編者按：本文來自“云啟資本”，作者 云啟資本執(zhí)行董事陳昱和副總裁鄭瑞庭Midi。
今年是德國漢諾威工業(yè)展70周年，漢諾威工業(yè)展被認(rèn)為是制造業(yè)界之頂級盛會，也被認(rèn)為是工業(yè)4.0中各家廠商成果呈現(xiàn)的最佳場合。
作為一支技術(shù)驅(qū)動的基金，云啟資本也派了經(jīng)驗豐富的投資高管前往德國參展，云啟資本執(zhí)行董事陳昱和副總裁鄭瑞庭Midi通過此次德國漢諾威工業(yè)展，對工業(yè)4.0的現(xiàn)狀和未來進行了深度研究。
開門見山，先給出我們的結(jié)論：
綜觀此次漢諾威工業(yè)展盛典，云啟資本深入工業(yè)4.0 最前沿現(xiàn)場，觀察到幾項未來的趨勢，并值得密切關(guān)注產(chǎn)業(yè)動向：
1）OPC-UA 已成工業(yè)設(shè)備跨平臺通訊標(biāo)淮，設(shè)備IOT 成本大幅下降可期，可預(yù)見性維護系統(tǒng)的方案會被工廠大幅采用以降低生產(chǎn)風(fēng)險成本，另目前雖大量數(shù)據(jù)被采集，但數(shù)據(jù)分析的實際作用尚未顯現(xiàn)，如何在高效的分析系統(tǒng)下提供行業(yè)可行的決策判斷亦被行業(yè)所需要；
2）機械臂已由重工業(yè)進入至其它產(chǎn)業(yè)，機械臂的使用已不是工廠自動化的障礙，而是更加智能化，來滿足行業(yè)用途，人工智能包含深度學(xué)習(xí)和進化學(xué)習(xí)，結(jié)合多傳感器機械臂會是下一代機械臂發(fā)展主流；
3）關(guān)鍵零組件技術(shù)仍是企業(yè)核心競爭力，目前減速機和高精準(zhǔn)電機仍以進口為主，高性價比之核心零件仍有大量市場需求；
4）AR 行業(yè)應(yīng)用已深入到產(chǎn)品開發(fā)/生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié)，AR硬件的成本下降和如何打造一行業(yè)應(yīng)用場景是行業(yè)AR 普及的關(guān)鍵。
以下為現(xiàn)場多圖文解讀：
自從2011年漢諾威工業(yè)展提出工業(yè)4.0后，“工業(yè)4.0” 開始被廣泛討論和研究如何建構(gòu)出一個有感知意識的新型智慧工業(yè)世界，旨將工廠的各型製造和生產(chǎn)設(shè)備連網(wǎng)，收集海量的設(shè)定/生產(chǎn)/監(jiān)測的各項數(shù)據(jù)，并透過分析各種大數(shù)據(jù)，產(chǎn)生和預(yù)測一個充分滿足客戶的相關(guān)解決方案產(chǎn)品（需求客制化），徹底顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)品規(guī)格單一重覆且大量之工廠生產(chǎn)概念。
本屆漢諾威工業(yè)展仍圍繞整個工業(yè)4.0架構(gòu)來展示，如下附圖：橫軸為一熟知之工廠產(chǎn)品增值之價值鏈進程展開，也就是產(chǎn)品研發(fā)->生產(chǎn)設(shè)置計劃->產(chǎn)品生產(chǎn)工程->產(chǎn)品量產(chǎn)執(zhí)行->客戶持續(xù)服務(wù)，縱軸為各階段之衍生開發(fā)和實現(xiàn)技術(shù)，也是會場上各類型廠商之主營業(yè)務(wù)。
價值鏈-廠商分布圖
01 產(chǎn)品研發(fā)
CAD/CAM 已是各類產(chǎn)品設(shè)計師必備的設(shè)計工具，各類設(shè)計軟件大廠如PTC (Pro-E)、Solidwork和Ansys等，都提出多房人員協(xié)作的設(shè)計云概念，來滿足目前散布在世界各地的設(shè)計人員對項目的設(shè)計分工協(xié)作，加速項目設(shè)計開發(fā)，同時各軟件的Library 已開始連結(jié)多項制造工藝，能對量產(chǎn)產(chǎn)線導(dǎo)入，提前于開發(fā)小組內(nèi)進行設(shè)置和規(guī)劃，并對量產(chǎn)過程進行仿真和預(yù)測。
