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没有数字化软件支持的高精尖装备,将变成废铜烂铁

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  导语:如果将先进设备中的工业软件去掉,所有东西都变为废铜烂铁。

  那么,究竟数字化软件如何能定义制造业?

  文 | 代润泽

  国内制造业的现状可以用四个字来形容:缺芯、少魂。

  缺芯:缺芯片之芯;

  少魂,少工业软件之魂。

  几十年前,利用著名的油泥模型,以图纸为基础,样件为驱动的串型研发模式,才能制造出汽车。

  而近些年很多公司以软件为基础、仿真为驱动的设计模式,例如CAD。

  那么,未来的工业产品设计该怎么做?数字化如何赋能制造业企业?走向智能研究院执行院长、中国发明协会常务理事赵敏在2020金蝶云全球用户大会的演讲中,带给我们关于制造业数字化转型的思考。

  数字化给企业带来什么?

  从去年开始起,很多人开始讨论数字孪生的概念。

  未来的产品研发,一定是以产品为核心,在工业软件的支撑下,利用软件定义方式研发,以数字孪生作为驱动的模式,这也引发了很多人的思考。

  大趋势下可发现,物理空间里面很多实体要素,都有了数字空间的数字影像。

  例如将机器、设备、产品逐渐做到了在数字空间有了的映射。因此物理空间实体要素加速数字化,进入到数字空间是一个重要趋势。

  研发和管理数字化软件定义了什么?

  赛博空间,作为在计算机以及计算机网络里的虚拟现实,将精确地刻画实体设备和业务活动数据结果。因此诸如CAD软件都是刻画实体设备,包括一些产品数据管理软件。

  而这些软件还将人的活动、资金的流向、业务、销售都管理起来。

  赛博空间或数字空间定义数字躯体,可以是物理空间任何一样东西也可以是我们的活动,也可以是人、产品、活动的属性。

  这样就可以突破时间、空间的限制,让赛博空间里面的所有要素都彼此互联,而且关系确定、易于控制,以应对外部系统的高度不确定性。

  实现赛博空间加物理空间要素之间的互联、互通、互控,是我们要做到的。

  从产品本身数字化来看嵌入式软件

  我们可以设想,如果没有交互该怎么办?

  那些嵌入机器设备当中,在一个芯片里面做长期助手,精准地支配机器运转,以边缘计算方式快速处理各种各样的信息,可以让机器设备变得更可控、更可靠,并以更优的方式生产产品。

  对于这样软件的叫做软装备,工业软件是工业装备当中的软装备。

  软装备一种是非嵌入式、交互式的,例如CAD、CFCD、ERP这些软件,另一种是嵌入到机器设备里面,类似PLC,包括很多的装置当中、仪器仪表、工艺设备、DCS,包括传感器。

  因此如果将先进设备中的工业软件去掉,所有东西都变为废铜烂铁。

  例如汽车领域。

  大众高尔夫这款车里面有多少电子控制单元?有七十多个。每一个电子控制单元就是一台小电脑,在不同的位置负责控制不同的部分,例如ABS防抱死系统、刹车、空调、尾管控制等。

  汽车一定要有电脑把所有的东西集成起来,但是这里面的软件代码量最少两千万到七千万行之间,代码的数量主要取决于车的配置。

  如果你想买诸如奥迪A8系列的进口车,至少50%的钱是在买车载软件,而这款车软件的代码数量高达一亿两千万到一亿五千万行之间。

  而波音787的软件数量已经达到十亿行代码,大约有两千个传感器。

  新一代信息通信技术ICT不断融入过去传统没有数据输入输出的机器设备,让我们拥有更好、更聪明、更可靠、精度更高、更可控的机器设备。

  数字化软件究竟定义了什么?

  在物理空间,有了数据的输出,就有了想象和处理空间。

  既然谈到互联互通互控,我们可以感受到,设备已经在数字空间有了映射,在物理空间、赛博空间里各种要素都在加速网联化。

  特别上云之后不是一般的网络连接,而是可以利用云的算力,包括存储服务,可以更好实现连接。

  疫情影响下,国内大范围开启上云运动,所以工业4.0造就新工业革命,在不断促进数字化转型。

  而新基建内容之一是工业互联网,要把人机物(人机料返还)连接起来,是从工业云平台一步步发展形成的。

  实际上所有的这些工业互联网平台,绝大部分都是从工业云平台过来,有了云后专门面向工业来提供服务,就有了工业云。

  具体怎么走?

  第一步,让工具上云;

  第二步,让业务系统上云;

  第三步,让高危、高价值的设备上云;

  第四步,开发工业App,形成生态。

  如果没有功能丰富强大的App作为支撑,工业互联网平台的功能一定受限。

  工业互联网平台带来的价值

  1、万物互联为根本。

  作为一款工业互联网平台,本身应该去连接万物。以更轻盈、离散、动态的方式将企业的机器、设备、原材料、系统、产品等连接起来,并能够优化配置工业资源。

  2、不要忽视对效益的提升。

  打造基于制造资源的泛在连接、数据弹性供给和高效配置的工业互联网体系,能给资源配置带来更好的优化作用。因此如何优化配置工业资源和制造资源,一直是很难解决的话题。

  但工业互联网本身哪怕给全球企业带来1%的提升,那就是上万亿美元的优化结果。

  3、数据洞察带来很高价值。

  根据工业大数据分析结果表示,洞察物理世界的行为一直在发生,但没有办法观察到的物理活动细节,可以通过监控物理空间设备的活动信息,将细节搞清楚,这就需要大数据分析。

  工业大数据分析用不同的模型处理如AI,将很多业务实现自动化,这样可以做好企业的研发、生产和管理的决策,数据洞察也就带来了价值。

  4、软硬件重构带来了全新的世界。

  工业互联网不断地将原本捆绑得很紧的软件、硬件在功能上解构。

  此前的工业软件需要一张图,需要购买安装,如今软件可以上云,可以通过App的方式向大家展现,非常方便、快捷。

  工业互联网平台不断重组、重构,赛博空间不再靠设备用完全精确映射的数字来支撑,而将原来数字孪生体打得更散并不断重构,进而建立更好的连接关系。

  写在最后

  工业软件的诞生承装人类知识,给制造业带来很大的变化。

  正如北宋毕昇的活字印刷术,工业革命后以图纸定义产品,如今以数字化软件重新定义制造业。

  未来,我们生活的场景将是:软件无处不在、数据无处不在、云无处不在、定义无处不在。

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