沒(méi)有工業(yè)軟件支持 何談智能制造轉(zhuǎn)型？ —— 文章正文2017-10-12
中國(guó)制造業(yè)必須進(jìn)行全生命周期管理，發(fā)展自己的工業(yè)技術(shù)平臺(tái)，擁有自己的品牌，建立自己的工業(yè)技術(shù)體系，一味引進(jìn)國(guó)外軟件、設(shè)備和生產(chǎn)線，會(huì)讓國(guó)外巨頭企業(yè)發(fā)展工業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)和工業(yè)智能，中國(guó)制造業(yè)將會(huì)變成軀殼，淪為全球制造業(yè)的執(zhí)行系統(tǒng)。
“所有搞工業(yè)的人都知道，在這些領(lǐng)域里最為關(guān)鍵的軟件技術(shù)和能力都掌握在美國(guó)、德國(guó)或者日本公司手里，離開(kāi)了這些軟件的支持，現(xiàn)代工業(yè)根本就不存在。”
“中國(guó)的軟件公司至今還沒(méi)有一家能夠建立起可以與世界級(jí)的工業(yè)工程、控制軟件相媲美的核心能力，這一能力將成為中國(guó)企業(yè)邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的巨大短板?！?br/> 的確，我們之所以能記住GE、西門子，不是因?yàn)樗麄兊墓こ套龅亩嗝磧?yōu)秀，也不是因?yàn)樗麄兏蛇^(guò)多少世界級(jí)的工程，而是他們?cè)O(shè)計(jì)制造的軟件、儀表和裝備太厲害了，厲害到到?jīng)]了這些東西，整個(gè)行業(yè)都玩不轉(zhuǎn)了。
工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士懷進(jìn)鵬支出，制造業(yè)要想轉(zhuǎn)型升級(jí)，必須依照國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》大力發(fā)展“新四基”，分別為：“一硬”(自動(dòng)控制和感知)、“一軟”(工業(yè)核心軟件)、“一網(wǎng)”(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))、“一平臺(tái)”(工業(yè)云和智能服務(wù)平臺(tái))。
可見(jiàn)，中國(guó)制造業(yè)必須進(jìn)行全生命周期管理，發(fā)展自己的工業(yè)技術(shù)平臺(tái)，擁有自己的品牌，建立自己的工業(yè)技術(shù)體系，一味引進(jìn)國(guó)外軟件、設(shè)備和生產(chǎn)線，會(huì)讓國(guó)外巨頭企業(yè)發(fā)展工業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)和工業(yè)智能，中國(guó)制造業(yè)將會(huì)變成軀殼，淪為全球制造業(yè)的執(zhí)行系統(tǒng)。
高端工業(yè)軟件是中國(guó)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)的重器之一
莫欣農(nóng)：清華大學(xué)軟件學(xué)院客座教授
工業(yè)文明發(fā)展到大批量個(gè)性化定制階段，要求制造業(yè)在節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的前提下低成本生產(chǎn)出滿足人們更高生活水準(zhǔn)的產(chǎn)品，保證人類文明能夠持續(xù)地發(fā)展。
這場(chǎng)改變制造模式的工業(yè)革命離不開(kāi)工業(yè)軟件的支持。傳統(tǒng)工業(yè)軟件也面臨升級(jí)換代的歷史轉(zhuǎn)折關(guān)頭，后來(lái)者如果能夠抓住這個(gè)機(jī)遇，就有可能實(shí)現(xiàn)歷史性超越。
智能制造包括智能化設(shè)計(jì)、仿真與驗(yàn)證；智能化采購(gòu)、生產(chǎn)與交付；智能化運(yùn)行、維修與回收等前中后三個(gè)階段。有了前期高檔設(shè)計(jì)軟件，才能設(shè)計(jì)出智能產(chǎn)品；有了后期運(yùn)維服務(wù)軟件提供智能設(shè)備實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和健康狀態(tài)的分析，才能形成智能化的生產(chǎn)線；有了中期高檔經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)管理軟件將生產(chǎn)線和上下游集成起來(lái)，才能構(gòu)成智能工廠。
綜上，只有具備前中后三階段的高檔工業(yè)軟件才能實(shí)現(xiàn)真正的智能制造。高端工業(yè)軟件控制著設(shè)計(jì)、制造和使用階段的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)，必然能夠主導(dǎo)制造業(yè)的發(fā)展方向。因此，高端工業(yè)軟件是中國(guó)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)的重器之一。
