不變:德國、美(měi)國和(hé)日本。雖然自動化(huà)市場(chǎng)曆經重大(dà)技術變革,但想看熱(rè)鬧的(de)人(rén)總會失望。

自動化(huà)領域沒有冷(lěng)門故事。領先供應商的(de)主導地位,始終穩如磐石。西門子、ABB、艾默生、施耐德電氣、霍尼韋爾、羅克韋爾自動化(huà)和(hé)橫河(hé)等傳統大(dà)型供應商繼續在自動化(huà)領域占據主導地位,穩如泰山,甚至連動搖的(de)迹象都沒有。

 


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IT野蠻人(rén)專挖自動化(huà)的(de)牆角


從2018年8月(yuè)開始,互聯網巨頭的(de)軟件胃口,侵入了(le)老牌工業廠商的(de)地盤。工業自動化(huà)被IT廠商染指了(le),更具雄心壯志的(de)軟件大(dà)鳄已經踹破了(le)工廠的(de)大(dà)門,蜂擁而至。谷歌(gē)(Google)、亞馬遜(Amazon)和(hé)微軟(Microsoft)均已宣布打算(suàn)向石油、天然氣和(hé)其他(tā)流程行業提供數據存儲和(hé)相關服務。如果微軟的(de)Windows界面早已在工業領域深耕多(duō)少年而沒引人(rén)察覺的(de)話(huà),那麽谷歌(gē)、亞馬遜所代表的(de)力量則是“善者不來(lái)”。

亞馬遜雲服務公司AWS将要爲石油和(hé)天然氣專業領域提供服務了(le),他(tā)們最好的(de)員(yuán)工來(lái)自哪裏?你能猜到的(de),他(tā)們最青睐GE、施耐德AVEVA和(hé)艾默生的(de)資深員(yuán)工。微軟和(hé)谷歌(gē)也(yě)喜歡在自動化(huà)生态系統招募員(yuán)工。

當然,石油和(hé)天然氣隻是個(gè)開始。化(huà)工、制藥、公用(yòng)事業和(hé)其他(tā)制造業,并無什(shén)麽特殊的(de)屏障。

一股寒意,應該已在自動化(huà)廠商背後升騰。

然而,破門而入的(de)野蠻人(rén)對(duì)硬件毫無眷戀,自動化(huà)供應商的(de)硬件業務從控制閥、馬達,到傳感器、分(fēn)布式控制系統等,或者制造執行系統MES,都不太是他(tā)們籃子裏的(de)菜。他(tā)們隻想扒拉籃子裏面的(de)肉,他(tā)們想要的(de)是制造數據和(hé)數據服務。最可(kě)怕的(de)是,他(tā)們想把所有數據連接起來(lái),因爲隻有這(zhè)樣價值才會最大(dà)化(huà)。不錯,傳統自動化(huà)廠商的(de)客戶數據,從來(lái)都是封閉的(de)花園:不同供應商,雖然在現場(chǎng)上設備相伴爲鄰,但數據之間老死不相往來(lái)。這(zhè)種企業自行構建的(de)人(rén)爲溝壑,創造了(le)各自的(de)财富。然而,這(zhè)種基于“隔離自動化(huà)”的(de)業務實踐,正面臨被IT野蠻人(rén)圍攻的(de)局面。不過,野蠻人(rén)也(yě)不是能處處得(de)逞。天上駕得(de)好雲彩,地下(xià)處處落鳳坡。數據中台——就是阿裏雲們搗鼓出來(lái)的(de)一把萬能扳手,它希望擰開每一個(gè)機器的(de)數據螺母。然而扳手設計得(de)雖好,但卻很容易折裂在自動化(huà)廠商的(de)金剛罩下(xià)。陷阱有的(de)是,這(zhè)些與機器打了(le)一輩子交道的(de)自動化(huà)廠商,可(kě)以用(yòng)新的(de)方式,同樣找到數據的(de)價值。

霍尼韋爾在最近兩年,推出了(le)一款名爲Experion LCN(Local Control Network)的(de)産品,就是爲了(le)修補它早在1996年推出最經典的(de)全廠控制一體化(huà)系統TPS。如果再考慮之前二十年的(de)TDC系統,這(zhè)簡直就是一場(chǎng)跨度四十年的(de)修補和(hé)連接。真是一場(chǎng)時(shí)空大(dà)穿越。ELCN将仿真和(hé)可(kě)視化(huà)結合起來(lái),取代了(le)上世紀80年代以來(lái)就一直使用(yòng)的(de)本地控制網絡(LCN)。ELCN可(kě)以讓原有的(de)應用(yòng)軟件和(hé)管理(lǐ)接口,使用(yòng)最新的(de)網絡,甚至可(kě)以做(zuò)成本地部署的(de)雲平台。它與霍尼韋爾的(de)控制系統PKS和(hé)工業互聯網是無縫集成的(de)。在大(dà)型終端用(yòng)戶看來(lái),ELCN“重置了(le)舊(jiù)系統中那過時(shí)的(de)裏程表”。換句話(huà)說,幾十年前的(de)老用(yòng)戶現在可(kě)以選擇使用(yòng)更現代化(huà)的(de)硬件,同時(shí)維護他(tā)們已有的(de)配置和(hé)管理(lǐ)軟件,盡管這(zhè)些軟件已經非常老了(le)。

ELCN是“軟件激活舊(jiù)硬件”的(de)經典,看上去是一個(gè)過渡方案,但它提供了(le)可(kě)視化(huà),而且減少了(le)同軸連接從而節省了(le)空間。這(zhè)種保守的(de)自動化(huà)派頭,恐怕不是IT廠家所喜歡的(de)。但大(dà)型化(huà)工用(yòng)戶還(hái)是能夠容忍這(zhè)樣的(de)速度。

