編者按：本文來自“云啟資本”，作者 云啟資本執行董事陳昱和副總裁鄭瑞庭Midi。
今年是德國漢諾威工業展70周年，漢諾威工業展被認為是制造業界之頂級盛會，也被認為是工業4.0中各家廠商成果呈現的最佳場合。
作為一支技術驅動的基金，云啟資本也派了經驗豐富的投資高管前往德國參展，云啟資本執行董事陳昱和副總裁鄭瑞庭Midi通過此次德國漢諾威工業展，對工業4.0的現狀和未來進行了深度研究。
開門見山，先給出我們的結論：
綜觀此次漢諾威工業展盛典，云啟資本深入工業4.0 最前沿現場，觀察到幾項未來的趨勢，并值得密切關注產業動向：
1）OPC-UA 已成工業設備跨平臺通訊標淮，設備IOT 成本大幅下降可期，可預見性維護系統的方案會被工廠大幅采用以降低生產風險成本，另目前雖大量數據被采集，但數據分析的實際作用尚未顯現，如何在高效的分析系統下提供行業可行的決策判斷亦被行業所需要；
2）機械臂已由重工業進入至其它產業，機械臂的使用已不是工廠自動化的障礙，而是更加智能化，來滿足行業用途，人工智能包含深度學習和進化學習，結合多傳感器機械臂會是下一代機械臂發展主流；
3）關鍵零組件技術仍是企業核心競爭力，目前減速機和高精準電機仍以進口為主，高性價比之核心零件仍有大量市場需求；
4）AR 行業應用已深入到產品開發/生產的多個環節，AR硬件的成本下降和如何打造一行業應用場景是行業AR 普及的關鍵。
以下為現場多圖文解讀：
自從2011年漢諾威工業展提出工業4.0后，“工業4.0” 開始被廣泛討論和研究如何建構出一個有感知意識的新型智慧工業世界，旨將工廠的各型製造和生產設備連網，收集海量的設定/生產/監測的各項數據，并透過分析各種大數據，產生和預測一個充分滿足客戶的相關解決方案產品（需求客制化），徹底顛覆傳統產品規格單一重覆且大量之工廠生產概念。
本屆漢諾威工業展仍圍繞整個工業4.0架構來展示，如下附圖：橫軸為一熟知之工廠產品增值之價值鏈進程展開，也就是產品研發->生產設置計劃->產品生產工程->產品量產執行->客戶持續服務，縱軸為各階段之衍生開發和實現技術，也是會場上各類型廠商之主營業務。
價值鏈-廠商分布圖
01 產品研發
CAD/CAM 已是各類產品設計師必備的設計工具，各類設計軟件大廠如PTC (Pro-E)、Solidwork和Ansys等，都提出多房人員協作的設計云概念，來滿足目前散布在世界各地的設計人員對項目的設計分工協作，加速項目設計開發，同時各軟件的Library 已開始連結多項制造工藝，能對量產產線導入，提前于開發小組內進行設置和規劃，并對量產過程進行仿真和預測。
02 生產設置/產品生產工程
在軟件平臺上傳統ERP, EMS 和 Shopflow 仍是各類型工廠的必備生產控制軟件, 并趨向公有云/私有云架構來開放，例如：ERP 領導廠商- 德國SAP 整合原ERP功能(紀錄企業活動歷程, 并呈現到財務報表上)，提出企業云架構，開放式OPC-UA架構，讓工廠管理者能以標準protocol 連結至各項現場設備，實現企業管理客製化訂單之自動化。
SAP 現場展示客製化工廠軟件解決方案
工業4.0運用到工廠端，很大的一部份實施來自于生產/檢測設備連網，并進行數據分析，按其架構區分為Device layer -> Communciation layer -> Application layer，其中會場上觀察OPC-UA (open platform communications unified architecture)已成為設備跨平臺的通訊規范主流，可解決不同廠牌設備連通的問題也就是將Device layer 到 communication layer之間的通信協定標準化，同時并可整合 MES 與 ERP 系統，將使用者需求即時連結到生產線。
OPC-FA 現場展示范例
MES行業客戶一覽表
Device layer 是最底層的設備網絡層，各家工業自動化方案商也于會場上提出多個案例來說明如何在現有設備上采集數據并進行智慧化地管控，以期讓工廠達到智慧管理，也就是預見性維護(Predictive maintenance)，其能夠對工廠設備進行數據采集、分析，實現預見性維護，這對工廠來說可以節省維修成本以及及時備料供貨。
Intel-Harman聯合展出預見性維護解決方案
最簡單明了的案例，如在一馬達上加裝分貝感測器和轉速感測器，透過實時監控的數據經由傅利葉轉換，將其噪音和轉速數據透過OPC-UA 協定傳送至工廠的網路路由節點，進而傳送到監控中心進行數據分析，藉由學習曲線來對該馬達的正常/異常狀況監控。
預見性維護- 馬達解決方案案例
各大自動化方案商展示重點：Intel 強調其處理芯，連合Exor 設備商實現全智能生產和數據分析；Rexroth (Bosh 集團) 強調柔性化生產，以3C 產品常見的貼合/螺附/封膠/組裝等組裝工序，實現彈性自動化工站的調配。