02 生產(chǎn)設(shè)置/產(chǎn)品生產(chǎn)工程
在軟件平臺上傳統(tǒng)ERP, EMS 和 Shopflow 仍是各類型工廠的必備生產(chǎn)控制軟件, 并趨向公有云/私有云架構(gòu)來開放，例如：ERP 領(lǐng)導(dǎo)廠商- 德國SAP 整合原ERP功能(紀(jì)錄企業(yè)活動歷程, 并呈現(xiàn)到財務(wù)報表上)，提出企業(yè)云架構(gòu)，開放式OPC-UA架構(gòu)，讓工廠管理者能以標(biāo)準(zhǔn)protocol 連結(jié)至各項現(xiàn)場設(shè)備，實現(xiàn)企業(yè)管理客製化訂單之自動化。
SAP 現(xiàn)場展示客製化工廠軟件解決方案
工業(yè)4.0運用到工廠端，很大的一部份實施來自于生產(chǎn)/檢測設(shè)備連網(wǎng)，并進行數(shù)據(jù)分析，按其架構(gòu)區(qū)分為Device layer -> Communciation layer -> Application layer，其中會場上觀察OPC-UA (open platform communications unified architecture)已成為設(shè)備跨平臺的通訊規(guī)范主流，可解決不同廠牌設(shè)備連通的問題也就是將Device layer 到 communication layer之間的通信協(xié)定標(biāo)準(zhǔn)化，同時并可整合 MES 與 ERP 系統(tǒng)，將使用者需求即時連結(jié)到生產(chǎn)線。
OPC-FA 現(xiàn)場展示范例
MES行業(yè)客戶一覽表
Device layer 是最底層的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層，各家工業(yè)自動化方案商也于會場上提出多個案例來說明如何在現(xiàn)有設(shè)備上采集數(shù)據(jù)并進行智慧化地管控，以期讓工廠達(dá)到智慧管理，也就是預(yù)見性維護(Predictive maintenance)，其能夠?qū)S設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集、分析，實現(xiàn)預(yù)見性維護，這對工廠來說可以節(jié)省維修成本以及及時備料供貨。
Intel-Harman聯(lián)合展出預(yù)見性維護解決方案
最簡單明了的案例，如在一馬達(dá)上加裝分貝感測器和轉(zhuǎn)速感測器，透過實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)經(jīng)由傅利葉轉(zhuǎn)換，將其噪音和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)透過OPC-UA 協(xié)定傳送至工廠的網(wǎng)路路由節(jié)點，進而傳送到監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)分析，藉由學(xué)習(xí)曲線來對該馬達(dá)的正常/異常狀況監(jiān)控。
預(yù)見性維護- 馬達(dá)解決方案案例
各大自動化方案商展示重點：Intel 強調(diào)其處理芯，連合Exor 設(shè)備商實現(xiàn)全智能生產(chǎn)和數(shù)據(jù)分析；Rexroth (Bosh 集團) 強調(diào)柔性化生產(chǎn)，以3C 產(chǎn)品常見的貼合/螺附/封膠/組裝等組裝工序，實現(xiàn)彈性自動化工站的調(diào)配。
Rexroth 3C 產(chǎn)品柔性生產(chǎn)現(xiàn)場方案展示
德國倍福(Beckoff)，法國施耐德(Schneider)，和臺灣臺達(dá)電等多家自動化方案商都在強調(diào)數(shù)據(jù)分析裝置結(jié)合IOT連網(wǎng)后，實現(xiàn)之智慧工廠架構(gòu)。
