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第四次工业革命来袭 呼唤中国“工业安卓”

2017-02-28 作者:姚冬琴 出处: 中国经济周刊 责编:邱锦
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  历次工业革命的列车都落下了相当数量的乘客:世界上仍有13 亿人、约17%的人口无法获得电力供应,尚未完整体验第二次工业革命;而以计算机应用为标志的第三次工业革命,更是落下了全球一半以上的人口,有40亿人仍无法接入互联网。

  眼前呼啸而至的第四次工业革命列车,谁会坐上头等舱,谁又会被列车远远甩在身后?

  世界经济论坛创始人施瓦布教授在《第四次工业革命:转型的力量》一书中写到,第四次工业革命通过推动“智能工厂”的发展,在全球范围实现虚拟和实体生产体系的灵活协作。“技术和数字化将会改变一切。”施瓦布说。

  纺锤是第一次工业革命的标志,它走出欧洲、走向世界花了120年。相比之下,作为第三次工业革命标志的互联网仅用了不到10年的时间,便传到了世界各个角落。而第四次工业革命,由于人工智能、机器人、物联网、CPS(赛博物理系统)等突破性技术爆发式出现,其发展速度和影响的广度要远远超过前几次革命。对于第四次工业革命的机遇和挑战,形成积极、一致的认识,具有战略紧迫性。

  制造业大国已经先行一步。从德国“工业4.0战略”、美国“工业互联网”到“中国制造2025”,“智能制造”成为第四次工业革命的主旋律。需要特别指出的是,各国纷纷把着眼点放在“工业技术软件化”。

  德国《工业4.0》一书指出,“工业4.0”是一次现代信息和软件技术与传统工业生产相互作用的革命性转变。“软件已经成为工业领域创新的首要推动力,其重要性上升,发展势头迅猛”,并将成为下一个产业新风口。

  美国《2016—2045年新兴科技趋势报告》明确提出“软件定义一切”。对于所有行业的企业来说,“拥有强大的软件是能否取得竞争主动权的重要因素”。

  在中国,2016年5月,《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》发布,将软件的战略意义提升到一个前所未有的高度,即“强化软件支撑和定义制造业的基础性作用”。

  工信部部长苗圩2月21日在2017工业互联网峰会上表示,工信部正在研究制定工业互联网发展路径,将进一步形成我国工业互联网发展的顶层设计。

  “中国制造业转型升级、‘中国制造2025’、推动‘互联网+’,乃至促进供给侧结构性改革等政策的提出,体现了业界的共识,软件是一个牛鼻子,是引擎,它是新一代信息技术的核心和灵魂。”工信部信息化和软件服务业司司长谢少锋对《中国经济周刊》 表示。

  在业内专家看来,“工业技术软件化”是中国能否在第四次工业革命中抢得先机,乃至弯道超车的重要砝码。中央政策研究室经济局原副局长、中国经济研究院院长白津夫对《中国经济周刊》指出,无论是互联网化,还是智能化,都是由软件定义的,工业技术软件化驱动了产业变革。

  更重要的是,在工业技术软件化的基础上,全球工业巨头已经开始角逐工业平台,打造“工业领域的安卓”。如果说安卓和iOS让手机变成了智能手机,并带来了移动互联网发展的黄金十年,那么,从制造到智能制造,也需要工业领域的安卓平台。

  在工业软件和工业技术软件化领域深耕18年的北京索为系统技术股份有限公司(下称“索为公司”)董事长李义章对《中国经济周刊》直言,国际工业竞争局势留给中国的黄金窗口期并不太长。“如果未来两到三年,不能尽快建立中国自己的工业平台和标准,中国企业都用了德国、美国的平台,则不啻将中国的‘工业躯体’连接到别人的‘工业大脑’,核心数据、技术、知识都沉淀在别人的平台上。一旦到了这天,我们损失的机遇可能花30年都无法挽回。”

  

  全球工业巨头悄悄“变软”