Rexroth 3C 產品柔性生產現場方案展示
德國倍福(Beckoff)，法國施耐德(Schneider)，和臺灣臺達電等多家自動化方案商都在強調數據分析裝置結合IOT連網后，實現之智慧工廠架構。
Communication layer則為傳統通信廠商間的角力，如華為和Cisco 都強調其工業云平臺支援大數據傳輸的能力，例如Cisco 為美國東岸約7000個油井進行油井數據收集，1口油井平均每日的數據量約為1TB，其中包含產能，質量數據，和各關鍵設備的運作數據，在達成智能化的同時，每天需處理7PB的龐大資料量的傳輸和分析。和現場多個廠商的討論，他們目前也都集中在Device layer 作服務，就是因為龐大數據的處理任務非所擅長。
Cisco 7000口油井數據解決方案
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了平臺聯盟的實力，聯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來強調其云平臺傳輸頻寬的高效運用，未來企業的各項設備上線后，數據量是相當龐大的，華為以高效通訊傳輸方案為企業打造云平臺，進而能讓企業進行大數據分析，例如聯合Adlink 工業電腦廠商來為中小型客戶提供設備物聯和云平臺數據分析架構；現場亦展出華為和Kuka 機械臂公司合作之打鼓演奏展示。
華為展場現場圖
華為-Adlink 聯合展出工廠IOT 云解決方案
華為NB-IOT/EC-IOT 解決方案
微軟則強調Hololens 在行業上應用的聯盟實力，在AR 的制造行業上的應用展示多項范例，如和意大利Comau 合作，讓現場產線生產工程人員，利用Hololens 能以AR方式進行機械臂參數調整和維修分析，并對生產動作進行仿真。
微軟Hololens在Comau機械臂仿真維護-現場實際操作
和福斯汽車設計部合作展出, 在汽車外型設計時, 能直觀觀測到風阻氣流之變化。
微軟-福斯聯合展示Hololen在汽車風阻設計案例
微軟和克虜伯電梯合作，現場維修人員利用Hololens能快速進行電梯安裝且能分析現場電梯故障點，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 在行業的應用，由其是在設計仿真/ 產線和設備仿真/ 故障排除等工業領域上的應用和領先。其它AR 行業應用如Recon (Intel 處理芯片) 和 新創公司Daqri (和西門子合作) 也不約而同在展場展示其AR 眼鏡和行業上的應用, 也顯示AR在未來行業會更為廣泛。
Intel 展示行業現場維護人員全套AR 設備展示
Daqri現場示工廠AR行業應用
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/ 能源/ 智慧工廠等進行全套展示，會場上亦在主打Mindsphere 的工業云平臺，類似國內阿里云的架構，提供各制造企業更低成本的企業云架構，連結多項西門子的設計平臺SimCenter和自動化工廠的硬件和系統，形成一完整工業4.0工廠的解決方案，然IDC 數據中心目前只建立在歐洲，則會限制其world wide 發展；也可見北美-亞馬遜，中國-阿里云，歐洲- 西門子Mindsphere 的各自發展態勢。
西門子的完整解決方案由產品設計開始，產品設計仿真分析，產線布局/自動化建置軟件，產線EMS/Shopflow 生產數據監控，質量工程分析，量產的訂單處理和自動化工廠進行生產調配，最后于Mindsphere 云平臺上完成數據收集和分析等都進行完整呈現。
西門子展示工業4.0之全解決方案- 產品設計仿真分析
西門子展示工業4.0之全解決方案- 產品在自動化產線之機械臂仿真分析
西門子展示工業4.0之全解決方案- Mindsphere 工業云平臺范例
西門子展示工業4.0之全解決方案
會場上并利用此套方案呈現了乳制品個性化定制的展臺，參觀者可以根據自己的口味偏好自行設計定制飲品，在咖啡店等一杯咖啡的功夫，就能從生產線上取下自己定制的飲品。參觀者體驗了如何借助其工業云平臺MindSphere的應用程序，對生產加工相關KPI進行可視化和評估。這是西門子展示的約20個MindSphere的應用案例之一。西門子還和阿迪達斯在德國時間4月25日宣布，在體育運動用品數字化生產領域開展合作。作為聯合研發項目的一部分，雙方將攜手推動阿迪達斯智能工廠SPEEDFACTORY的數字化進程，最終發展快速、透明和定制化生產的能力。這意味著未來人們可以根據自己的喜好定制阿迪運動鞋。
西門子展示客製化奶制品現場體驗- 印制了云啟名片之客製化乳製瓶