目前，中國(guó)高端工業(yè)軟件市場(chǎng)80%被國(guó)外壟斷，中低端市場(chǎng)的自主率也不超過(guò)50%。由于高端工業(yè)軟件價(jià)格昂貴，大多中小企業(yè)難以承受，必然導(dǎo)致跟不上工業(yè)革命的步伐，而少數(shù)示范企業(yè)構(gòu)不成真正的工業(yè)4.0社會(huì)。
隨著工業(yè)革命快速發(fā)展，軟件行業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)正在逼近硬件行業(yè)，逐步成為制造業(yè)新的主戰(zhàn)場(chǎng)，一場(chǎng)瓜分世界軟件市場(chǎng)的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。西門子、GE等公司紛紛投入巨資，研發(fā)未來(lái)工業(yè)軟件，并已經(jīng)取得豐厚回報(bào)。其中，GE研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)Predix在2015年贏得50億美元的收入。估計(jì)到2020年，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)市場(chǎng)將會(huì)達(dá)到5140億美元，相當(dāng)于目前全球高鐵市場(chǎng)的一半。難怪GE的總裁伊梅爾特說(shuō)“一覺(jué)醒來(lái)發(fā)現(xiàn)GE變成了軟件公司”。
如果我們還在為工業(yè)2.0的補(bǔ)課、3.0的普及所止絆，將繼續(xù)失去高檔工業(yè)軟件市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)。而我們真正失去的，不僅是軟件市場(chǎng)，還有制造業(yè)的主導(dǎo)權(quán)和國(guó)家安全。鑒于國(guó)情和客觀實(shí)際，少量的智能工廠僅限于示例，當(dāng)前中國(guó)智能制造的切入點(diǎn)應(yīng)放在前期的智能化設(shè)計(jì)和后期的智能化服務(wù)，同時(shí)補(bǔ)上相應(yīng)的高檔工業(yè)軟件。在條件成熟時(shí)再?gòu)V泛開(kāi)展智能工廠建設(shè)，避免落入世界智能加工廠的陷阱。
中國(guó)工業(yè)軟件不成功的原因，主要有以下三方面。
第一，模式研究不足。工業(yè)軟件需求不應(yīng)直接來(lái)自生產(chǎn)第一線，而是由專業(yè)資深顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)對(duì)生產(chǎn)一線的需求進(jìn)行加工后重新設(shè)計(jì)、規(guī)劃出來(lái)。軟件的成敗不僅取決于軟件技術(shù)，更主要的是軟件所體現(xiàn)的思想是否代表先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向。
第二，組織架構(gòu)不全。軟件開(kāi)發(fā)不應(yīng)以程序開(kāi)發(fā)為核心。要有具備創(chuàng)新精神的行業(yè)專家深度參與軟件設(shè)計(jì)。軟件功能需要體現(xiàn)先進(jìn)的制造文化。
第三，政府支持不夠。政府在支持模式、管理模式(主要包括立項(xiàng)、驗(yàn)收、示范、財(cái)務(wù)四個(gè)方面)、推廣模式需要不斷完善，加強(qiáng)企業(yè)對(duì)工業(yè)軟件重要性的認(rèn)識(shí)。
為此我提出三點(diǎn)建議。
首先，加強(qiáng)總體建設(shè)和總體設(shè)計(jì)。工業(yè)軟件作為軟件行業(yè)的重要分支，涉及設(shè)計(jì)、仿真、制造、運(yùn)維等產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)階段，涵蓋專業(yè)門類繁多，技術(shù)復(fù)雜，需要有專門職能單位來(lái)承擔(dān)總體設(shè)計(jì)任務(wù)，組織協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)外有效資源，承擔(dān)打贏中國(guó)工業(yè)軟件翻身仗的重任。
其次，組織國(guó)家隊(duì)。通過(guò)國(guó)家投資、企業(yè)和科研院所參股的方式，運(yùn)用市場(chǎng)模式，組建具有國(guó)家水平的軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。
最后，加大政府支持、協(xié)調(diào)、推動(dòng)力度。我建議成立工業(yè)軟件研究院，組建國(guó)家級(jí)工業(yè)軟件隊(duì)伍，研究面向智能制造的全部工業(yè)軟件總體規(guī)劃。提出單項(xiàng)工業(yè)軟件的總體要求，協(xié)調(diào)各個(gè)工業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)、銷售、運(yùn)維、服務(wù)等業(yè)務(wù)，組織部署各地區(qū)企業(yè)的人員培訓(xùn)，協(xié)助地方政府制定推廣工業(yè)軟件的政策，逐步形成一批具有影響力的工業(yè)軟件供應(yīng)商和服務(wù)商。