IT這(zhè)麽喜歡工業,這(zhè)麽喜歡挖自動化(huà)員(yuán)工的(de)牆角。對(duì)自動化(huà)廠商而言,這(zhè)是一股惱人(rén)的(de)冷(lěng)風。



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從機電一體化(huà)到“機電軟體化(huà)”


無論激進者有多(duō)麽不情願,我們仍然需要看到,全球自動化(huà)供應商能力決定了(le)智能制造的(de)水(shuǐ)平。智能制造是建立在自動化(huà)的(de)基石之上。

數字化(huà)中最引人(rén)注意的(de)兩大(dà)要素:一個(gè)是泛濫成災的(de)數據,一個(gè)是知識容器的(de)軟件。這(zhè)兩者,一開始經曆過IT沖擊的(de)恐慌,現在逐漸成爲自動化(huà)廠商的(de)寵愛(ài)。

工廠裏面的(de)數據地盤,幾十年來(lái)一直由自動化(huà)供應商所主導。他(tā)們提供的(de)各種硬件包括傳感器、控制器,以及軟件程序都在默默地産生著(zhe)大(dà)量的(de)數據,其中僅有極小一部分(fēn)數據進入了(le)價值萃取的(de)通(tōng)道。

而大(dà)數據分(fēn)析有望改變這(zhè)一規則。現在正處于軟件引領,破壞既定秩序的(de)早期階段。尤其是大(dà)量IT公司,通(tōng)過雲存儲和(hé)分(fēn)析的(de)普及,爲用(yòng)戶帶來(lái)了(le)一套全新的(de)成本計算(suàn)規則和(hé)簡化(huà)互操作性的(de)預期。在涓涓細流中,更多(duō)客戶會逐步采用(yòng)以軟件爲基礎的(de)産品。

衆多(duō)自動化(huà)廠商對(duì)此不能不加以提防。數字轉型,源于對(duì)工廠自動化(huà)、信息化(huà)以及數字化(huà)的(de)改造。然而,意味深長(cháng)的(de)是,數字轉型,首先改變的(de)自動化(huà)供應商的(de)本身。所有面向未來(lái)的(de)自動化(huà)供應商,都在加速擁抱軟件的(de)步伐。

西門子積極布局軟件的(de)故事已經廣爲熟悉,它在十多(duō)年間傳遞了(le)一個(gè)不可(kě)動搖的(de)聖徒信念:自動化(huà)廠商隻有軟件化(huà),才能實現戰略躍遷。就像量子躍遷到更高(gāo)能量軌道上必須吸收光(guāng)子一樣,軟件就是自動化(huà)商的(de)獵物(wù)光(guāng)子。那些身材苗條、體量相對(duì)較小的(de)獨立軟件廠商,向來(lái)都是五大(dà)三粗、身高(gāo)魁梧的(de)自動化(huà)廠商天生的(de)獵物(wù)。自2006年以來(lái),西門子花費了(le)令人(rén)歎爲觀止的(de)140億美(měi)元,進入全球頂級的(de)軟件商俱樂(yuè)部之列。不過,它一年的(de)産值也(yě)隻有40多(duō)億美(měi)元。如果不是粗眉大(dà)眼的(de)自動化(huà)硬件替它支撐,這(zhè)絕對(duì)是個(gè)苦局。然而有了(le)軟件,硬件的(de)故事才能講得(de)好,硬件打包後的(de)價格才能賣得(de)高(gāo)。相信西門子的(de)硬件部門對(duì)軟件事業部是又惱又恨卻又離不開。部門間打架是必不可(kě)少的(de),但對(duì)外卻傳遞了(le)數字升級的(de)統一性。這(zhè)就是戰略的(de)定力,這(zhè)也(yě)是西門子給傳統自動化(huà)廠商所能上的(de)最好一堂戰略課。

施耐德電氣同樣在積極布局,2013年收購(gòu)英維思(Invensys),唾手立得(de)DCS系統Foxboro、組态軟件Wonderware、安全Triconex等一大(dà)筐好菜。如果這(zhè)還(hái)都算(suàn)是自動化(huà)内部的(de)本分(fēn)收購(gòu),那麽之後它對(duì)PLM設計軟件的(de)關注,則讓軟件與自動化(huà)的(de)關系,表白得(de)一清二楚。在錯失對(duì)PTC的(de)最好機會之後(PTC可(kě)真是自動化(huà)廠商的(de)“夢中情人(rén)”),施耐德電氣2017年完成了(le)對(duì)AVEVA的(de)“反向收購(gòu)”,保留了(le)合并投資組合的(de)60%的(de)所有權。AVEVA也(yě)是最早期計算(suàn)機設計軟件CAD的(de)拓荒急先鋒,有著(zhe)雄厚的(de)英國劍橋數學所留下(xià)的(de)班底。它最終成爲廠房(fáng)、造船等工程信息系統的(de)關鍵設計軟件。并購(gòu)AVEVA之後,施耐德電氣也(yě)将早先的(de)Wonderware軟件,全部注入AVEVA。設計軟件與自動化(huà)軟件的(de)融合,這(zhè)将是自動化(huà)廠商的(de)标配。這(zhè)種并購(gòu),就是在球門禁區(qū)外的(de)定位球,具有決定性地戰略價值。在2018年,施耐德電氣再次收購(gòu)了(le)專注于電氣CAD與仿真的(de)IGE+XAO集團,将這(zhè)種戰略定位球運用(yòng)得(de)更加娴熟自如。

