在工业4.0道路上赛跑的西门子和通用电气,纷纷瞄准AR发力

 

工业4.0的战场之争,AR技术成为两家企业共相选择的助力之宝。...



【编者按】说到工业自动化领域自然会想起西门子和通用电气这两家世界级巨头,工业4.0的战场之争,二者也卯足实力争相发力,而其中,AR技术成为两家企业共相选择的助力之宝。

(本文根据“智能制造”“物联网在线”文章改编)

6月份投入使用的西门子慕尼黑新总部办公楼距离老的总部办公楼很近——因为新大楼就在旧大楼旁边。新大楼使用了最前沿的设计,符合最严格的环境标准。整栋大楼装有节能传感器,收集雨水用于冲厕所。

美国的通用电气(GE)——西门子的主要竞争对手,也很快会搬进新的基地。不过GE的新旧总部相隔就很远,旧总部在康涅狄格郊区,新总部在波士顿,开车就要三个小时。大楼的设计也包含大量的环保技术,例如一个巨大的太阳能电池板。整栋大楼有开放区域、工作区和休息区,还有一些为内部和外部初创公司设立的实验室。

现在,两家工业巨头都在低调地进行着公司历史上最深刻的变革——从机器制造商到完全数字化企业的转变GE首席执行官杰夫•伊梅尔特(JeffImmelt)表示,GE公司计划于2020年成为全球前十的软件公司,软件及相关服务业务订单预计达150亿美元。

发展

工业巨头的角逐之路
我们总会把西门子和GE相提并论,主要因为以下两点:1,两家都是工业巨头。两家的年收入都达到1000亿美元,是世界上最大的两个多元化工业集团;2,根据摩根大通银行的数据,GE和西门子的市场重叠率达到70%。

但GE和西门子的相似处也仅限于此。尽管同为多元化工业集团,GE和西门子从产品到企业文化,都有巨大不同。GE主要销售大型单件产品,如喷气发动机和机车。从组织架构上来说,GE更像是一个不同部门的集合,具有大公司的雄厚实力,却又像小公司一样快捷灵活。从企业文化说来说,GE是典型的美式作风,开放,雷厉风行。

相比之下,西门子在产品设计和工厂自动化方面表现更卓越。西门子在从设计到制造的整个工业产品数字化周期上,经验相对丰富,因此从某种角度上讲,它比GE更接近一家IT公司(虽然它离成为IT公司还很遥远)。从公司的组织结构上来说,西门子更分散,各中心相互竞争,争夺地位。从企业文化上来讲,西门子更严谨保守,讲究论证、流程。

长期以来,数据一直是制造业和工业产品的关键。例如,西门子通过数字化客户的工厂收集数据;典型的GE喷气发动机包含数百个传感器,以此收集数据。但是现在这些产品售出后,两家公司还会继续保留产品相关数据。得益于网速、云计算和算法的优化,现在数据可以很简便地收集,然后存储在巨大的“数据湖”里,等待被筛选、使用。

二十年前,耶鲁大学的先驱计算机科学家David Gelernter指出,互联网的终极世界是“镜像世界”——物理世界的虚拟映射。而信息技术正在帮助制造商们实现“镜像世界”。GE想要为每个售出的产品构建一个类似的“虚拟双胞胎”。工程师可以在不修改产品的情况下不断测试,改进虚拟模型,得到最佳方案,然后应用在真实机器上。GE公司首席数字官Ganesh Bell解释说:“数字双胞胎不仅仅是一个通用模型,而且是基于现实世界中具体对象的确切情况构建的具体模型。”
变革

效益远不止信息字节


虽然单个产品的效率增益可能相对较小,但在设备的整个生命周期内,它们可为客户节省多达数十亿美元的成本。据麦肯锡全球研究所估计,通过“物联网”(IoT)将物理和数字世界联系起来,到2025年数字化对全球经济贡献超过10万亿美金。其中三分之一可能是来自制造业。

然而,促使西门子和GE彻底改革自己的,并不仅仅是这潜在的巨大利益,还有数字化带来的威胁。如果制造商不能满足客户更少更换机器、降低维护成本的需求,总有其他竞争对手会这么做举例来说,大型IT公司,如Google和IBM,可能通过开发软件和服务来优化工厂和供应链。这会分走制造商利益蛋糕的一大块。

数字化浪潮下,GE给出的方案是自2011年以来在一个名为Predix的数据平台上投资数十亿。GE希望Predix成为工业界的安卓系统:对风力涡轮机和飞机引擎、建筑照明等各种“APP”进行实时监控管理。Predix对外开放,这意味着其他公司可以使用Predix开发自定义行业应用。例如,Pitney Bowes是大型邮件系统和产品的制造商,它使用该平台来分析数据,以便更好地管理数据。