  软件正成为智能制造最重要的部分,全球工业巨头疯狂并购软件公司

  全球最大的软件公司是谁?是微软吗?事实上,如果从代码行数看,军工企业洛克希德马丁早已超越微软成为世界最大的软件公司,作为世界第一大防务公司,洛克希德马丁以F22、F35战斗机而闻名。然而,该公司2007年全部收入396.2亿美金中,约一半来源于软件和相关IT产业。“洛克希德马丁有12万人,其中2万人从事软件相关产业,相当于2万人搞软件赚到了10万人搞飞机赚的钱。”中航工业集团信息技术中心首席顾问宁振波告诉《中国经济周刊》。

  2013年,中航工业集团采用索为公司的Sysware工程中间件以及知识自动化技术,率先全面启动了航空工业技术软件化的建设。

  作为航空业翘楚,波音是业内人士谈论“工业技术软件化”时最常提到的案例。波音787研制过程用到8000多种软件,其中只有不到1000种是商业软件,其余7000多种是波音公司融入几十年的工程技术、知识和经验打造的私有软件,正是这些软件造就并保护了波音公司的核心竞争力,奠定了波音在飞机制造领域的领先地位。

  “有了那7000种软件,任何一个人离开都不影响波音的飞机研制水平;而没有那7000种软件,即便中国商飞公司请来了波音总设计师,也造不出波音飞机。”索为公司董事长李义章告诉记者,国外工业巨头都在做大量软件开发工作,把人的技术、技能、经验沉淀在软件里,通过软件部分代替人的能力。这种情况在国外工业巨头中非常普遍。工业巨头GE公司2015年提出,要在五年后成为世界最大的软件公司之一。GE这样的重资产型工业企业,正在向轻资产化发展,正在变成“软件公司”。

  “将来有一天,可能用一个皮箱就能把这些软件装在里面,拎着这些软件到世界某个地方,就能控制一座先进工厂,即时制造。”李义章说。

  西门子工业软件平台

  西门子工业软件平台

  航空发动机方案设计一天完成——工业技术软件化给工业插上翅膀

  在新一轮全球工业化竞争中,工业软件得到重新定位,从制造业信息化发展的辅助工具,被提升为推动工业智能化转型升级的利器。当然,这里所说的“软件”,不是单一功能的工具软件,如CAD、CAE、PDM等软件,而是集成了工业知识和技术的一系列智能软件。

  在传统制造业,工业软件主要指设计、仿真、工艺、试验、管理等软件,如CAD、CAE、CAM、CAPP以及工业控制软件。但是就当前工业软件的发展而言,不管是德国“工业4.0”还是美国“工业互联网”,都离不开工业知识和技术,通过将这些工业知识和技术软件化,才有可能实现智能化的研发、设计、制造和运行管理。

  比如说,以前在工厂,如果想检查一台机器,必须走到它所在的位置去观察,当把设备运行管理的知识和技术软件化以后,就可以让我们远程监控机器、分析大数据,并为机器之间、机器和人之间建立沟通的桥梁。

  工业技术软件化,可以让工业技术得到更好地保护、更快地运转、更大规模地应用,从而十倍百倍地放大工业技术的效应,让工程技术人员可以更多地去做创新性的工作。

  李义章举了个例子,“我们给中国商飞公司做民用客机的架构布局设计和强度分析,现在只需要一周时间。而原来按传统方法做一遍需要4个月时间。”

  美国国家航空航天局(NASA)联合GE、普惠等公司经过20年开发的NPSS软件,内嵌了大量发动机设计流程、方法和参数,一天就可以完成一轮航空发动机方案设计,保证了美国在发动机技术上的绝对优势。而GE公司正在推动的数字化转型,更是要将GE的工业技术软件化以后,借助其工业互联网平台Predix,连接和控制全世界连接到平台内的每一台机器。