最新的(de)消息是,施耐德電氣2月(yuè)份計劃以14億歐元并購(gòu)了(le)德國建築軟件開發商RIB軟件公司,在靜等股東批準。這(zhè)意味著(zhe)施耐德在建築領域的(de)“電氣化(huà)+數字化(huà)”繼續快(kuài)跑。施耐德的(de)收入一半來(lái)自建築和(hé)數據中心産品的(de)銷售,而未來(lái)建築将是全數字化(huà)與全電氣化(huà)(All-Digital and All-Electric)。在這(zhè)種情況下(xià),德國RIB基于雲的(de)産品,對(duì)于數字化(huà)建設和(hé)運營領域至關重要。施耐德正在精心打造的(de)工業軟件集團AVEVA,不過目前看RIB應該不會并入AVEVA,而是獨立作戰的(de)一員(yuán)新猛将。這(zhè)要牽出施耐德電氣的(de)另外一局大(dà)棋。去年4月(yuè),施耐德電氣和(hé)凱雷投資集團Carlyle計劃成立一家名爲AlphaStruxure的(de)合資公司,進行分(fēn)布式能源和(hé)微電網的(de)設計和(hé)工程工作。二者此前已經形成大(dà)型基礎設施項目中部署微電網的(de)戰略聯盟。這(zhè)一次,意味著(zhe)建築信息模型BIM軟件的(de)深度融合,必将徹底改變基礎設施的(de)傳統面貌。發改委在四月(yuè)下(xià)旬公布了(le)“新基建”的(de)概念,讓人(rén)大(dà)跌眼鏡。新一代信息基礎設施,除了(le)5G、物(wù)聯網、衛星網,居然還(hái)包括工業互聯網。真是概念混亂。看看法國施耐德公司的(de)做(zuò)法,才能更好地了(le)解新基建。那些被軟件重新激活的(de)水(shuǐ)泥鋼筋,讓傳統基建産生了(le)全新的(de)澎湃活力。

ABB的(de)表現則是差強人(rén)意。在自動化(huà)、離散控制與機器人(rén)的(de)自動化(huà)市場(chǎng)中,ABB年報顯示2019年銷售額在100億左右。如果沒有收購(gòu)貝加萊(B&R),那麽ABB在數字化(huà)領域的(de)表現就隻能用(yòng)糟糕來(lái)表達。這(zhè)隻大(dà)象要麽是有些疲憊,要麽就是被機器人(rén)的(de)成功沖昏了(le)頭腦(nǎo)。直到2017年收購(gòu)了(le)奧地利的(de)貝加萊這(zhè)個(gè)高(gāo)冷(lěng)的(de)自動化(huà)獨行俠,時(shí)局才算(suàn)是扳回半個(gè)身位。盡管B&R每年隻有大(dà)約6億美(měi)元的(de)收入,但在高(gāo)端PLC和(hé)自動化(huà)軟件的(de)突出表現,絕對(duì)是大(dà)型自動化(huà)廠商最佳的(de)獵物(wù)。這(zhè)些小型自動化(huà)公司一直是江湖行走的(de)高(gāo)手,往往隻有在家族創始人(rén)倦怠了(le)或其他(tā)偶然的(de)機會,才有可(kě)能被并購(gòu)。有了(le)這(zhè)樣的(de)寶貝,ABB自動化(huà)在自動化(huà)軟件領域,才算(suàn)有了(le)一點亮色。而之後仍然花費了(le)兩年的(de)時(shí)間,才完成了(le)ABB機器人(rén)與貝加萊軟件的(de)匹配。看來(lái)整合并不容易。

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圖3:ABB工業自動化(huà)的(de)分(fēn)層

(來(lái)源:2019年ABB年報)


而ABB最新的(de)戰略補丁,則是來(lái)自去年年初與達索達成了(le)戰略合作。ABB在向客戶交付解決方案之前會進行建模和(hé)仿真。數字孿生等技術都會在ABB四大(dà)闆塊業務中逐步引入。然而,這(zhè)種合作,正如它跟微軟、惠普的(de)合作一樣,并不能說明(míng)太多(duō)問題。江湖上的(de)聯盟多(duō)了(le)去了(le),相互嵌入産品,隻是讓用(yòng)戶的(de)體驗更好,并不會讓一個(gè)自動化(huà)企業在戰略上有本質的(de)提高(gāo)。

軟件并不是日本的(de)強項,但不影(yǐng)響日本自動化(huà)廠商的(de)突然變得(de)精神抖擻、從容布局。2016年是橫河(hé)電機最具活力的(de)一年,它通(tōng)過一系列的(de)軟件收購(gòu),改變了(le)品牌的(de)形态。這(zhè)其中包括工業天演IE公司 (基于雲、共享即服務的(de)工廠數據),英國KBC公司(面向石油和(hé)天然氣的(de)過程模拟和(hé)咨詢服務),以及SVM(能源管理(lǐ)和(hé)優化(huà)解決方案)。橫河(hé)電機随後将SVM和(hé)IE全部都集成到KBC,實現了(le)對(duì)石油天然氣工程的(de)模拟仿真,這(zhè)也(yě)成爲橫河(hé)全新軟件的(de)支柱。在2019年5月(yuè),三菱電機全資收購(gòu)了(le)美(měi)國自動化(huà)軟件開發商Iconics,以強化(huà)在工業和(hé)樓宇自動化(huà)的(de)人(rén)機界面、物(wù)聯網、數據分(fēn)析的(de)能力。這(zhè)家已經安裝35萬套軟件的(de)公司,正是三菱電機增強其在邊緣計算(suàn)等領域的(de)軟件能力的(de)一部分(fēn)。

上個(gè)世紀70-80年代,日本提出了(le)機電一體化(huà),又稱機械電子工程,是機械工程與自動化(huà)的(de)合體。它徹底改變了(le)昔日機械自動化(huà)的(de)面貌。而如今,軟件技術則與機電一體化(huà)合體,筆者這(zhè)裏稱之爲“機電軟體化(huà)”。沒有一家自動化(huà)廠商,也(yě)沒有一家制造商,能夠擺脫來(lái)自“機電軟體化(huà)”的(de)沖擊。