智能制造的核心是工業(yè)軟件
寧振波：中航工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問(wèn)
現(xiàn)在全世界都在談?wù)摴I(yè)4.0，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)已存在四十多種提法。無(wú)論德國(guó)工業(yè)4.0，還是《中國(guó)制造2025》，都是非常復(fù)雜的工業(yè)體系，不是指單項(xiàng)技術(shù)，而是結(jié)合各國(guó)國(guó)情制定的本國(guó)工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，是技術(shù)路線、是方法、是手段，不是目標(biāo)。
目標(biāo)是什么？我個(gè)人理解，是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)體系向現(xiàn)代工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型升級(jí)，即以愛(ài)迪生試錯(cuò)法為中心的傳統(tǒng)工業(yè)體系，向以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化為中心的現(xiàn)代工業(yè)體系轉(zhuǎn)型升級(jí)。
《中國(guó)制造2025》實(shí)際上和德國(guó)工業(yè)4.0沒(méi)有關(guān)系，好多人說(shuō)是中國(guó)版的工業(yè)4.0，完全不是那么回事。《中國(guó)制造2025》與德國(guó)工業(yè)4.0這兩個(gè)概念幾乎同步出現(xiàn)，相比之下，《中國(guó)制造2025》在中國(guó)更加落地?！吨袊?guó)制造2025》核心有五條：以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、提質(zhì)增效、綠色發(fā)展、兩化深度融合為主線，以智能制造為突破口。其中，提質(zhì)增效、綠色發(fā)展、兩化深度融合都是只有中國(guó)才有的提法。全世界，不管歐洲、中國(guó)，還是美國(guó)(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))，雖然各自提法不一樣，但存在兩點(diǎn)共性：第一點(diǎn)，CPS(CyberPhysicalSystem)；第二點(diǎn)，智能制造。
如何解讀CPS(CyberPhysicalSystem)？簡(jiǎn)單說(shuō)，Cyber是控制體系，在Cyber空間中創(chuàng)造虛擬樣機(jī)，當(dāng)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、工藝等沒(méi)有問(wèn)題時(shí)再映射到Physical，即實(shí)際生產(chǎn)線及相關(guān)物理試驗(yàn)過(guò)程中去，這個(gè)迭代循環(huán)形成了完整的CPS。
智能制造的核心是什么？工業(yè)軟件。我們總說(shuō)中國(guó)制造業(yè)體系“缺心少腦”，心是芯片，腦就是工業(yè)軟件。我們常說(shuō)工業(yè)化、信息化融合，雖然信息化水平接近國(guó)際水平，但工業(yè)化水平和產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境與國(guó)際水平還有較大差距，我們的工業(yè)由于缺乏長(zhǎng)期工業(yè)過(guò)程的錘煉，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累都非常有限，所以難以開(kāi)發(fā)出好的工業(yè)軟件，這制約著我國(guó)工業(yè)化水平的發(fā)展。
關(guān)于設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、精益管理和遠(yuǎn)程維護(hù)，簡(jiǎn)單談一下自己的看法。
第一，要做好體系架構(gòu)，實(shí)際上就是總體設(shè)計(jì)，干什么事，架構(gòu)怎么設(shè)計(jì)。
第二，創(chuàng)新必須從源頭開(kāi)始，也就是研發(fā)設(shè)計(jì)。
第三，精益特別重要。波音777設(shè)計(jì)的時(shí)候精益考慮得少，后來(lái)發(fā)現(xiàn)精益是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的基礎(chǔ)，是工業(yè)化過(guò)程中一切的基礎(chǔ)。
第四，遠(yuǎn)程維護(hù)的核心是產(chǎn)品的數(shù)字化、智能化，開(kāi)放是其趨勢(shì)。其中，產(chǎn)品智能化是指為了遠(yuǎn)程維護(hù)、監(jiān)測(cè)，需要大規(guī)模使用傳感器。
第五，我們?cè)谝粭l生產(chǎn)線上僅僅更換軟件就可以生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，就達(dá)到了智能制造的初級(jí)目標(biāo)；這里特指簡(jiǎn)單產(chǎn)品，如果是復(fù)雜產(chǎn)品，路還很長(zhǎng)。
