全息三维 打通数字与物理的阴阳界

全息三维 打通数字与物理的阴阳界

很难下定决心从哪个时点下手,开始描述这个公司。这个曾经早已稳居全球CAD/PLM三甲的公司,每一刻似乎都在变化,每一刻似乎都让熟悉它的人再多一点陌生。

在成立的三十年内,前85%的时间它完成了9次主要的并购,使得它越来越像一个PLM公司;而在最近15%的时间,也就是四年左右,它完成了十多次并购,使得它越来越不像一个PLM公司。
 
这个悖论,就是PTC公司,一个正在从PLM走向“PLM+物联网”的公司。
 
既然数字化世界才是未来的一切,那么PLM是生成魔法的地方,而物联网则是传递魔法的世界——这就是PTC的战略逻辑。
图1 主要收购史
 
 
 
连接数字孪生
德国工业4.0以赛博物理系统为核心理念,强调二者的融合和互操作,更多强调了生产。而美国的实践者则选择了另外一个流派,那就是通过工业互联网,构建具备智能产品形态、互联设备体系以及敏捷业务模式为主要特点的智能制造体系
 
Digital Twin数字孪生,这个词被美国人翻出来,成为一个更容易理解的名词,表达了数字世界与物理世界的映射与关联。
 
这个虚拟与物理现实相互缠绕的Twin,令人联想到DNA的双螺旋模型。它潜在的命题是,物理与虚拟世界本来就是一体的。现在物理世界,终于找到了它的基因代码。
 
连接它——这是关键。
 
物联网技术,在众多领域摸索了这么长时间的黑暗之路,终于在制造业找到了它的最佳定位,美国咨询公司CIMdata研究则迫不及待地表明,制造业将是物联网应用的最大领域。
 
因为连接,才能实现物理实体的数字化映射。
 
这就是PTC的战略逻辑。
 
 
 
 
服务型制造业的趋势

所有人都喜欢宏大的主题。关心一个跨国公司的宏大主题,会让自己有一种升华感。由于专业性和专注性,PTC公司本来无法成为这样一个让人通过目视而产生敬畏的公司。它一年的销售额13亿美元,绝对体量并不大。然而,它的卡位却十分彪悍:它与另外2家,一起几乎垄断了全球高端CAD市场和PLM市场。

重要的是,它在数据的源头和起点。

如同喜欢追咬自己尾巴的冲动,制造业正在出现明显的追逐闭环的倾向。制造商们已经发现售后服务中的收入和盈利机会,包罗罗发动机、沈阳鼓风机厂都在探索中意识到,已经售出的设备,可以实现服务和工程之间实现闭环。然而一旦卖出产品,设备制造商便失去了对该产品性能和服务效果等信息的掌握,价值链条断裂。这是心痛之事,但也正在成为抢先出海的制造业服务的蓝海。
服务型制造,正在成为中国全新的热点。
而PTC公司,更早的时候就发现了这一点。
 
2011年,PTC收购了4CS售后服务公司。这个在设计领域无往不胜的软件公司,进入了一个陌生的花园。
 
作为工业软件巨头,PTC一点多余的时间都没有耽搁,迅速将售后服务进一步展为一个全新的服务生命周期管理SLM(Service Lifecycle Management)。实际上,早在2005年,PTC就已经初探服务管理领域,收购了Abortext,主要侧重于将研发信息延伸到服务领域,帮助企业面向服务人员交付基于三维的交互式技术手册等。
 
美国4CS是一个提供保修及售后备件的软件服务公司,为耐用品的制造商、分销商、备件商等提供整合保修、服务和支持。通过以产品为中心的数据模型并以“标准维护”物料清单的形式来捕捉维修历史和产品更新。将这些重要的数据作为服务提供给企业,形成了全新的利润源头。
 
收购4CS可谓是PTC公司的神来之笔,这笔交易额并不大。然而,它是工业地平线的一束光。它是那么地微弱,以至于远处眺望的人无从知道它来自何种光源。然而敏锐的战略直觉,终究是公司战略者所必须具备的本能。PTC公司总裁Jim Heppelmann很快就意识到,“通过捕捉产品实际售后性能和服务效果的信息——将这一信息反馈回产品开发中——可为设备制造商提供真正长期的竞争优势”。跨界开始,软件设计公司打算不仅仅为设备商提供设计能力,而且要为设备商提供服务的能力。第二年,PTC豪掷2亿美元收购Servigistics,彻底进入服务生命周期管理的领域,巩固了在售后服务的市场地位。
 
