中國(guó)智能制造,需要學(xué)會(huì)自主創(chuàng)新,創(chuàng)新才是王道
和朋友聊到企業(yè)的自動(dòng)化、信息化與智能化的整體路線圖設(shè)計(jì)與中小企業(yè)培訓(xùn)的問(wèn)題,有點(diǎn)悲觀,感覺(jué)當(dāng)前意義不大,智能制造需要的認(rèn)知格局和現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)與很多中小企業(yè)現(xiàn)實(shí)不同--缺乏精益運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ),自動(dòng)化程度不高,而且,可能人只會(huì)關(guān)注眼前解決一些小的技術(shù)問(wèn)題帶來(lái)什么效率這樣的話題,還無(wú)法全局認(rèn)知。之所以產(chǎn)生這樣的悲觀是因?yàn)榍懊鎸懙?ldquo;建模仿真”的話題,之前從未想過(guò),這些非常棒的研發(fā)方法為何不被采用?歸根溯源—因?yàn)榍啡?ldquo;自主創(chuàng)新”和原創(chuàng)性設(shè)計(jì),大部分都是逆向工程、測(cè)繪,自然就不會(huì)關(guān)注到先進(jìn)方法與工具的使用。
細(xì)思極恐—如果缺乏創(chuàng)新,做那些智能制造的規(guī)劃有什么意義?
一.創(chuàng)新是智能制造隱藏線并不像技術(shù)、產(chǎn)品那么直接被體現(xiàn),創(chuàng)新是一個(gè)默認(rèn)值--這是目前各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)概念的共性設(shè)計(jì)導(dǎo)向,如果你缺乏創(chuàng)新意識(shí)和行動(dòng)可能就會(huì)不匹配--拿來(lái)主義只會(huì)是拿來(lái)其形,而非其實(shí)。
1.創(chuàng)新而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)
如果我們關(guān)注工業(yè)4.0、美國(guó)NNMI,都是關(guān)注于如何通過(guò)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)力的提升,而其所開發(fā)的系統(tǒng)、工具都是為創(chuàng)新設(shè)計(jì)而應(yīng)用的。
圖1-2010年NASA推出Digital Twin概念
CATIA—因?yàn)樯虾R患译妱?dòng)汽車公司盜版而被法院判決對(duì)方賠付900萬(wàn),無(wú)論是CATIA、Pro-Engineering、SolidWorks等這些大型的設(shè)計(jì)軟件,都是基于原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)需求而開發(fā)的,其實(shí),我想這家使用盜版的公司,也不存在什么原創(chuàng)性設(shè)計(jì),只是因?yàn)檫@樣的話,才能設(shè)計(jì)出圖紙給下游的CNC加工用而已。
圖2-聯(lián)合仿真平臺(tái)(FMU/FMI)
工業(yè)4.0講的很多話題都是基于“創(chuàng)新”這個(gè)潛在的實(shí)施過(guò)程來(lái)進(jìn)行的,目的是持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力,而附著在技術(shù)之上的是創(chuàng)新思想與創(chuàng)新行為,Digital Twin,AI,CPS,所有這些都是以創(chuàng)新為前提的--根源是結(jié)合自身正向設(shè)計(jì)而進(jìn)行的解決方案設(shè)計(jì)。
2.知識(shí)自動(dòng)化會(huì)讓創(chuàng)新者獲益其中
上海交通大學(xué)的李少遠(yuǎn)概括自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,將未來(lái)定義為“知識(shí)自動(dòng)化”時(shí)代,其實(shí),知識(shí)自動(dòng)化時(shí)代對(duì)于缺乏創(chuàng)新而依賴于“Copy”的企業(yè)而言,并非是福音,這表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)。知識(shí)的封裝本質(zhì)是競(jìng)爭(zhēng)力的封裝
知識(shí)自動(dòng)化,需要將知識(shí)封裝起來(lái)復(fù)用,以提升其效率,當(dāng)然,這也是一個(gè)很好的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)形式,將人的“智慧”用以來(lái)形成系統(tǒng)的感知、分析、判斷、決策與執(zhí)行,這些都會(huì)讓“知識(shí)”更難以被抄襲。
以前,我們開發(fā)一臺(tái)機(jī)器、一個(gè)產(chǎn)品,只要買一個(gè)回來(lái)進(jìn)行測(cè)繪就可以解析出機(jī)械零配件、設(shè)計(jì)出模具,然后一個(gè)個(gè)的生產(chǎn)組裝,但是當(dāng)越來(lái)越多的Know-How以軟件的形式存在的時(shí)候,而且,還包括了平臺(tái)如CATIA的時(shí)候。