中國(guó)制造業(yè)必須建立“神經(jīng)系統(tǒng)”
李義章：北京索為系統(tǒng)技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)
工業(yè)4.0，光站在IT技術(shù)的角度看這個(gè)問(wèn)題是不夠的，還需要從工業(yè)技術(shù)看待這個(gè)問(wèn)題。
其實(shí)不管高端工業(yè)軟件、信息化技術(shù)還是高端數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人，都是一種手段，擁有這些一流的軟件和設(shè)備，但沒(méi)有建立使用這些軟件和設(shè)備的方法，我們將這種方法稱為OT技術(shù)。比如寫文章，原來(lái)用紙和筆寫，信息時(shí)代用計(jì)算機(jī)和word文檔寫，這是信息技術(shù)。但是信息技術(shù)并不能解決如何寫一個(gè)好文章的問(wèn)題，如何寫好文章是OT技術(shù)。
國(guó)外的公司在運(yùn)用IT技術(shù)的同時(shí)，非常重視OT技術(shù)的積累和沉淀。波音公司在研發(fā)787機(jī)型時(shí)，用了8000多種軟件，其中只有不到一千種是商業(yè)軟件，其他7000多種是波音私有軟件，它們包含大量的工程方法和技術(shù)，有了這7000多種軟件，那1000種商業(yè)軟件才能真正發(fā)揮作用，因此，這7000種軟件才是波音的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
最近的人機(jī)大戰(zhàn)，AlphaGo對(duì)我們的觸動(dòng)很大，當(dāng)大多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)還停留在購(gòu)置數(shù)控設(shè)備、機(jī)器人和工業(yè)軟件時(shí)，國(guó)外的企業(yè)已經(jīng)在考慮怎么用機(jī)器操作機(jī)器和軟件，通過(guò)OT技術(shù)自動(dòng)化和智能化解放智力工作，這是革命性的，開(kāi)創(chuàng)的是一個(gè)全新的時(shí)代。
智能制造有三大核心：智能產(chǎn)品、智能工廠、智能服務(wù)?，F(xiàn)在大家談起智能制造，講得比較多的是工業(yè)軟件、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)，它們確實(shí)是智能制造的基礎(chǔ)技術(shù)，但還不能解決智能化的問(wèn)題。智能化的核心是OT技術(shù)的顯性化和軟件化，當(dāng)把OT技術(shù)植入機(jī)器，機(jī)器可以代替人去操作機(jī)器和工具時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了機(jī)器的“智能”。我們過(guò)去的信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)，包括數(shù)控系統(tǒng)，就像我們?nèi)祟惖氖趾湍_，它們是工具，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)說(shuō)，國(guó)外大企業(yè)的戰(zhàn)略重心已經(jīng)從工具層面轉(zhuǎn)到智能化操作和智能化工作層面，把知識(shí)植入機(jī)器，讓機(jī)器像人一樣作決策分析。
美國(guó)的AVM項(xiàng)目在這方面具有重要意義，它的口號(hào)是重新發(fā)明制造業(yè)，要給制造業(yè)帶來(lái)根本性變革，它具有三大特征：知識(shí)技術(shù)模塊化；基于模型的復(fù)雜工程；基于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)社會(huì)化知識(shí)協(xié)作。通過(guò)AVM這樣的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了OT技術(shù)的沉淀、流通和共享，從而真正實(shí)現(xiàn)研發(fā)、工藝、制造的智能化。
回頭來(lái)看，如果中國(guó)制造業(yè)一味引進(jìn)軟件、設(shè)備和生產(chǎn)線，讓西門子、GE這些工業(yè)巨頭通過(guò)它們的平臺(tái)，發(fā)展工業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)和工業(yè)智能，中國(guó)制造業(yè)將會(huì)變成軀殼，永遠(yuǎn)淪為全球制造業(yè)的執(zhí)行系統(tǒng)。因此，中國(guó)一定要發(fā)展自己的工業(yè)技術(shù)平臺(tái)，擁有自己的品牌，建立自己的工業(yè)技術(shù)體系。
(責(zé)任編輯： 來(lái)源： 時(shí)間：2017-10-12)
Keywords（關(guān)鍵詞）： 長(zhǎng)距離皮帶托輥傳輸機(jī)
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