实际上PTC已经将SLM作为自身业务未来增长的一个重要方向,通过收购和整合来构建一套针对售后服务业务的信息化系统平台,为传统制造业向服务型制造业转变,实现企业售后服务业务信息统一管理,提高售后服务业务的可视性、扩展性和协同性。
 
 
 
 
工业大数据的构建
在2013年下半年,各种工业升级浪潮涌动。工业格局变得明朗,数字化与物理世界的关联,制造业服务业在大数据、云计算的催生下受到热烈地追捧,物联网这个迟迟未能走红的技术,终于在制造业端大热起来。PTC做出的反应是,迅速在2014年1月收购ThingWorx这样一个物联网技术开发的应用平台,快速构建物联网和机器与机器(M2M)之间的应用程序。
 
ThingWorx成为囊中之物,为设计软件公司建立了物联网的平台架构,进而获得了一张宝贵的物联网入场券。
 
随后的暑假,心急的PTC再次出手,收购机器联网方案的服务商以及设备云提供商Axeda,这是一家可以安全地将机器和传感器连接到云端的公司。这笔收购曾被短暂性地认为是一种失误,因为Axeda看上去是对ThingWorx的一种重复性投资,毕竟ThingWorx与Axeda有交叉重叠的业务。然而,PTC有自己的考量,收购Axeda的目的并不在于其物联网开发平台,而是看重于其开放的设备互联能力、丰厚的物联网运营经验以及完备的设备云管理体系,从而补全了ThingWorx在物联网应用之下的所必需的从设备连接、数据采集到设备云管理的各个层级。
 
然而,如果把这个看成是PTC一种消灭竞争对手的排他性策略,那么PTC意欲成为机器物联网的霸主地位的野心,也通过这次收购暴露无遗。不仅仅是崭露头角,而且要成为主宰力量。
 
2015年5月,溢价13倍以1亿多美元收购ColdLight的意图,则要明确的多。物联网的世界,没有大数据分析是不可想象的。ColdLight具有大数据机器学习技术和预测分析能力,这是大数据分析战略的基石。想一想西门子收购CamStar进而获取Omneo大数据分析软件,就能明白其中的道理。
 
就是这样一个战略管理者本能的思考和近乎膝跳反射的继续,光线越来越明朗。像突然拉开的帷幕,原来闪烁不定的星星构成了漫天星火。机器通讯引领的物联网时代,裹挟着大数据分析一起来临。所有围绕着数据的布局,全是好棋;收购了一大把外行人听上去会觉得奇怪的软件,现在都是好子。此刻未免踌躇满志的PTC似乎找到一点土豪的腔调,声称只有自己具备了“整合服务”的能力。
 
为了实现对现场自动化设备领域的进一步渗透,2016年2月PTC完成了对Kepware的收购,后者正是为工业自动化环境提供通信连接的软件开发公司,即使在工业互联网联盟中,Kepware也扮演了重要的作用和地位。
 
难道物联网真的可以绕开传统复杂和众多的自动化设备协议吗?难道一家物联网软件公司,可以开始激活庞大的自动化设备存量市场吗?
 
这些问题,在当下的跨界融合中,暂时都找不到答案。软件仍然在忙个不停,它们缠绕着制造业的方方面面,支撑着它,定义着它。
 
在六月份的PTC全球大会上,继续强化它在服务型制造领域的雄心,推出两款服务生命周期的解决决方案。它试图帮助公司重构服务模式,引导公司采取智能互联服务战略的路线图。
 
 
 
 
想想凯撒说过的话
然而故事没有结束,DigitalTwin的使命是完成“连接虚拟世界和现实世界”。物联网当然是连接手段之一。而“看见”则是另外一个理解新世界的角度。横冲直撞的凯撒军团是连接欧亚大陆的先驱者,所到之处尽是征服之地。“I come, I see, I conquer”(吾至,吾见,吾统)成为标准的统治者姿态。
 
Isee,眼见为实。
 
2015年11月,PTC成功地从高通芯片手中,以6500万美元收购了Vuforia增强现实AR(AugmentReality)公司。Vuforia使得现场的设备维修,只需要用手中的移动终端对着设备进行扫描,设备的数据包括不良状况将自动传递到Pad端,维护者的诊断工作将大大简化。更重要的是,这是远程深度维护的开始。
 
