百年东芝的数字化转型与创新

    对于中国的“70后”来说，“Toshiba，Toshiba，新时代的东芝”广告词是童年记忆之一，高品质的东芝家电也成为国人心目中优质生活的一个标签。自1875年创立以来，东芝推出了多项日本首创的商品，包括白炽灯泡、感应电动机、X射线管、电饭煲、洗衣机、电视机等家电产品，以及双线圈灯泡、邮寄物品自动处理装置、笔记本电脑、NAND型闪存等世界首创产品。

    近年来，随着国际市场竞争加剧，东芝也逐渐开始产业转型，朝着社会基础设施、能源、电子元器件、ICT解决方案等重要业务领域发展。2019年12月10日下午，e-works第六届日本智能工厂考察团来到了位于日本川崎市的东芝集团总部，聆听了东芝在工业物联网、人工智能、增强现实、数字孪生等前沿技术领域的应用和发展，以及东芝制造业IoT解决方案Meister的相关实践案例，并参观了东芝未来科学馆。

考察团在东芝未来科学馆合影

百年东芝的发展与转型历程

    东芝一直以“为了人类和地球的明天”为经营理念。回顾东芝的发展历程，起点可以追溯到1875年田中久重先生在东京银座8丁目创办的工厂，该工厂在1893年更名为芝浦制作所。1890年，东芝的另一位创始人藤刚市助先生与同乡三吉正一共同创立白热舍，并在1899年更名为东京电气株式会社。1939年，两家公司进行了合并，宣告东京芝浦电气株式会社的成立，并于1984年更名为大家耳熟能详的“东芝”。

东芝发展历程

    在过去的144年里，东芝在传统制造业、通讯、基础建设、电机等方面取得了不俗的成就，尤其是机电和半导体领域。从上世纪80年代开始，东芝逐渐转型，把发展重心转向数字通信、IT技术、核电等领域，为即将到来的数字化时代做长远铺设。近年来，在国际市场竞争压力下，东芝再次进行转型，着重发展新能源、IoT（物联网）、AI（人工智能）、功率原件等业务，逐渐从一家传统制造业企业，转型为一家以技术为导向的多元数字化公司。如今的东芝在全球拥有128,697名员工，2018年销售额达到36,935亿日元（约2359亿人民币）。

    2018年年底，东芝公布了未来五年发展规划“东芝Next计划”，明确指出东芝的未来发展目标：成为世界上首屈一指的CPS技术企业，并通过在制造领域长年积累的实践经验、以及产业数字化领域积累的物联网和人工智能等技术融合的方式，提高各事业领域的附加价值，创造出新活力。为了对应瞬息万变的ICT市场，东芝将集团各业务部门分拆为各独立子公司，以满足灵活、快速管理决策的体制需求，其中致力于产业领域数字化解决方案的原工业ICT解决方案公司，被更名为东芝数字解决方案公司，主要提供IT平台建设、企业运营转型、IoT应用等服务。

东芝数字解决方案株式会社取缔役、ICT解决方案事业部长岡田俊辅欢迎考察团的到来

东芝Digital Twin与工业物联网解决方案

    CPS是赛博物理系统（Cyber-Physical Systems）的缩写，在数字技术发展的背景下，作为实现第4次产业革命的关键计划举世瞩目，在世界各国和企业对策中的适用范围逐步扩大。德国工业4.0中，CPS是一个包含计算、网络和物理实体的复杂系统，通过3C（Computing、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，以及实现现实世界（物理世界）和数字世界（赛博空间）之间的交互性，将物理空间产生的数据在赛博空间远程、可靠、实时、安全地进行收集?累积、认识?理解、分析?预测从而以智能化、协作的方式操控一个物理实体。

    在东芝Next计划中，东芝希望基于CPS理念实现IT与OT的融合，创造新的价值。在东芝看来，数据不仅限于信息网络领域的数据，还包括物理现实世界的数据。东芝的方案是将这两方面数据融合在一起，实现Digital Twin（数字孪生），达到虚实融合。在信息网络领域，东芝公司为以制造业为首的诸多企业提供数字化解决方案。在物理现实世界，东芝公司多年来一直从事着尖端技术研发工作，积累了AI及各种自动化技术。东芝认为将这些技术有效融合在一起能够创造出前所未有的价值。