GE也在以其他方式变革企业文化。作为一家工业企业集团,GE一直坚持六西格玛管理方法——通过制定高目标、收集数据、分析结果,减少产品和服务瑕疵,提高企业竞争力。现在,GE鼓励员工用于创新,敢于犯错,这就是所谓的“FastWorks”(快速项目)。Fastworks理念着重求精益、拼速度,小团队短时间开发项目,一旦项目进展缓慢,立刻停止,降低失败成本。

因为西门子对MindSphere的重视程度远低于GE对Predix的重视程度,因此西门子的组织变革也相对小。但西门子也试图吸收公司外部的理念、想法。过去,内部创业公司受到严格的预算控制,一旦公司财政有变动,这些内创公司往往第一批失去资金支持。今年6月,西门子为这样的项目成立了独立业务部门,名为Next47(即下一个47,因为西门子于1847年成立),Next47集投资和创业孵化为一体。西门子为开拓新气象,聘请了一位美国人来运营Next47,而且Next47选址在慕尼黑,而非创业生态系统非常繁荣的柏林。
工业4.0

下一个战场
德国政府在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出提出“工业4.0”战略,其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。通用电气(GE)在2012年底提出了将各种工业设备的信息融入互联网的概念“工业互联网”(IndustrialInternet),并宣传在工厂导入该概念后,让员工在必要的时候访问必要的信息,可大幅提高工厂的生产效率等。

西门子工业自动化产品成都生产和研发基地(SEWC)已经在成都落成,这是在德国之外的首家数字化企业。这家工厂以突出的数字化、自动化、绿色化、虚拟化等特征定义了现代工业生产的可持续发展,是“数字化企业”中的典范。西门子通过“数字化企业平台”将虚拟和现实世界进行融合,实现从车间到公司管理层的双向信息流和数据协同优化,西门子数字化工厂是实现“工业4.0”的必由之路。

在GE的圣拉蒙市中心,研究人员正在研发新的用户界面,可以利用地图、模拟和类似Twitter这样的设备社交网络帮助人们把工业数据可视化。纽约市西奈山医学中心(MountSinai Medical Center)正和GE合作把传感器和信号传送器设置到医院的床位和设备上,用来记录跟踪使用中的设备。2014年GE将从超过40款工业互联网应用程序赚取超过10亿美元的增量收入,包括监控风力涡轮机的产品到Rail Connect360,这是对整个铁路网络空中交通管制系统的“规划器”。在2015年,GE将会让其Predix操作系统支持工业互联网,让所有企业使用,使他们能够创建和部署自己的定制化行业应用程序。
AR+工业

纷纷瞄准发力
0glass CEO苏波曾表示:目前AR及AR智能眼镜的技术还处于发展早期,相当于计算机在上世纪70年代的水平。现在已经开始应用AR技术的企业,多为大型企业或跨国企业在试点试用,这些企业有一个共性:就是将生产管理、安全管理等管理已然做到极致,已经将现有技术和管理手段用到极致!已经找不到更好的解决办法解决生产管理中所遇到的问题。而AR技术无疑成为他们解决现有问题的方法之一。西门子与通用电气亦是如此:

西门子:成立部门投资AR,引进AR助力工业

西门子今年在AR/VR方面的动作频频,先是在年中启动硅谷加速器,致力于为虚拟现实和增强现实初创公司服务。日前,又对外宣布成立新部门next47,专注投资VR/AR初创公司。



目前,西门子也与0glass深圳增强现实技术有限公司达成了合作,将0glass AR智能眼镜引入其工业操作的工作辅助当中。主要应用方向是设备安装和维修,目的是取代或部分取代需要派到现场的工程师。假如之前需要派20个工程师到现场,有了智能眼镜之后可能只要派5个,其它的请劳务公司的工作人员就行。

这样一来,一方面可以减少人力成本,另一方面可以大大降低工作出错率、提升工作效率、同时可以将工作中的数据进行储存与分析,为企业数字化转型进行大数据沉淀的铺垫。

通用电气:将AR带进工厂:工时缩短近90%

通用全球研究中心的实验室经理Matteo Bellucci博士称,之前对AR技术的实验结果表明,该技术能够减少其工人工作中所花的时间和产生的错误。

Bellucci博士表示,工人会把一台平板电脑放置在喷嘴上方的架子上,让电脑在喷管上投射视觉图形,例如需要标记出来的区域和点,“我们把应用做得非常简单,让初学者都能使用。”



目前来说,涡轮机工厂的工人需要对燃气轮机喷口进行超过100次的测量来保障质量,随后把测量结果填入表格。但Bellucci称这种方法“容易出错且单调冗长”。

而使用AR技术,工人能够明确地知道是什么地方需要进行测量。在每次完成测量后,高亮区域的红点将会变绿,测量结果也会无线传输到电脑的数据库里,只要有测量不符合设计需求,工人就能够马上通过平板上的视图意识到。这一技术效果似乎非常显著,Bellucci称,试验中工人测量所需的时间从八小时缩减到了一小时。


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