基于軟件優先的(de)戰略,順應“機電軟體化(huà)”的(de)趨勢,自動化(huà)廠商因此而變得(de)面目全非。



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或加或減 聚焦主航道


在某些情況下(xià),許多(duō)大(dà)型供應商正在進行改革、重組,甚至“去多(duō)元化(huà)”。2019年西門子終于堅決地剝離了(le)天然氣和(hé)電力業務。西門子能源的(de)剝離,正在成爲今年的(de)重點,預今年9月(yuè)可(kě)以完成公司的(de)公開上市。而現任CEO凱飒則被提名爲西門子能源監事會主席,CEO也(yě)早已确定,甚至數字化(huà)工業集團(DI)現任首席财務官也(yě)被一并送上。國内新公司也(yě)都注冊完成。

ABB 80%的(de)電網業務也(yě)在2018年12月(yuè)出售給日立;通(tōng)用(yòng)電氣則毫無懸念地放棄了(le)貝克休斯的(de)多(duō)數控制權——這(zhè)筆業務曾經耗費GE約340億美(měi)元。

排名第7的(de)美(měi)國霍尼韋爾,則在2018年12月(yuè)将旗下(xià)的(de)家居産品組合和(hé)ADI分(fēn)銷業務,分(fēn)離成爲一個(gè)産值45億美(měi)元關注智能家居的(de)Resideo公司;交通(tōng)系統也(yě)被分(fēn)拆。而霍尼韋爾自己則加大(dà)了(le)對(duì)特性材料技術集團(PMT)的(de)關注,該集團旗下(xià)的(de)霍尼韋爾UOP爲全球石油天然氣行業提供技術和(hé)軟件服務;而過程控制部,則以軟件爲基礎的(de)自動化(huà)控制系統、儀器儀表和(hé)相關服務的(de)行業先鋒。分(fēn)離,是爲了(le)更好地聚焦工業自動化(huà)與軟件服務。

并購(gòu)才是維持大(dà)盤的(de)主旋律。以英國儀表公司Spectrics爲例,在過去十年并購(gòu)次數達到40次。
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圖4:Spectrics的(de)并購(gòu)情況
(來(lái)源:Spectrics 2018年報)

歐姆龍在2015年以2億美(měi)元,收購(gòu)了(le)美(měi)國本土最大(dà)的(de)工業機器人(rén)制造商Adept公司,并同時(shí)收購(gòu)了(le)多(duō)軸控制器Delta Tau,強勢進入了(le)小負載的(de)機器人(rén)行業。相對(duì)于以前偏部件級的(de)傳感器、測量儀器、PLC等離散元器件産品,收購(gòu)機器人(rén)讓歐姆龍的(de)産品形态變得(de)更加集成化(huà)。而那個(gè)能打乒乓球的(de)人(rén)工智能型教練機器人(rén),成爲歐姆龍對(duì)外展示人(rén)機和(hé)諧工廠Factory Harmony的(de)形象代言人(rén)。2017年歐姆龍則再次以1.57億美(měi)元收購(gòu)總部位于美(měi)國的(de)工業條碼閱讀器和(hé)機器視覺的(de)邁思肯。這(zhè)種對(duì)生産線上的(de)全線拓展,背後正是對(duì)物(wù)聯網技術的(de)加碼。制造層上幾乎所有物(wù)體,包括原材料、設備和(hé)機器人(rén),都開始進行連接。

無獨有偶的(de)是,三菱電機2019年全資收購(gòu)了(le)美(měi)國一家機器人(rén)創業公司Realtime Robotics。在機器人(rén)方面,三菱電機推出了(le)MELFA系列工業機器人(rén),并加入了(le)視覺能力、力傳感器和(hé)人(rén)工智能技術,實現了(le)高(gāo)速、高(gāo)精度拾取和(hé)控制解決方案。預計今年就會看到三菱電機的(de)新工業機器人(rén)系統。

這(zhè)些悄無聲息的(de)聚焦,才是自動化(huà)的(de)核心本業,運動控制都是核心基石。當然,技術的(de)飛(fēi)速發展在傳統的(de)自動化(huà)供應商業務模式中也(yě)在産生一些新的(de)挑戰,其中一點就是如何向軟件管理(lǐ)服務過渡。增加公司規模和(hé)填補自動化(huà)産品空白,這(zhè)種收購(gòu)動力仍然存在,但圍繞軟件重組業務,對(duì)于自動化(huà)戰略家而言,則似乎是一種更有趣味的(de)數獨遊戲。



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工業互聯網平台的(de)儲君戰略


每個(gè)主要供應商都有一項物(wù)聯網戰略,包括他(tā)們自己的(de)雲服務,以及跨越其軟件産品範圍的(de)全面數字化(huà)計劃。所有供應商都在追求自己的(de)IIoT和(hé)數字化(huà)戰略和(hé)解決方案。ABB擁有ABB Ability;艾默生的(de)PlantWeb;霍尼韋爾的(de)Connected Plant;羅克韋爾自動化(huà)的(de)Connected Enterprise,施耐德電氣的(de)EcoStruxure和(hé)西門子的(de)MindSphere,和(hé)年輕的(de)師祖爺GE Predix。

這(zhè)些場(chǎng)景的(de)應用(yòng),其實并不必有多(duō)複雜(zá)。艾默生的(de)PlantWeb數字生态系統,通(tōng)過微軟Azure,在工業互聯網的(de)傳感器/執行器級别上發揮作用(yòng)。通(tōng)過分(fēn)析和(hé)應用(yòng)程序,增強了(le)對(duì)資産和(hé)工廠性能的(de)深入了(le)解,也(yě)降低了(le)無線安裝、調試和(hé)連接設備的(de)複雜(zá)性。