Communication layer則為傳統(tǒng)通信廠商間的角力，如華為和Cisco 都強調(diào)其工業(yè)云平臺支援大數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?，例如Cisco 為美國東岸約7000個油井進行油井?dāng)?shù)據(jù)收集，1口油井平均每日的數(shù)據(jù)量約為1TB，其中包含產(chǎn)能，質(zhì)量數(shù)據(jù)，和各關(guān)鍵設(shè)備的運作數(shù)據(jù)，在達(dá)成智能化的同時，每天需處理7PB的龐大資料量的傳輸和分析。和現(xiàn)場多個廠商的討論，他們目前也都集中在Device layer 作服務(wù)，就是因為龐大數(shù)據(jù)的處理任務(wù)非所擅長。
Cisco 7000口油井?dāng)?shù)據(jù)解決方案
Application layer的亮點集中在華為，微軟，IBM和西門子等軟件大廠。微軟和華為在會場上呈現(xiàn)了平臺聯(lián)盟的實力，聯(lián)合多家下游客戶展示了云平臺的實力，不過兩者的展示重點則有差異，華為仍利用其在通訊上的基礎(chǔ)來強調(diào)其云平臺傳輸頻寬的高效運用，未來企業(yè)的各項設(shè)備上線后，數(shù)據(jù)量是相當(dāng)龐大的，華為以高效通訊傳輸方案為企業(yè)打造云平臺，進而能讓企業(yè)進行大數(shù)據(jù)分析，例如聯(lián)合Adlink 工業(yè)電腦廠商來為中小型客戶提供設(shè)備物聯(lián)和云平臺數(shù)據(jù)分析架構(gòu)；現(xiàn)場亦展出華為和Kuka 機械臂公司合作之打鼓演奏展示。
華為展場現(xiàn)場圖
華為-Adlink 聯(lián)合展出工廠IOT 云解決方案
華為NB-IOT/EC-IOT 解決方案
微軟則強調(diào)Hololens 在行業(yè)上應(yīng)用的聯(lián)盟實力，在AR 的制造行業(yè)上的應(yīng)用展示多項范例，如和意大利Comau 合作，讓現(xiàn)場產(chǎn)線生產(chǎn)工程人員，利用Hololens 能以AR方式進行機械臂參數(shù)調(diào)整和維修分析，并對生產(chǎn)動作進行仿真。
微軟Hololens在Comau機械臂仿真維護-現(xiàn)場實際操作
和福斯汽車設(shè)計部合作展出, 在汽車外型設(shè)計時, 能直觀觀測到風(fēng)阻氣流之變化。
微軟-福斯聯(lián)合展示Hololen在汽車風(fēng)阻設(shè)計案例
微軟和克虜伯電梯合作，現(xiàn)場維修人員利用Hololens能快速進行電梯安裝且能分析現(xiàn)場電梯故障點，同時視訊同步和總部工程人員進行故障問題排除，其中克虜伯電梯已采購了近2500臺Hololens，步步顯示出微軟強打自家Hololens 在行業(yè)的應(yīng)用，由其是在設(shè)計仿真/ 產(chǎn)線和設(shè)備仿真/ 故障排除等工業(yè)領(lǐng)域上的應(yīng)用和領(lǐng)先。其它AR 行業(yè)應(yīng)用如Recon (Intel 處理芯片) 和 新創(chuàng)公司Daqri (和西門子合作) 也不約而同在展場展示其AR 眼鏡和行業(yè)上的應(yīng)用, 也顯示AR在未來行業(yè)會更為廣泛。
Intel 展示行業(yè)現(xiàn)場維護人員全套AR 設(shè)備展示
Daqri現(xiàn)場示工廠AR行業(yè)應(yīng)用
西門子作為德國東道主，其展場面積最大，展示范圍亦最廣，包含生醫(yī)/ 能源/ 智慧工廠等進行全套展示，會場上亦在主打Mindsphere 的工業(yè)云平臺，類似國內(nèi)阿里云的架構(gòu)，提供各制造企業(yè)更低成本的企業(yè)云架構(gòu)，連結(jié)多項西門子的設(shè)計平臺SimCenter和自動化工廠的硬件和系統(tǒng)，形成一完整工業(yè)4.0工廠的解決方案，然IDC 數(shù)據(jù)中心目前只建立在歐洲，則會限制其world wide 發(fā)展；也可見北美-亞馬遜，中國-阿里云，歐洲- 西門子Mindsphere 的各自發(fā)展態(tài)勢。