    此外，东芝基于IoT及CPS行业的参考模型，制定东芝IoT参考架构作为开发、提供实现CPS产品?服务的共通框架，加速各事业领域中IoT服务的开发。

东芝IoT参考架构

    关于东芝的CPS对策，讲解员介绍了制造领域方面的5个具体应用案例。

    5M1E的数字化：东芝通过数据采集与自动化改造将Man（人）、Machine（设备）、Method（方法）、Material（材料）、Measurement（检测）、Environment（环境）这5M1E数据进行可视化呈现，将设备、人、工序、品质等信息由Digital Twin数字映射进行相互关联，实现生产过程各要素的数字化。

    提升设备使用率：通过将设备监控信息、追加传感器信息、工业相机图像信息等数据通过Digital Twin进行相互关联，使设备运行状态可视化呈现，让设备工作状态一目了然。从而对设备的运用?维护进行最优化并实现稼动率的提高。

    与工艺流程联动的运转监控：将工艺流程与设备的运转状态由Digital Twin实时关联，将各个工序进行可视化呈现，从而得以直观地把握各进程和设备的状态。

    技术的传承及减少作业失误：运用AR技术在实际物理信息上叠加各种各样的辅助信息， 有助于减少工人的操作失误以及教育成本。

    点检自动化：通过工业相机、机器视觉技术将一些难以采集数据的检测仪器仪表数字化，得到物联网相关数据的采集，以减轻现场点检的负担。

    此外，东芝还推出了“Meister系列”针对制造业的物联网解决方案，在东芝制造信息平台（Meister Digital Twin）中，可以将各类数据自动按照数据模型排列，在保持关联性的状态下，以时间序列方式存储，使数据的可用性得以保证，解决了制造业中物联网数据的收集、储存及有效利用的难题。通过数据打通现实世界与数字世界，东芝实现了生产过程的数字孪生，不仅有助于在制造过程中提高生产质量和生产效率，还对整个业务过程的可视化呈现起到了积极作用。

    值得一提的是，在2018年南京举办的世界智能制造大会上，东芝Meister系列工业物联网解决方案入选了“世界智能制造十大科技进展”，从侧面反映了东芝在智能制造领域的创新实力。

走进东芝科学馆，感受文化传承与技术创新

    纪念东芝成立85周年，1961年“东芝科学馆”诞生了，随着搬迁，于2014年作为“东芝未来科学馆”，改造重开。作为诠释科技的发展历史与创新成果的最好舞台，东芝通过历史展区、科学展区和未来展区向参观者展示东芝在日本电气产业中的历史、以及从现在到未来的尖端技术，吸引了考察团员极大的兴趣。在历史展区，讲解人员向考察团员展示了田中久重先生发明的活动木偶，以此拉开了东芝不断创新的发展历程，如：

    1890年，东芝另一位创始人藤岡市助先生发明了日本最早的白炽灯泡；

    1894年，东芝制造了日本最早的工业水力发电机（京都蹴上发电站）；

    1923年，东芝制造交付了日本第一台40吨滞留电力机车；

    1960年，东芝推出了日本最早的彩色电视机；

    1985年，东芝推出了世界最早的膝上电脑；

    1991年，东芝开发了世界最早的NAND型闪存。

东芝历史展区

    在未来展区，讲解人员向考察团展示了东芝研发的自立型氢能源供给系统（H2ONE）、重粒子线癌症治疗装置、锂离子电池（SCiB）、站厅自动检票系统等高新技术产品。

东芝未来展区

    在科学展区，考察团员观摩了别开生面的超导技术应用实验，并实际体验了静电演示。

工作人员展示超导实验

小结

    在144年的发展历程中，东芝始终坚持创新驱动企业成长。在数字化时代，东芝有效利用IT/OT技术并使之融合，实现生产降本增效，推进业务流程改进，实现产业转型。东芝未来科学馆也从侧面反映了东芝等日本企业注重文化传承与知识传播，诠释了东芝“为了人类和地球的明天”发展理念，这种社会责任心得到了考察团员的肯定与赞扬，考察结束后的团员评价里，也对国内巨头设立类似的科技场馆提出了殷切希望。