更重要的是,PTC的三维设计软件,有了AR技术,设计工程师或许就可以像钢铁侠斯塔克那样,双手空中比划就可以设计软件了。走到这一步了,这算是科幻吗?
图4 增强现实AR实时修复液压系统
对于数字与物理世界的映射,从PTC这样软件公司的战略实践,我们意识到:数字与物理世界的连接,可以采用并行的手段,一方面发挥物联网(IoT)的极致连接让实体变的数据化,一方面则通过增强虚拟现实(AR)手段,让虚拟世界变得更加物理化。一设计平台、机器物联网和数据分析平台进行整合,全新的工作方式和全新的生态价值体系都将产生。
图5 远程管理工程机械兵团
 
至此,通过将数字信息、3D模型以及数字化映射嵌入虚拟场景与现实环境中,这家起源于CAD设计的公司,终于能够在设计、监测、控制及服务等领域,为客户提供全新的价值主张了。
 
 
 
 
制造业生态的边界在哪里  
如果物联网是这样一张入场券,那这个入场券本身的尺寸也未免过于庞大了。然而PTC公司重新做了一个边界描述,将物联网做成一个木榫,作为支点插进去了。
 
这个描述就是:智能互联产品(Smart,Connected Product)。PTC认为,在Digital Twin的理念中,智能互联产品正是这样的落地之物。智能互联产品,也随之提出来一个全新的命题:制造业生态的边界在哪里?
 
显然,数字化技术,不仅仅是信息技术,正对制造业产生全新的变革。制造业的产业不再是只由机械和电动的零件构成,现在产品却已成为包含硬件、传感器、数据库、微处理器、软件,以及各种网络连接方式的复杂系统。计算机处理能力的提高、电子设备小型化、无处不在的无线互联网,使"智能互联产品"成为可能。
 
智能互联产品将迫使很多公司思考一个根本问题:公司的业务到底是什么?为此PTC总裁联合大名鼎鼎的“竞争战略之父”迈克尔•波特,在2014年《哈佛商业评论》上撰文,展示了全新的制造业边界的定义思路。文中给出了一个农机的边界拓展历程图。显然,在智能互联的世界中,一个单一的产品(拖拉机)已经是最原始的要素之一了;它必须学会与天气预报、种子优化数据库、灌溉系统、农机设备库等各种系统,紧密地交互和联系。
 图6 波特的竞争战略新边界
(图:2014年《哈佛商业评论》)
 
物联网核心是重构了产业链的生态。在当下业务中,客户与供应商之间的关系在合作完成后就结束了;而在物联网产业链条中,如果产业出现了闭环,那么产业生态将变得至关重要,而且这一产业生态中不仅只有大企业,还会有中小企业甚至个人。
 图7 PTC智能互联的战略框架
 
在这个链条下,这种对产品的定义,其实已经是一个超过技术的思考,它进入更深层次的外部社交和和更敏感的内部人员管理的问题。
 
 
 
 
哪里是数字与物理的划分线
正如西门子不遗余力地推广安贝格工厂和成都数字化工厂的时候,PTC也到处“售卖”一辆神奇的自行车:它通过传感器,可以与设计前台相连,把自行车跳跃、改变方向、挤压等压力分析数据进行映射和分析,能够指导产品开发人员的设计和开发,这是将数据从物理世界转化到数字世界的最好实例。与此同时,设计软件CAD中也可以跟物联网平台连接的功能,这样可以从物联网平台,反向对设计软件的很多行为进行动态分析。
图8 两个轮子的虚拟与物理的映射
 
如果要理解一个全新的数字化世界,PTC公司是一个非常好的缩影。
 
它从设计端开始,那是数据源头;它在设备中间,那是数据的连接;它在用户端,那里数据正在往回流。
 
而PTC已经决意让它与过去渐行渐远。
 
2016年的6月,它索性重新修改了自己的Logo,数字世界与物理世界各有身躯,又在相互融合。
 
而未来,数字空间与物理实体交互融合的样子,随着软件对于制造业的支撑,正在工业领域一点一点地变得更加清晰。
 
 
 
 
 
计算机模拟event.pdf
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