  不难理解,波音、GE等百年工业企业为何会在软件上大规模布局,“这些工业企业并不是要成为微软那样的IT公司,不是为了给别人提供软件,而是要把百年积累的工业知识、工业技术转化为软件,从而为自己的工业制造插上软件的翅膀。”李义章说。

  西门子工业软件平台

  西门子工业软件平台

  GE、西门子等频繁并购软件公司

  2月8日,世界500强之一的法国施耐德电气宣布收购3D实时技术软件公司MWPowerlabs.r.l。。施耐德称,该收购将为其工业软件产品组合带来先进的虚拟现实和增强现实技术。

  事实上,不仅施耐德电气,近几年来,GE、西门子等工业巨头都纷纷通过大力收购软件公司,来强化在智能制造时代的核心竞争力。

  2016年8月,GE收购了知名供应链软件开发商Shipxpress。2016 年 11 月,GE又收购了3家软件公司,分别是云服务公司ServiceMax,两家人工智能初创公司Bit Stew Systems和Wise.io。GE的目的是借此拓展其工业互联网平台Predix。GE全球CEO杰夫·伊梅尔特曾表示,“我们希望更多数据的积累能让Predix逐步成为行业的标准”。GE希望在2020年实现150亿美元的软件销售额,跻身全球前十大软件公司行业。

  在德国,西门子基本主导了工业软件平台的发展。2007年,西门子斥资35亿美金,购买了年利润仅1.1亿美金的UGS公司。不过这场收购使其获得了三个举足轻重的筹码:3D设计软件UG-NX、产品生命周期管理软件Teamcenter、数字化工厂装配系统Tecnomatix。

  2008年,西门子收购了德国的Innotec,代表着虚拟工厂的厂房布局规划及实际工厂的运行模拟成为可能。

  自2013年起,西门子试图在虚拟设计工业软件中,采用虚拟现实(VR)来实现人机交互,先后收购了LMS、VRcontext和Tesis软件。

  2014年年底,西门子成功收购了Camstar,使其具备了对于工厂现场数据的强大分析能力。

  2016年4月,在GE推出其工业互联网平台Predix之后,西门子也推出了名为MindSphere的工业平台。

  2016年11月,西门子公司又宣布将以45亿美元总价收购全球三大EDA(电子设计自动化)大佬之一的美国MentorGraphics公司,以扩展其现有的工业软件产品组合,提升西门子的数字化制造能力。

  西门子一位内部人士表示,收购很多比较有竞争力的软件公司,加强自身在工业4.0上的核心竞争力,西门子最新的投入都是朝着这个方向去努力。

  GE 工业医疗互联网平台

  GE 工业医疗互联网平台

  海尔胶州互联工厂

  GE 工业医疗互联网平台

  “软件定义一切”的时代到来

  “波音、GE等传统制造业公司,都在向软件化发展,实际上就是按照软件的思维,进行企业改造与转型,推动产品升级与技术进步。”工信部信息化和软件服务业司司长谢少锋说,SDX(SoftwareDefined X),也就是“软件定义一切”的理念在工业领域已经深入人心。举个简单的例子,比如说手机,以前的手机就是电话;加上视频APP就是电视机;再加上导航软件,就是导航仪。一个设备加上什么APP就是什么,“软件定义一切”的时代到来了。

  谢少锋说,软件对产品赋能(增加功能)、赋值(增加价值)、赋智(增加智能)的作用是不可替代的。以汽车为例,现在一辆汽车的价值、功能的增加,主要还是来自软件,其智能化水平也取决于软件。

  据估算,自2010年起的15年中,软件在汽车工业中的份额将从2010年的15%升高到30%。

  德国先进制造业技术领域专家奥拓·布劳克曼在《智能制造:未来工业模式和业态的颠覆与重构》一书中写到,“一个企业的成功不是基于机械、工具等硬件,而是基于它的软件”,“在这个技术领域贻误战机,企业就会丧失竞争力”。

