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[導讀]工業(yè)數(shù)字化是智能制造或者工業(yè)4.0繞不過去的一個關鍵支撐。可是,國內(nèi)工業(yè)界很多人誤認為“需要像投資自動化一樣投資數(shù)字化”。難道給車間或設備裝上芯片和傳感器,通過后臺軟件編個程序,機器就能“數(shù)字化”嗎?這是迷茫中的一種誤解。

工業(yè)數(shù)字化是智能制造或者工業(yè)4.0繞不過去的一個關鍵支撐??墒?,國內(nèi)工業(yè)界很多人誤認為“需要像投資自動化一樣投資數(shù)字化”。


難道給車間或設備裝上芯片和傳感器,通過后臺軟件編個程序,機器就能“數(shù)字化”嗎?這是迷茫中的一種誤解。


若是如此簡單,那么每個工業(yè)企業(yè)只需要擴招一批軟件工程師,幫設備寫代碼就行了。而現(xiàn)實是,工業(yè)領域的數(shù)字化、智能化進程仍然緩慢。


其實,工業(yè)數(shù)字化最關鍵的部分,不是生產(chǎn)端,而是更前面的設計端。


離散工業(yè)的研發(fā)成本普遍很高,而其中消耗最大的,是試錯成本。傳統(tǒng)工業(yè)當中,有人制造出一臺新設備,就必須全部造完,零部件組裝好,隨后試運行,運行的過程中發(fā)現(xiàn)錯誤,修改是很累的,零件拆了改,改了再裝,一次次人工試驗、動手安裝,最終才能完成。


運用數(shù)字化技術(即實現(xiàn)“數(shù)字孿生”),能夠大幅降低研發(fā)過程中的試錯成本。就是這臺設備無需真的“造”出來,只需把每一個零部件的材料、物理屬性、形狀大小全部輸入電腦,怎樣運作的工作原理也輸入電腦。隨后由電腦來模擬它運行時是什么狀況,會有哪些效果。


工程師如果覺得結果不過關,可以直接在電腦里修改設計。


“數(shù)字孿生”的工業(yè)應用,實質(zhì)上就是把現(xiàn)實中的工廠,從設備、流水線到車間,一切都轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù),由電腦虛擬運作,產(chǎn)生一個個模擬結果。


不滿意的部分,直接在電腦里改。如果等一切都已經(jīng)變成物理設備,成為真實的生產(chǎn)線,再提什么“數(shù)字化”,就為時已晚了。


01 | 離散工業(yè)數(shù)字化最容易輸在起點


當今世界上最先進的數(shù)字化工廠——德國安貝格工廠,其核心產(chǎn)品是PLC(可編程邏輯控制器)。最近幾年,西門子全數(shù)字化的成都工廠已經(jīng)建成運行,正是復制德國安貝格工廠而來的,主要產(chǎn)品也是PLC。



據(jù)工信部2016年統(tǒng)計,國內(nèi)22個行業(yè)900套大型工業(yè)控制系統(tǒng)大部分由國外廠商提供產(chǎn)品,特別是可編程邏輯控制器(PLC),外商占據(jù)了94%以上的份額。


由于工控領域國內(nèi)企業(yè)仿制國外產(chǎn)品都難以做到,國外企業(yè)不需要在中國申請專利保護其產(chǎn)品銷售,國外企業(yè)在華申請專利數(shù)長期維持在該領域中國專利總量的10%左右(通信和計算機領域國外企業(yè)的專利占到43%)。


這里透露出兩個信息:


一、很多核心工業(yè)技術因為過于高端和精密,是長年累月深度積累的結果,根本不擔心被輕易偷走;


二、中國離散工業(yè)的數(shù)字化進程,最容易輸在核心技術的起點。


在工業(yè)數(shù)字化時代,為何還要特別強調(diào)“產(chǎn)品核心技術”?不是應該更關注“互聯(lián)網(wǎng)+”或者“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”嗎?注意,掌握核心技術的意義不僅僅是將產(chǎn)業(yè)鏈向前延伸,降低成本。更重要是深入了解技術之后,才談得上技術創(chuàng)新,產(chǎn)品創(chuàng)新。


離散工業(yè)并不只是“組合裝配”,那只是表層皮毛,如果不深度挖掘核心技術,對技術的理解就永遠是含糊的,沒把握的。而工業(yè)數(shù)字化要求的,恰恰是精確、精確,再精確。


02 | 深厚積累是唯一捷徑


真正推動工業(yè)前沿發(fā)展的,是不斷涌現(xiàn)出來的新知識、新技術、新工藝、新產(chǎn)品。由知識向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化一般要經(jīng)過四個環(huán)節(jié):


一、通過基礎研究發(fā)現(xiàn)新知識;


二、通過發(fā)明將知識轉(zhuǎn)化為滿足應用需求的新技術;


三、通過前沿創(chuàng)新將技術變成新產(chǎn)品和服務,開始投入市場;


四、在商業(yè)應用中不斷改進、提高產(chǎn)品和服務的市場競爭力。


從知識到技術,從技術到產(chǎn)品,從產(chǎn)品到市場,每一步都可能經(jīng)過“死亡之谷”。而數(shù)字化技術能在其中起到關鍵性的輔助作用,制造過程固然重要,但產(chǎn)品本身才是根本。


其實,數(shù)字化工廠所有的技術都是現(xiàn)成的,哪怕是最先進的安貝格工廠,也只是西門子把一些現(xiàn)有技術重新組合到一起而已。工業(yè)4.0時代頻繁提及的技術,其實3.0時代就已存在,只是今天電腦更快、科技更便宜、溝通成本更低、環(huán)境更成熟。


總結


中國工業(yè)界更需要的,是技術積累和沉淀的過程。數(shù)字化工廠的軟件系統(tǒng)再先進,也只是個工具。沒有產(chǎn)品核心技術上的深厚積累和深度挖掘,很難有效發(fā)揮數(shù)字化技術的關鍵性輔助作用。


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