西門子的完整解決方案由產(chǎn)品設(shè)計開始，產(chǎn)品設(shè)計仿真分析，產(chǎn)線布局/自動化建置軟件，產(chǎn)線EMS/Shopflow 生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控，質(zhì)量工程分析，量產(chǎn)的訂單處理和自動化工廠進行生產(chǎn)調(diào)配，最后于Mindsphere 云平臺上完成數(shù)據(jù)收集和分析等都進行完整呈現(xiàn)。
西門子展示工業(yè)4.0之全解決方案- 產(chǎn)品設(shè)計仿真分析
西門子展示工業(yè)4.0之全解決方案- 產(chǎn)品在自動化產(chǎn)線之機械臂仿真分析
西門子展示工業(yè)4.0之全解決方案- Mindsphere 工業(yè)云平臺范例
西門子展示工業(yè)4.0之全解決方案
會場上并利用此套方案呈現(xiàn)了乳制品個性化定制的展臺，參觀者可以根據(jù)自己的口味偏好自行設(shè)計定制飲品，在咖啡店等一杯咖啡的功夫，就能從生產(chǎn)線上取下自己定制的飲品。參觀者體驗了如何借助其工業(yè)云平臺MindSphere的應(yīng)用程序，對生產(chǎn)加工相關(guān)KPI進行可視化和評估。這是西門子展示的約20個MindSphere的應(yīng)用案例之一。西門子還和阿迪達(dá)斯在德國時間4月25日宣布，在體育運動用品數(shù)字化生產(chǎn)領(lǐng)域開展合作。作為聯(lián)合研發(fā)項目的一部分，雙方將攜手推動阿迪達(dá)斯智能工廠SPEEDFACTORY的數(shù)字化進程，最終發(fā)展快速、透明和定制化生產(chǎn)的能力。這意味著未來人們可以根據(jù)自己的喜好定制阿迪運動鞋。
西門子展示客製化奶制品現(xiàn)場體驗- 印制了云啟名片之客製化乳製瓶
漢諾威工業(yè)展會的內(nèi)容，正在由于跨界、融合而變得多姿多彩起來，可以說此次展會我們不虛此行，我們看到工業(yè)正在發(fā)生全新的變化，下面會更具體解讀量產(chǎn)執(zhí)行的方面。
03 量產(chǎn)執(zhí)行
工業(yè)4.0的一項重點也就是工廠自動化，也就是漢諾威展Hall 17的重頭戲- 工業(yè)機器人/機器臂，傳統(tǒng)四大家族 (ABB, Kuka, Fanuc, Yaskwa) 不約而同都集中在其擅長汽車自動生產(chǎn)領(lǐng)域作了展示，其中Fanuc 展示了一系列小至5kg 荷重到1700kg 荷重之機械臂。
Fancu 全系列機械臂展示
Kuka無人化工廠現(xiàn)場展示范例
Abb 雙臂機械人Yumi 現(xiàn)場展示
會場上最受吸引眾人眼球的則是Omron 的深度學(xué)習(xí)機器人- “Forpheus”，這次的Forpheus是搭載了人工智能升級版之后的第三代機器人，包含兩個視覺傳感器和一個移動傳感器。視覺傳感器用來判斷機器人和人對打時乒乓球的運動軌跡，而移動傳感器則利用熱成像圖形判斷人的位置移動。另一個視學(xué)傳感器則能在千分之一秒內(nèi)判斷球速。另Forpheus 之深度學(xué)習(xí)演算可配合對手程度作逐步學(xué)習(xí)，并提昇回球的難度來進行一能力評分。
Omron 的桌球教練機器人- 深度學(xué)習(xí)機械臂(Forpheus)
Omron 的桌球教練機器人- 現(xiàn)場觀眾與Forpheus 進行桌球練習(xí)后之評分
另在汽車重工領(lǐng)域外，日系的Epson，Denso和Yamaha也展現(xiàn)其在3C 自動化領(lǐng)域的實力，其中Epson 作為Apple 手機組裝之指定機械臂展現(xiàn)了低負(fù)重下之高精淮運動軌跡控制，另一項會場的亮點為Denso 之進化學(xué)習(xí)機器臂，利用傳統(tǒng)日式槌球游戲來表現(xiàn)（將小球拋起，并將木槌上之插銷，插入小球內(nèi)的圓洞），Denso 利用視覺傳感器和Motion 傳感器，不斷進行運動軌跡和出力修正，在運行一段時間后, 成功率已接近98%。
Denso 進化學(xué)習(xí)機械臂- 現(xiàn)場展示日式槌球
