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蜗牛进化 从连接器到自动化|技术向心力
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蜗牛进化 从连接器到自动化|技术向心力

2021-01-22 17:18:33 来源:知识自动化 作者:林雪萍

【哔哥哔特导读】许多产业的进化就像蜗牛的爬行,最不容易识别的就是他们的速度。眼皮子底下看着它,你会觉得它很慢;当你转过身忙乎别的时候,再回头看它,蜗牛已经爬出视线之外。

许多产业的进化就像蜗牛的爬行,最不容易识别的就是他们的速度。眼皮子底下看着它,你会觉得它很慢;当你转过身忙乎别的时候,再回头看它,蜗牛已经爬出视线之外。

各个产业都在悄然升级,这是一个缓慢的过程,5年,10年甚至更长的时间。虽然悄无声息,但它就在身边。三年不见的老面孔,十年不见大豹变。

它并非自然而然地发生,背后自有一番挣扎。无论是多么优秀的战略,一个企业的豹变基础,其实都是技术作为支撑。只有升级后的技术,才能产生足够的向心力,帮助企业成功度过商业弯道。当数码相机来临的时候,柯达菲林胶卷的技术能力就此沉沦。它就像是技术切线,带着企业黯然离开赛道;而富士胶卷,则重塑了菲林胶卷化学颗粒反应的能力,让蛋白质颗粒物更好地沉淀在人脸上。人脸成为“底片”,原来的富士胶卷,成功进入化妆品行业。同样一个基础的底层技术,出于对未来场景的研判,产生了完全不同的演化路径。

连接器

图1 技术向心力让企业重新入轨

工业领域的电气连接端子,正在呈现出蜗牛爬行的形态。这种连接端子,是连接各类信号(包括现场总线和工业以太网)和接通电路必备的元器件。通俗讲,就像是工业插线板。这些电气连接端子,最有名的就是德国品牌,例如菲尼克斯、魏德米勒、WAGO和浩挺。其中菲尼克斯和魏德米勒所在的北威州,这里的工业接线端子占据全球70%的产能。然而,在过去相当长的时间,接线端子都是自动化的配角、看客和边缘地带,现在依然如此;而控制器如PLC、工控机IPC才是工厂控制系统的主角。

没有哪个角色,一辈子都想当垫脚石。接线端子最近十年,正在沿着价值链的梯子往上爬。往上的陡峭之处,就是自动化巨头的地盘。西门子、ABB、艾默生、霍尼韦尔等都驻守在这里,都是庞然大物。

2008年金融危机是一个拐点。最早听到了来自未来的远方炮火,菲尼克斯电气提出了“IT-powered Automation”(融合IT自动化)的战略发展方向 。这类电子电器端子产品,往往都是一卡车一卡车来卖,针头线脑堆成山一般地进入工厂,而唱大戏的则都是自动化系统供应商。当然菲尼克斯当年提出Interbus总线,也是重要的行业总线标准,解决了接线复杂的问题。实际上在上世纪80年代菲尼克斯也有PLC控制器和各种I/O,但这些业务在工业自动化市场上并不够突出。而这次提出“自动化战略”则是一个早期的觉醒。菲尼克斯开始严肃地进入控制领域。这其中最重要的战略,就是它在2001年收购了一家以开发基于IEC 61131-3 PLC编程软件平台KW-Software公司。这家先行者广为国内工业自动化市场所熟悉,是很多知名PLC厂商如日本欧姆龙、三菱电机的编程软件的供应商,也为很多国内PLC厂家如厦门海为、南大傲拓、福建毅天等所使用。而南京的埃斯顿机器人、沈阳机床的i5数控系统、深圳的大族激光也采用KW的编程系统。这种软件平台体量太小,几乎不为人注意。并购之后,KW基本处于独立经营和发展的的状态。直到2014年,才正式更名为菲尼克斯软件。2015年,德国提出的工业4.0开始蔓延,激发全球对数字工业未来的憧憬。受到物联网、大数据分析和云计算所惊吓的自动化厂商,也顺势开始规划今后的发展方向。控制器厂商与软件则走向更加密集的融合。西门子、施耐德电气都呈现了明显的软硬一体特征。而在2017年菲尼克斯推出了开放式自动化软件编程平台PLCnext,软硬件一体,试图解决了传统PLC编程语言与高级语言的无缝集成,实时控制与非实时的工业互联网无缝集成的问题。可以说,要真正理解16年前的那次软件收购的意义,需要走过漫长的路 。而随着当前开放自动化正在开始启蒙,软件与硬件解耦成为大趋势,菲尼克斯电气也积极参与美国埃克森美孚石油所主导的开放自动化OPAF,深入到开发流程自动化的标准制定和验证工作。当然,自动化的坑还是很多,菲尼克斯要证明自己在自动化的江湖地位还需要更长的时间来完成检验。但技术向心力的效果已经隐约出现:一辆战车正在小心地行驶在弯道上。