這(zhè)些平台或者幹脆還(hái)是解決方案,在中國市場(chǎng)上都統統地被叫做(zuò)工業互聯網平台。中國玩家正玩得(de)風生水(shuǐ)起,但在實際的(de)推廣應用(yòng)中,這(zhè)些國際自動化(huà)廠商還(hái)是呈現了(le)極其謹慎的(de)态度。經過這(zhè)幾年的(de)磨砺,自動化(huà)廠商的(de)思路已經基本明(míng)朗,工業互聯網平台從戰略定位而言,已經确立了(le)太子地位,是未來(lái)的(de)儲君。
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圖5:橫河(hé)電機的(de)工業互聯網方案
(來(lái)源:官方網站)

随著(zhe)虛拟化(huà)技術與數字技術的(de)引入,用(yòng)戶正在熟悉商業IT和(hé)計算(suàn)技術所能提供的(de)價值。IT技術與運營技術OT領域的(de)典型差距,可(kě)以從以前的(de)10年,可(kě)能縮小到短短幾年。這(zhè)種數字化(huà)轉型,有可(kě)能會通(tōng)過用(yòng)戶來(lái)推動。這(zhè)明(míng)顯不同于以往的(de)技術采用(yòng)方式。石油巨頭埃克森美(měi)孚用(yòng)戶,就推動了(le)開放式自動化(huà)OPAF的(de)運動。這(zhè)一運動,可(kě)以看成是對(duì)占據了(le)大(dà)型過程控制系統的(de)霸主艾默生的(de)一種“背叛”。後者封閉式的(de)DCS控制系統和(hé)IT架構,沒有給基于雲計算(suàn)的(de)新鮮空氣一點可(kě)以滲入的(de)縫隙。這(zhè)個(gè)機構正在快(kuài)速發展,而艾默生則任性地選擇退出OPAF。但是如果OPAF進展順利——非常顯然的(de)事實,那麽艾默生将來(lái)可(kě)能還(hái)要尴尬地重新加入。這(zhè)些都使得(de)自動化(huà)廠商對(duì)于雲計算(suàn)廠商,不得(de)不既要擁抱又要提防。

這(zhè)些變化(huà)的(de)發生,仍然需要時(shí)間。而且也(yě)不見的(de)都是工業互聯網的(de)功勞。工業互聯網平台的(de)潛力自然不能低估,但高(gāo)歌(gē)猛進則容易出現包羅萬象、百亂叢生,反而掩蓋工業核心基礎問題的(de)複雜(zá)性。工業互聯網的(de)發展自有其曆史的(de)軌道,可(kě)以稱爲“内化(huà)、外化(huà)和(hé)外挂”三段論:打通(tōng)企業業務流程的(de)内化(huà)、實現制造服務一體化(huà)的(de)外化(huà)階段,以及爲行業賦能的(de)平台外挂階段。
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圖6:工業互聯網三段論
 
國外自動化(huà)廠商巨頭們對(duì)于工業互聯網平台的(de)“儲君”定位,是一個(gè)進可(kě)攻、退可(kě)守的(de)戰略。顯然他(tā)們都放在了(le)“内化(huà)和(hé)外化(huà)”的(de)階段。這(zhè)是有短暫教訓的(de)。四年前GE Digital的(de)2.6萬人(rén)馬,以Predix高(gāo)歌(gē)猛進地切入“外挂”階段,很多(duō)自動化(huà)廠商也(yě)都有同樣的(de)羨慕和(hé)戰略沖動:霍尼韋爾的(de)物(wù)聯網平台也(yě)曾有過多(duō)次的(de)反複,而西門子MindSphere的(de)戰略高(gāo)度也(yě)是忽上忽下(xià)。最後,随著(zhe)Predix的(de)黯然,低調撤回到“外化(huà)”階段,去年爲寶潔提供GE Predix 制造數據雲MDC,就是非常好的(de)突破。對(duì)于這(zhè)些巨頭,還(hái)是先服務大(dà)客戶爲好。爲行業賦能的(de)事兒(ér),可(kě)大(dà)聲說但不能立刻做(zuò)。國外的(de)工業互聯網平台,是扶上牆的(de)虎皮,經得(de)起膜拜經不起端詳。因爲仔細看過去,有些企業的(de)工業互聯網平台的(de)名稱,甚至都是多(duō)年前用(yòng)過的(de)披風。然而的(de)确還(hái)是有很多(duō)新的(de)要素加入進來(lái),作爲“内化(huà)”和(hé)“外化(huà)”平台,仍然是極好的(de)戰略。物(wù)聯網平台也(yě)自然成爲自動化(huà)巨頭的(de)标準配置。許多(duō)有趣的(de)事情正在發生,但那并不是主戰場(chǎng)。



7


從企業上雲到企業支邊


工業互聯網要發力,關鍵在于工業自身的(de)覺醒。企業上雲,目前從中國的(de)實踐來(lái)看,更容易被诟病漫無目标。這(zhè)更像是另有算(suàn)盤的(de)雲平台商,加上過于熱(rè)心的(de)政策所形成的(de)單邊推動。而工廠則仍然按照(zhào)實際的(de)需要,盤算(suàn)著(zhe)成本收益的(de)可(kě)行性。

物(wù)聯網收集的(de)許多(duō)數據,如果采用(yòng)雲端處理(lǐ),會有很多(duō)擔心:速度、安全、必要性。而邊緣計算(suàn),則使得(de)這(zhè)些得(de)到更好的(de)處理(lǐ)。即使從極力推進5G的(de)電信運營商最近一兩年的(de)成果來(lái)看,用(yòng)戶對(duì)邊緣計算(suàn)的(de)數據成果,越來(lái)越重視。這(zhè)也(yě)使得(de)自動化(huà)廠商從中找到感覺。