人機協(xié)同亦為會場的一重點，德國Bosh的工廠自動化概念為柔性生產(chǎn)+人機協(xié)同， 由機器臂進行簡單且單調(diào)的組裝動作，協(xié)同作業(yè)員進行復(fù)雜組裝動作（如需要手感之硅膠安裝），以此呈現(xiàn)出工廠自動化/成本效益最大化。
Bosh 現(xiàn)場展示人機協(xié)作
人機協(xié)作中最敏感即為人機碰撞的危險性性，各家也都采用了不同的解決方案，目前集中在下列商業(yè)化作法a)Bosh 的靜電感測器皮膚b) Sick 和 Pilz 的Lidar 感測 c) Camer 圖像感測；目前各家的方案都有一定缺陷且成本高昂（例如: Bosh靜電皮膚方案不適合在金屬加工領(lǐng)域）；這也是未來有機會的地方。
Sick 展示工業(yè)安全設(shè)備 - 激光雷達(dá)安全區(qū)域偵測
Sick 展示工業(yè)安全設(shè)備 – Light beam 標(biāo)定安全區(qū)域
Festo 氣動元件大廠，展出類似章魚手足之仿生機械臂，利用Motion control 來進行機械臂之運動控制，以空壓驅(qū)動機器臂中之特殊泡綿材料，可進行3kg 荷重之操作。
Festo現(xiàn)場展示軟足機械臂- 現(xiàn)場輔以動作控制器作軟足機器臂控制
意大利Comau則展出模塊化機器臂，搭配開源軟件和自主減速機關(guān)節(jié)，提供開發(fā)者更為靈活且個性化之機器臂設(shè)計。
Comau 的eDo 模塊化機械臂展示
eDO機器人的模塊化零件
Mech Mind 來自中國清華大學(xué)海歸團隊，提供了機器臂傳感器/演算法/ 編程軟件的解決方案，通過視覺技術(shù)來定位擺放毫無規(guī)律的物體，讓機械臂實現(xiàn)復(fù)雜分揀動作，其路徑規(guī)劃和碰撞避免技術(shù)能讓傳統(tǒng)機械臂獲得智能化的升級。
Mech Mind 的智能化分揀方案示意圖
關(guān)鍵零件上，機器臂的核心零組件-減速機，日本Nabtesco 帝人精機缺席，Harmonic Drive 則采客戶洽談制，現(xiàn)場的產(chǎn)品展示已不是重點，而是直接與現(xiàn)場客戶洽談業(yè)務(wù)，一亮點為微型電機領(lǐng)導(dǎo)廠商- 瑞士Maxeon 展示出多款高精度電機： a) 高嚴(yán)酷環(huán)境電機 b) 高精準(zhǔn)扭距控制電機 c) 薄型電機。
Maxon 的超薄型電機展示
Maxon 高嚴(yán)酷環(huán)境微型電機 – 環(huán)境容忍度為攝示-50度~200度
Maxon展示高精度控制微型電機- 圖中電機可精準(zhǔn)控制停轉(zhuǎn)狀態(tài)穿過Maxon名牌
另自動化之傳輸設(shè)備上，高精密線性滑軌和運動控制可看到其工藝不斷提升，臺灣上銀展出之線性滑軌可達(dá)20m/s2之加速度。
Hiwin 展示高精度/線型滑軌控制
現(xiàn)場高速線型滑軌展示-達(dá)20 m/s2
漢諾威工業(yè)展會的內(nèi)容，正在由于跨界、融合而變得多姿多彩起來，可以說此次展會我們不虛此行，我們看到工業(yè)正在發(fā)生全新的變化！
陳昱在云啟資本主導(dǎo)和參與投資了力美科技、GraphSQL、數(shù)人科技、云英、PingCAP、一起寫等項目；加入云啟前陳昱曾在谷歌紐約和上海辦公室5年，在力美科技2年，任首席技術(shù)官；陳昱還曾榮獲華興資本2016年度最受歡迎菁英投資人。
加入云啟資本前，Midi曾在富士康近10年，擔(dān)任過多個部門總監(jiān)、產(chǎn)線負(fù)責(zé)人，擁有豐富的供應(yīng)鏈管理經(jīng)驗；在賽博國際2年，在臺灣工研院機械所從事研究開發(fā)4年，獲得美國、日本等13項技術(shù)專利，還有2年的創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗；加入云啟后Midi參與投資了Bellabeat、Bluesmart、Eight Sleep、Click & Grow 和Magic Instruments等項目。