  在白津夫看来,软件不仅仅是“产品研发基础”,而且具有可观的市场价值。专家估计,当前纯工业软件世界市场份额达到了数千亿欧元,该指数还将以每年8%的趋势增长。

  作为中国实施制造强国战略的行动纲领,《中国制造2025》提出,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化(编者注:指工业化与信息化)深度融合的主攻方向。突破智能设计与仿真及其工具、制造物联与服务、工业大数据处理等高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台软件和重点领域应用软件,建立完善工业软件集成标准与安全测评体系,推进自主工业软件体系化发展和产业化应用。

  业内人士认为,中国制造企业要顺利实现智能化转型,实现以部署到制造业各个环节的“嵌入式软件”为主的工业软件的自主独立是重要的依凭。

  海尔胶州互联工厂

  海尔胶州互联工厂

  要么拥有平台,要么被平台拥有

  国外工业软件巨头隐瞒了什么

  “工业4.0”可以看作是德国构建的赛道,“工业互联网”则是美国的赛道,中国要想在第四次工业革命中赶超德美,又该选择怎样的路径?

  眼下,中国制造业企业热衷去德国考察智能制造。而在李义章看来,德国在宣传其“工业4.0”战略时“遗漏”了非常重要的信息。

  “德国提出的‘工业4.0’认为,工业软件和赛博物理系统(CPS)是智能制造的核心。然而即使通过工业软件和CPS构建了完整的智能工厂,如果缺了驱动这些工具的工业技术,所谓的智能工厂也只是一个漂亮的‘躯壳’,无法高效、智能运转。这就像用计算机和Word代替了纸和笔,如果没有相应的知识储备和写作技能,我们仍然无法写出好文章一样。”李义章说,工业软件和CPS这些工具可以标准化、商品化,并可随着“工业4.0”的号声推遍全球,但是工业技术是工具背后的工匠技能,是生产线上的“产品配方”,不可能大规模宣传和输出。

  德美工业软件加快向中国渗透

  随着德美等国对工业软件、智能工厂、工业互联网、工业大数据的大力宣传,西门子、SAP、达索、GE、PTC等公司的软件和设备也快速进入我国的军工装备、民用制造等各个行业,加快对中国制造业企业,尤其是高端制造业工业软件平台的占领和渗透。

  李义章告诉记者,以海尔最新的胶州互联工厂为例,它实现了全价值链集成和自动化生产,用户可以个性化定制产品,甚至可以直接下单生产,展示了新一代智能工厂的形态。但是该工厂的后台核心系统,一个来自西门子,一个来自SAP,一个来自GE。由于工程技术和工程数据闭锁在西门子、SAP、GE的系统中,后续技术改进必须依赖这些外商进行二次开发,海尔的核心技术和数据实际上被这些外商变相控制。

  不仅民用产业存在这样的困境,某军工企业信息科技部门的负责人也告诉记者,“以前搞军工,现在搞信息化,长期被国外厂商牵着鼻子走,我们的知识长期固化在他们的软件里面,转型非常困难。”

  曾经在一家生产工业软件的外企工作了8年,发现国外企业可以把软件卖给中国,甚至把工业平台给中国企业用,但是,工业知识、方法、工程数据库却绝不可能出售——这是李义章决定创办索为公司的最初动因。

  “中国企业过去没有重视自主的工业技术软件体系建设,企业甚至包括一些政府,可能认为把国外先进软件、设备买回来就能实现先进制造,但是事实往往不是这样。”李义章告诉记者,比如成都有一家航空企业,买了国外做高超音速气动计算的软件,“这软件当时比较敏感,卖得很昂贵,但是,数据库(工程知识库)没有给成都这家企业,该企业用那个软件根本算不准。听说到现在都没用起来。”

  中国拥有了自己的工业平台,

  才能与德美平等对话

  更让业内人士感到忧虑的是,西门子、GE等工业软件巨头通过不断并购,向全产业链扩张,已建立起封闭的生态系统。这些公司大力推动工业软件的平台化战略,利用他们在基础软件和设备上的垄断优势,将他们的工业软件平台推广到中国。