從大(dà)的(de)趨勢來(lái)看,最接近機器、控制和(hé)傳感的(de)邊緣智能會成爲自動化(huà)廠商的(de)一個(gè)關鍵陣地。邊緣計算(suàn)的(de)需求會越來(lái)越多(duō),對(duì)需求也(yě)很大(dà)。而很多(duō)數據,都是“閱後即焚”,産生的(de)一瞬間就會消亡。如果将這(zhè)些數據直接引入雲端,将是一場(chǎng)災難。而邊緣計算(suàn),正在讓傳統硬件變得(de)開始處理(lǐ)數據,而不是像以前那樣隻是一個(gè)數據的(de)通(tōng)道。在硬件上正在被嫁接更多(duō)的(de)計算(suàn)能力。

研華在新一代嵌入式智能相機EagleEye的(de)設計上,已經把工控機跟鏡頭整合在一起。強大(dà)的(de)工控機,連同算(suàn)法一起植入到相機裏面。這(zhè)使得(de)邊緣側的(de)控制器的(de)能力大(dà)大(dà)提升。歐姆龍的(de)視覺鏡頭,也(yě)采用(yòng)這(zhè)種方法,增加了(le)很多(duō)的(de)預處理(lǐ)。

三菱在日本力推邊緣計算(suàn)聯盟EdgeCross,歐姆龍、NEC、研華也(yě)都紛紛加入。由于邊緣側需要進行大(dà)數據的(de)預處理(lǐ)。這(zhè)是傳統自動化(huà)企業感受到來(lái)自物(wù)聯網最有影(yǐng)響力的(de)沖擊之一,自動化(huà)企業必須應對(duì)計算(suàn)能力。EdgeCross鼓勵聯盟成員(yuán)把一部分(fēn)分(fēn)析功能放在工控機端,這(zhè)也(yě)使得(de)三菱推廣多(duō)年的(de)eFactory,重新開始強化(huà)基于邊緣計算(suàn)的(de)工控機MELIPC的(de)樞紐地位,将數據采集/傳輸、邊緣計算(suàn)、實時(shí)控制等多(duō)重功能嵌入其中。由于邊緣計算(suàn)的(de)出現,原來(lái)幾乎被邊緣化(huà)的(de)PLC、IPC的(de)老家夥,又重新煥發青春,C位上台了(le)。

運動控制系統,也(yě)在被一一擺上桌面。那些傳統的(de)執行機構等,都是要等著(zhe)注射“邊緣計算(suàn)”營養液的(de)長(cháng)長(cháng)清單中的(de)一員(yuán)。例如日本THK和(hé)台灣上銀的(de)滑軌及滾珠螺杆,德國Festo的(de)執行機構,都在開始收集數據的(de)同時(shí),通(tōng)過數據分(fēn)析,來(lái)進行控制。

邊緣計算(suàn)能力在加強,數據分(fēn)層效應明(míng)顯,有的(de)在控制邊緣,有的(de)在端(如鏡頭),更複雜(zá)的(de)才會上雲。例如振動分(fēn)析的(de)傳感器,屬于高(gāo)頻(pín)的(de)數據,不會直接上傳。而是需要提煉出特征值,過濾一部分(fēn),再進入工控機IPC。每一個(gè)環節,都有對(duì)應的(de)數據處理(lǐ)手段,而這(zhè)背後則是對(duì)行業知識的(de)深度洞察。與此同時(shí),随著(zhe)5G的(de)加速普及,也(yě)加速了(le)移動邊緣計算(suàn)MEC的(de)盛行。可(kě)以說,5G已經找到了(le)下(xià)沉工廠的(de)商業模式。它不再是獨立的(de)第三方管道,而是極有可(kě)能成爲工廠資産的(de)一部分(fēn)。這(zhè)個(gè)巨大(dà)的(de)變化(huà),自動化(huà)廠商也(yě)并不會漠視。邊緣計算(suàn)成爲四處逢源的(de)新明(míng)星。

這(zhè)正是自動化(huà)廠商最爲娴熟的(de)陣地。ICT廠商是外行。正是這(zhè)樣的(de)原因,機器人(rén)廠商都高(gāo)度重視這(zhè)一陣地的(de)進展。無論是KUKA,還(hái)是Fanuc,都下(xià)了(le)大(dà)功夫。與國内熱(rè)衷的(de)工業互聯網平台而言,這(zhè)些機器人(rén)廠家更專注于對(duì)邊緣計算(suàn)的(de)精準布局。Fanuc已經對(duì)日本一家人(rén)工智能公司新秀Preferred Networks進行二次投資,就是爲了(le)确保發那科能夠在數控系統、伺服系統以及機器人(rén)這(zhè)些優勢領域,繼續鞏固堡壘。

2017年底橫河(hé)電機意外地發布了(le)全新的(de)自動化(huà)品牌“Synaptic Business Automation(神經元)突觸商業自動化(huà)”。突觸,是跟神經元功能相關的(de)信息連接的(de)關鍵部位,這(zhè)個(gè)不太好理(lǐ)解的(de)名詞,表達了(le)無數分(fēn)散的(de)自動化(huà)節點,将進行無等級的(de)連接,實現數據的(de)自由流動。這(zhè)是對(duì)未來(lái)自動化(huà)系統的(de)暢想曲,它形象地讓我們去思考未來(lái)自動化(huà)領域的(de)通(tōng)訊、控制、數據指令的(de)傳遞途徑,而邊緣計算(suàn)将成爲異常繁忙的(de)數據港口。