再说魏德米勒,多年来在接线端子领域,同州德比,在全球跟菲尼克斯竞争得不亦乐乎。但在周围环境的刺激下,也开发了控制器包括PLC、工控机IPC、HMI和配套的可视化软件。由于占有率不高,PLC也相对比较晚,进中国更晚,因此在中国知名度并不高。而控制器业务之前都是边缘业务,这几年由于工业4.0的原因,魏德米勒把曾经放在储藏间的业务重新擦拭打亮,再次端出江湖。就连I/O也都重新开发,适应工业互联网的连接。从连接器到网关,它也在试图进入数据存储、分析这一陌生的领域 。为了适应这种新领域,魏德米勒在2019年还入股了台湾工业以太网交换机的生产厂商威力工业网络公司ORing,以加强在工业物联网基础设施和解决方案的能力。虽然还是电气连接见长,但也在悄无声息中蠕变。

技术向心力,就是以技术为桨,脱离舒适区,这也是一个企业的自我觉悟。这是一种技术战略的修养,它能在行业出现新变化的时候——这种变化通常是缓慢和不易察觉到,帮助企业成功度过商业弯道。在温水煮青蛙的过程,技术向心力是帮助逃离生死门的关键一跳。

德国万可WAGO也是一家电气端子的提供商,二十多年前就在天津武清落户。这样的企业六十多年来都依赖于机械和电气结构的创新,独创的弹簧连接技术是赢得天下的法宝。然而面向未来的天空,必须有软件作陪。于是2015年,WAGO收购了一家唤作美名M&M的软件,这是为工控巨头PLC提供开发包,属于上位软件开发包的应用层。电气端子加上软件开发包,二者组合形成了一种技术合力,让企业对市场有了完全不同的掌控力。有了这样的应用层,Wago的小型PLC开始走向SCADA网页组态软件组件,从而可以对楼宇以及车间的基础设施监控管理,比如温湿度、PM2.5、能耗、水耗等。通过软件附体,WAGO也进入新的赛道。

最后说说德国浩亭Harting,这家连接器公司坐落在全球最大工业展汉诺威展会旁边的一个小城市。这是德国最最典型的家族企业,某种意义上讲,其实就是一个乡镇企业。成立75年以来,管理层已经进入了家族第三代。如果看看董事会名单成员 ,“爹,妈,姐,我”,一连串全是“Harting”的名字。家族的纯粹性,使得这家德国企业对规模并无刻意追求,但对质量保持了宗教般的追逐,其质量体系由第三方认证公司GUTcert来完成。可以说质量是写在董事会墙板上的大事,而企业管理人员则严格使用平衡计分卡和MBO目标协议等这种管理性工具。一板一眼,可以说是一个非常老套的德国企业。即使如此,2016年的汉诺威展会,也是属于这个德国小企业的。总理默克尔和奥巴马都前往这个展台驻足,而它首次亮相的边缘计算工控机MICA也获得了当时汉诺威创新大奖。这是一款由浩亭软件部门所开发的模块化工控机,完成边缘端的数据获取、预测维护、生产控制等非实时应用。可以说,最保守的德国企业,也在游离舒适区,走向新的未知区。

工业互联网带来新的商机挑战。浩亭也做好了准备,最有特色的连接器,就是工业以太网的接插件。这两年单股双绞线以太网传输(也就是通信信号线与供电线合二为一)SPE引起了关注。而以太网接插件的国际标准,就是浩亭提出,并已成为国际标准。小小公司,狭路出新。