圖3-知識(shí)自動(dòng)化時(shí)代的到來(lái)
(2)。開放軟件僅是工具
人們都為開放軟件帶來(lái)了非常多的好處,這樣就無(wú)需自主研發(fā)了,但是,這個(gè)想錯(cuò)了,無(wú)論給你多么好的,甚至開源的軟件,都無(wú)法代替“自主研發(fā)”與“創(chuàng)新”,因?yàn)?,那些只是工具?/p>
3.經(jīng)濟(jì)性與創(chuàng)新
郭老師經(jīng)常講創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,其實(shí),很多技術(shù)并非今天新名詞,即或人工智能、大數(shù)據(jù)分析、兩化融合(IT與OT融合)、數(shù)字孿生(Digital Twin)都非今天這么新鮮出爐的熱乎,而是早已有之。
美國(guó)的NNMI其實(shí)主要還是探討在TRL/MRL中,如何做好知識(shí)轉(zhuǎn)化問(wèn)題,制造創(chuàng)新就是對(duì)新的技術(shù)、管理方法應(yīng)用來(lái)降低創(chuàng)新技術(shù)的商業(yè)化,讓其變得具有經(jīng)濟(jì)性,例如:寬帶隙功率電子SiC和GaN可以降低能耗,但目前成本是Si基的數(shù)倍,那么如何通過(guò)各項(xiàng)工藝、建模仿真等技術(shù)將其制造成本降低,使得其具有經(jīng)濟(jì)性,也是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一部分,其包括了更高效的機(jī)器、工藝、建模仿真方法等各個(gè)方面。而如圖4則是NextFlex通過(guò)材料、測(cè)試、建模設(shè)計(jì)、集成與封裝工藝等創(chuàng)新來(lái)提升在混合電子領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
圖4-通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新使得柔性混合電子具有經(jīng)濟(jì)性,(NextFlex)
二、創(chuàng)新貫穿目的與方法大致來(lái)說(shuō),企業(yè)的行為都符合于通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品技術(shù)與服務(wù)來(lái)盈利,那么解析起來(lái)就會(huì)容易思路清晰:
競(jìng)爭(zhēng)力--》目標(biāo)—》精益--》創(chuàng)新--》尋找經(jīng)濟(jì)性方法--》跨界融合--》集成信息和效率。
首先:智能制造是必須服務(wù)于企業(yè)自身的戰(zhàn)略,如何提升持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力,這個(gè)背景是傳統(tǒng)的市場(chǎng)處于飽和狀態(tài),而新的數(shù)字轉(zhuǎn)型被給予厚望。
其次:設(shè)定目標(biāo),無(wú)論是如何升級(jí),都必須為消費(fèi)者創(chuàng)造價(jià)值,核心在于個(gè)性化前提下的品質(zhì)、成本與交付能力的問(wèn)題。
創(chuàng)新:尋找經(jīng)濟(jì)性的方法,人們寄望于數(shù)字時(shí)代的經(jīng)濟(jì)性方法,以及模式的轉(zhuǎn)型帶來(lái)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。
實(shí)施:如何讓信息的集成效率更高,如何發(fā)揮數(shù)字化—知識(shí)的匯集、分析、判斷與決策、自主執(zhí)行來(lái)提升制造系統(tǒng)效率。
沒(méi)有創(chuàng)新的銜接,我們的方法和目的無(wú)法達(dá)成一致,創(chuàng)新有目的,也有方法。
三、“創(chuàng)新政策”還是“產(chǎn)業(yè)政策”?隨手把《美國(guó)制造創(chuàng)新研究院解讀》一書拿起來(lái)翻看了幾頁(yè),這本書雖然自己參與了其中三個(gè)MII的編寫,但整個(gè)書卻并沒(méi)有認(rèn)真讀過(guò)的,看了第一章,賁同學(xué)寫的其主旨思想才發(fā)現(xiàn)NNMI與中國(guó)制造2025有個(gè)很大的差別,其在整體上是以“創(chuàng)新政策”為導(dǎo)向,而非以“產(chǎn)業(yè)政策”為導(dǎo)向,這是一個(gè)巨大的差別,產(chǎn)業(yè)政策是以政府風(fēng)投、補(bǔ)貼等形式來(lái)扶植企業(yè)的研發(fā)投資,而創(chuàng)新政策則是以如何為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造“創(chuàng)新”的環(huán)境,很多國(guó)家其實(shí)都采用的是“產(chǎn)業(yè)政策”,不止于中國(guó),日本、韓國(guó)、德國(guó)其實(shí)都走了這條路。
圖5-美國(guó)制造創(chuàng)新研究院解讀(2018年出版)