漢諾威工業展會的內容，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，我們看到工業正在發生全新的變化，下面會更具體解讀量產執行的方面。
03 量產執行
工業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- 工業機器人/機器臂，傳統四大家族 (ABB, Kuka, Fanuc, Yaskwa) 不約而同都集中在其擅長汽車自動生產領域作了展示，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無人化工廠現場展示范例
Abb 雙臂機械人Yumi 現場展示
會場上最受吸引眾人眼球的則是Omron 的深度學習機器人- “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。另一個視學傳感器則能在千分之一秒內判斷球速。另Forpheus 之深度學習演算可配合對手程度作逐步學習，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- 深度學習機械臂(Forpheus)
Omron 的桌球教練機器人- 現場觀眾與Forpheus 進行桌球練習后之評分
另在汽車重工領域外，日系的Epson，Denso和Yamaha也展現其在3C 自動化領域的實力，其中Epson 作為Apple 手機組裝之指定機械臂展現了低負重下之高精淮運動軌跡控制，另一項會場的亮點為Denso 之進化學習機器臂，利用傳統日式槌球游戲來表現（將小球拋起，并將木槌上之插銷，插入小球內的圓洞），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 進化學習機械臂- 現場展示日式槌球
人機協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+人機協同， 由機器臂進行簡單且單調的組裝動作，協同作業員進行復雜組裝動作（如需要手感之硅膠安裝），以此呈現出工廠自動化/成本效益最大化。
Bosh 現場展示人機協作
人機協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域）；這也是未來有機會的地方。
Sick 展示工業安全設備 - 激光雷達安全區域偵測
Sick 展示工業安全設備 – Light beam 標定安全區域
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，以空壓驅動機器臂中之特殊泡綿材料，可進行3kg 荷重之操作。
Festo現場展示軟足機械臂- 現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節，提供開發者更為靈活且個性化之機器臂設計。
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，通過視覺技術來定位擺放毫無規律的物體，讓機械臂實現復雜分揀動作，其路徑規劃和碰撞避免技術能讓傳統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，現場的產品展示已不是重點，而是直接與現場客戶洽談業務，一亮點為微型電機領導廠商- 瑞士Maxeon 展示出多款高精度電機： a) 高嚴酷環境電機 b) 高精準扭距控制電機 c) 薄型電機。
Maxon 的超薄型電機展示
Maxon 高嚴酷環境微型電機 – 環境容忍度為攝示-50度~200度
Maxon展示高精度控制微型電機- 圖中電機可精準控制停轉狀態穿過Maxon名牌
另自動化之傳輸設備上，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20m/s2之加速度。
Hiwin 展示高精度/線型滑軌控制
現場高速線型滑軌展示-達20 m/s2
漢諾威工業展會的內容，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，我們看到工業正在發生全新的變化！
陳昱在云啟資本主導和參與投資了力美科技、GraphSQL、數人科技、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，擔任過多個部門總監、產線負責人，擁有豐富的供應鏈管理經驗；在賽博國際2年，在臺灣工研院機械所從事研究開發4年，獲得美國、日本等13項技術專利，還有2年的創業經驗；加入云啟后Midi參與投資了Bellabeat、Bluesmart、Eight Sleep、Click & Grow 和Magic Instruments等項目。