邊緣計算(suàn)的(de)深度防禦,是自動化(huà)對(duì)IT廠商進行交鋒的(de)一張高(gāo)級防禦牌。與其說“企業上雲”,不如說“企業支邊”,更能夠讓工廠主喜聞樂(yuè)見。而走向邊緣計算(suàn),則讓自動化(huà)對(duì)來(lái)勢洶洶的(de)雲計算(suàn)廠商,重新找回了(le)自信。



8


流程與離散的(de)握手


流程行業與離散制造業的(de)自動化(huà)趨勢,則走在相互靠近的(de)路上。西門子在2019年的(de)再次重組計劃中,将前幾年分(fēn)離出去的(de)流程工業,重新與數字工廠合并,成立了(le)數字化(huà)工業集團,并艱難地推動各部門合并爲一個(gè)統一的(de)業務。

而這(zhè)也(yě)是流程自動化(huà)巨頭,一直想要彌補的(de)軟肋。最爲躁動不安的(de)是全球自動化(huà)排名第三的(de)艾默生,一直急于在離散制造業做(zuò)出點名堂。

艾默生2017年曾經出價近280億美(měi)元收購(gòu)羅克韋爾,因爲後者的(de)堅決“抗婚”而未果。随後羅克韋爾采用(yòng)了(le)三手堅定的(de)護法行動。首先它迅速推出了(le)一項價值15億美(měi)元的(de)大(dà)規模股票(piào)回購(gòu)計劃,從而增強了(le)它的(de)獨立性;其次對(duì)全球三大(dà)CAD廠商之一的(de)PTC公司投資10億美(měi)元;而在2019年則再次和(hé)美(měi)國最大(dà)的(de)仿真公司ANSYS進行戰略合作。老夫聊發少年狂,左牽黃(huáng),右擎蒼。這(zhè)種左右開弓的(de)防守術,将使得(de)艾默生很難再次出手。而羅克韋爾的(de)戰略布局,則表達了(le)一個(gè)自動化(huà)廠商,是如何利用(yòng)軟件聯盟,築起自己的(de)新壕溝。

艾默生則需要繼續踐行這(zhè)份進入離散制造的(de)使命。2018年收購(gòu)GE智能平台業務,因蹭了(le)GE工業互聯網平台的(de)熱(rè)度,一時(shí)也(yě)引來(lái)無數關注。然而GE智能平台,不過是一項收入爲2億多(duō)美(měi)元的(de)業務,還(hái)是傳統的(de)PLC和(hé)工業PC、I/O等相關硬軟件和(hé)機器控制技術等。這(zhè)種貨色,一般自動化(huà)廠商是不會要的(de),艾默生卻是不得(de)不彎下(xià)腰撿回來(lái),誰讓自己在離散控制領域有短闆呢(ne)。早知今日撿回GE的(de)人(rén)機界面系統CIMPLICITY,何必昔日大(dà)意失荊州。英維思将人(rén)機界面系統之花Wonderware賣給了(le)施耐德,後者将其從一塊小軟件業務部門一舉武裝成一個(gè)獨立旅,最後再裝入AVEVA幹脆就是一個(gè)加強師了(le)。自動化(huà)的(de)大(dà)鳄們,隻要别太招惹IT的(de)腥,一般是不會翻船的(de)。當然,偶爾濺上一點泥湯,那也(yě)是不可(kě)少的(de)。

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圖7:艾默生收購(gòu)GE智能平台的(de)意圖
(來(lái)源:艾默生收購(gòu)GE IP的(de)報告)

同一年艾默生還(hái)以5億多(duō)歐元的(de)價格,收購(gòu)了(le)自動化(huà)氣動技術供應商德國安沃馳AVENTICS。忍不住插一句,這(zhè)個(gè)品牌說來(lái)話(huà)長(cháng)。本來(lái)是德國老牌工業巨頭曼内斯曼的(de)部門,2001年博世自動化(huà)并購(gòu)了(le)曼内斯曼的(de)力士樂(yuè),而力士樂(yuè)下(xià)屬的(de)這(zhè)個(gè)氣動部門,則在2013年離家出走,獨立經營。這(zhè)也(yě)是動力設備和(hé)流體自動化(huà)的(de)佼佼者,每年銷售額也(yě)有4億多(duō)歐元,并且艾默生幾乎平價入手,真是撿到了(le)跳樓價。

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圖8:艾默生一年的(de)股票(piào)回報
(2020年4月(yuè)25日)

但艾默生的(de)市場(chǎng)股價并不好,截至到上周,一年跌去近30%。盡管如此,華爾街(jiē)股市依然對(duì)艾默生充滿信心。這(zhè)大(dà)概就是自動化(huà)企業的(de)魔力吧,長(cháng)盛不衰。

離散、流程行業兩腳都要踩的(de)自動化(huà)公司有不少。借助于物(wù)聯網和(hé)雲計算(suàn)的(de)力量,包括分(fēn)布式MES的(de)滲透,這(zhè)兩種不同工業行業的(de)距離,比任何時(shí)候都要更靠近一些。這(zhè)也(yě)考驗著(zhe)自動化(huà)廠商的(de)新戰略。