连接器看似简单,但对排线布局和结构都有着不同寻常的工艺考验,对模具要求精细。这种不起眼的小物件,背后往往是需要深厚的工业基础作为支撑。没有扎实功底,电气连接就会不可靠、不方便、显得粗糙,实际上也影响了装备整机、控制系统的可靠性和发展。而这正是国内连接器需要追赶的地方。

有意思的是,这是一场自下而上的革命,从蚂蚁到大象的旅程。连接器都是自下而上的发展,从电气连接到电子连接再到网络连接,从继电器到I/O板,上层采集、背板通信、总线通信,然后发展到PLC控制。可以说,大部分被动元器件的制造商,都开始往自动化发展,从部件到方案是必经之路。典型代表是菲尼克斯,从连接器逐渐向自动化转型,而且正在抓住开放自动化的机会,而魏德米勒、万可也都是在这样做。

“学我者生,似我者亡”,皮囊长得一样,内涵却迥然不同,是技术向心力最令人迷惑的伪装。二十二年前雏鸟初鸣的谷歌,对于如日中天的雅虎而言只是另外一个搜索;十年前特斯拉买下通用汽车和丰田合资工厂NUMMI并开始生产ModelS的时候,汽车界都觉得这只是另外一辆等待抛锚的车。当赛道拐弯的时候,其实并没有路牌;而当真正出现了路牌的时候,赛道已经迥然不同。看上去一样的公司,看上去一样的支撑技术,却呈现了完全不同的加速度。

连接器厂商努力向上,背后也有更加宽泛的原因。这些连接器厂商所在的德国北威州是工业重镇。德国全部出口商品的17%都是“北威州制造”。这里有着非常好的电气化氛围。非常强调应用工程的亚琛大学就在这里,电动车的组件工程系,在整车研发有着很好的基础,企业跟高校关系融洽。而北威州有两家是世界排名第一第二的能源企业,在充电桩方面进行着很领先的研究。这些氛围,为这些做连接的电气制造商提供了更多伸展身段的机会。除了信号电气连接之外,菲尼克斯还有大功率连接器,如防雷、防电涌、防干扰的器件,也都是强项。但它后来进入的电动汽车充电桩却是要靠中方管理层的企业家精神所推动。对于德国企业而言,边界一向划分得很清晰。既然是自动化供应商,就不太会进入到汽车部件供应商。正是中国团队的坚持和对中国电动汽车市场的预判,改变了德国总部的认识。这是人的因素,而进入新市场的技术底蕴则是由技术向心力来决定的。一个优秀的企业,其技术可以细分为三层:应用技术、同性技术和支点技术,这三种技术对外显示度完全不一样。可以说,同性技术和支点技术往往被藏在产品的背后,而正是这些看不见的技术决定了企业是否能够实现在不同行业间的切换。

连接器

图2 技术向心力的三层技术

对于菲尼克斯而言,高电流是一种底层的同性技术,在此基础上可以在应用层上发展成防电涌保护器,也同样可以发展成充电枪,充电插座。就像诸葛连弩的存在,第一排箭发射完毕,第二排箭早已蓄势。

当然,换个角度而言,就像青竹的成长,技术向上也是天然的动力。毕竟元器件的门槛越来越低,必须进行技术切换。既然后面的人追上来了,那梯子上所有的角色也只能再往上移动一格。往上爬,是必经之路。而这一步步的蜕变,就像是岩石上的天梯,基本就是被德国乡镇企业(好听一点叫做“家族企业”)一点点凿出来的。从这个意义上讲,工业4.0极大地激发了这些德国连接端子商解决方案的雄心。从某种意义而言,它也是一种形成技术向心力的土壤。

《清教徒的礼物》一书中曾提到:我们的大脑里都有很多内隐的思想,就像Cooki(网页暂存系统)影响着我们的判断。作为第三方植入的Cookie,它用来记录人们如何与网页互动 。很显然,这种Cooki让我们可以很快的找到过去,然而很多时候我们忘记了选择是否关闭它。当它一直打开,一直处于“快”的状态的时候,我们就在不假思索地接受一切过去。当弯道来临的时候,延续过去就是毁灭的开始,这是技术向心力的天敌。很多人信奉“天下功夫唯快不破”的时候,制造也被冠以此厚望。然而,德国电气端子的制造却呈现了另外一种派头,技术向心力正在缓慢发酵。“以慢为快”,被重塑的技术之箭更加锋利。不做时间的朋友,无法了解这一要义。

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