9


清醒的(de)中盤和(hé)後來(lái)的(de)鲇魚


在大(dà)型供應商以多(duō)元化(huà)的(de)業務占據主導地位、領先位置堅如磐石的(de)時(shí)候,中型供應商則往往以專長(cháng)業務爲主,一往無前。像美(měi)國阿美(měi)特克Ametek公司,作爲電子儀器和(hé)機電測試設備的(de)全球領導者,年銷售額約爲50億美(měi)金。而德國恩德斯豪斯E+H儀表、德國倍加福P+F傳感器等,都在數字化(huà)時(shí)代呈現了(le)盎然生機。這(zhè)些公司也(yě)都在重複著(zhe)大(dà)型供應商的(de)故事,在積極迎接時(shí)代的(de)變化(huà)。以德國菲尼克斯電氣爲例,這(zhè)家以接線端子起家的(de)電氣和(hé)自動化(huà)公司,已經通(tōng)過融合OT和(hé)IT的(de)PLCnext軟件開放平台走向了(le)軟硬一體的(de)數字化(huà),而面向充電樁的(de)充電解決方案,則順應了(le)全球再電氣化(huà)的(de)趨勢。這(zhè)些都是通(tōng)向未來(lái)的(de)必然之境。反過來(lái)也(yě)可(kě)以說明(míng)在智能化(huà)、再電氣化(huà)的(de)道路上,這(zhè)些中型自動化(huà)供應商所需要選擇的(de)戰略路線,其實并不艱難。他(tā)們看上去有意無意布下(xià)的(de)棋局,都順應了(le)時(shí)代的(de)發展。剩下(xià)的(de),都隻是戰術上的(de)起伏而已。在這(zhè)條路上,并沒有令人(rén)驚訝的(de)落伍者。相反,他(tā)們比任何其他(tā)選手,都會更加警覺。

大(dà)盤穩如磐石,中局波瀾不驚。那些小個(gè)子選手的(de)棋盤上,則是另外一種風生水(shuǐ)起的(de)場(chǎng)景。規模較小、獨立的(de)公司正在蓬勃發展,創業公司層出不窮。而網絡安全、數據分(fēn)析,則成爲新公司的(de)育兒(ér)床。

這(zhè)些不斷誕生的(de)小型初創公司,往往非常專注,大(dà)數據和(hé)安全攻防是他(tā)們流連忘返的(de)樂(yuè)園。有數以百計的(de)這(zhè)樣的(de)公司正在出現。包括Dragos、Seeq等,都是與網絡安全、健康安全與環境(HSE)等有關。采用(yòng)物(wù)聯網技術的(de)動力往往來(lái)自業務的(de)IT方面的(de)推動,但是IT與OT真正融合之前正在呈現前所未有的(de)漏洞,工業網絡安全戰略必須優先徹底解決這(zhè)個(gè)問題。從這(zhè)個(gè)意義而言,邊緣計算(suàn)中的(de)安全,在當下(xià)要遠(yuǎn)比時(shí)間敏感網絡TSN、OPC UA等技術,優先級要高(gāo)得(de)多(duō)。由于網絡攻擊威脅的(de)範圍和(hé)影(yǐng)響不斷擴大(dà),大(dà)型自動化(huà)供應商正在疲于應付網絡安全能力的(de)同時(shí),這(zhè)些陸續進入網絡安全市場(chǎng)的(de)初創公司,來(lái)的(de)恰是時(shí)候。

數據分(fēn)析公司和(hé)機器學習(xí)公司,同樣備受歡迎。傳統機器設備突然迸發出如此之多(duō)的(de)數據,對(duì)維護人(rén)員(yuán)和(hé)工廠IT人(rén)員(yuán)是一件苦惱的(de)事情。踩著(zhe)祥雲從天而降的(de)大(dà)型雲計算(suàn)公司,并不能解決底層零散的(de)數據分(fēn)析需求。但這(zhè)些雲計算(suàn)公司從上向下(xià)打開了(le)管理(lǐ)者的(de)思維腦(nǎo)洞,以驚雷不及掩耳之勢劈開了(le)機器的(de)外殼,數據就像打開的(de)石榴籽一樣綻放。那些著(zhe)重于物(wù)聯網,或者數據分(fēn)析,天生就是以數據爲食料的(de)數據捕手公司,正在等待這(zhè)樣的(de)時(shí)刻。機器轟鳴、石榴打開的(de)時(shí)候,正是他(tā)們最爲歡快(kuài)的(de)進餐時(shí)間。

這(zhè)些勤勉啄食的(de)數據捕手公司,很容易得(de)到快(kuài)速增長(cháng)。其中一些供應商甚至可(kě)能會對(duì)傳統的(de)自動化(huà)供應商造成嚴重的(de)競争。但更多(duō)的(de)可(kě)能是,被一直警覺的(de)自動化(huà)公司随後收購(gòu)。這(zhè)些朝氣蓬勃的(de)初創企業,可(kě)以讓自動化(huà)廠商大(dà)佬們活得(de)更好。小魚長(cháng)到合适尺寸的(de)時(shí)候,大(dà)魚們一張口就會吃(chī)掉。
這(zhè)場(chǎng)萬物(wù)霜天競自由的(de)結果,商品化(huà)軟件越來(lái)越多(duō),從數據存儲,到數據計算(suàn),到數據閉環甚至進入控制。商業模式也(yě)在發生颠覆,以軟件訂閱爲收入來(lái)源的(de)IT服務模式,正在進入自動化(huà)的(de)領域。每個(gè)細小處,每天都在發生改變。



10


小 記


自動化(huà)的(de)海洋上空一直都是晴朗的(de)天,新鮮事情不少,但頂級供應商的(de)玩家,基本都沒落下(xià)。如今,也(yě)擠進了(le)很多(duō)新的(de)面孔。有本來(lái)就很熟悉但下(xià)沉更堅決的(de)IT廠商、有半熟悉的(de)物(wù)聯網和(hé)很陌生的(de)數據分(fēn)析新秀。然而,擁擠的(de)航道,看上去依然井然有序。驚濤駭浪,都在海平面之下(xià)。

自動化(huà)廠商自身正在變得(de)面目全非,脫胎換骨正在悄然進行之中。然而不要誤會他(tā)們會缺席:江湖上行走的(de)仍然是那些曾經傳奇的(de)名号,智能制造的(de)大(dà)路上并無彎道。此去經年東風舞,依舊(jiù)昨日桃花笑(xiào)。