  2015年 ,GE宣布向所有的工业企业与软件开发者开放其工业互联网平台Predix。该平台的核心功能包括安全监控、工业数据管理、工业数据分析、云技术应用等,是一个完全开放的系统。

  GE研发人员说:“如果你是非专业人士,可以把Predix平台想象成谷歌的安卓系统或苹果的iOS系统,只不过它不是安装在手机上的,而是隐藏在数据中心的后面,连接着以‘数据湖泊’形式存储的大数据。”与安卓和iOS系统一样,Predix像一幢精装修房间,内有一整套软件服务,能协助人们迅速开发适用于工业环境的软件应用。

  李义章分析,随着新一轮工业革命的兴起,发达国家的战略从单纯控制技术转向控制全球工业生态系统。“这几年像西门子、GE、IBM这些公司都向全球开放他们的平台,他们希望全球企业都能用他们的平台开展业务。这些工业巨头开放平台的目的是什么呢?其实他们是要建立他们的工业生态系统。”

  “这是智能制造战略的制高点,企业竞争的必争之地。有一句话非常形象,要么拥有平台,要么被平台拥有。对于中国企业来说,是被西门子和GE平台所拥有,还是中国打造自己的平台?我们认为中国一定要构建自主的工业软件平台。”李义章认为,只有拥有自主的工业软件平台,才可以承载中国自己的工业知识和技术体系,同时也才有了跟德国、美国平等的对话权。

  反之,如果我们进一步将工厂和产品连接到国外企业的工业软件平台,那就意味着我们的“工业躯体”连接到他们的“工业大脑”上,工业技术和工业数据将会沉淀在别人的平台上,他们的“工业大脑”会越来越聪明,而我们的制造业将会越来越空心化。

  中国电信等已对接GE平台

  “目前在军工行业,达索已经渗透到飞机、舰船、电子行业,西门子正逐步控制发动机、航天、兵器、核工业,严重威胁到我国国防工业的安全。”业内权威人士警告说。

  中国互联网协会副理事长高新民对《中国经济周刊》表示,建设中国自主的工业软件平台非常重要,有关部门在这方面要加快速度。他注意到,中国电信、潍柴等公司已经对接GE的Predix平台。其中,2015年7月,GE与中国电信集团宣布合作,GE工业互联网大数据软件平台Predix与中国电信的电信基础设施和增值服务对接,形成工业互联网整体解决方案,推动工业互联网在航空、医疗、能源、工业制造和其他相关行业的应用。

  此外,中国电信、海尔、华为、中国科学院沈阳自动化研究所等中国企业和机构已经加入GE倡导的全球工业互联网联盟(IIC)。

  中国的“工业躯体”不能连接到外国的“工业大脑”上

  中国如何打造自己的“工业安卓”

  2016年9月,第十八届中国科协年会上,时任工信部副部长、现任天津市委副书记怀进鹏表示,中国既是一个互联网大国,同时也是一个制造业大国,这是我们和全球面临同一竞争起跑线的重要基础。

  他认为,工业技术的软件化,是中国制造业走向强国的必由之路,而实现工业互联网和工业云,是我们搭建平台,实现全球共融和推动产业发展的重要基础。

  “我们国家软件产业基础是比较薄的,以前我们老是说‘跟进’,但我们始终要寻找一个弯道超车的机会。传统的系统软件、工具软件,我们没有机会,但在平台应用领域,目前状况下,我们和国外保持同一起跑线,这个领域给我们提供了一个弯道超车的机遇。”工信部信息化和软件服务业司司长谢少锋对《中国经济周刊》表示。

  记者采访的工业领域的专业人士几乎都表达了一个共同担忧:中国如果不尽快打造自己的工业平台,国内制造企业就不可避免地会选择加入国外工业巨头免费提供的工业平台。这意味着,中国的“工业躯体”连接到了外国的“工业大脑”上。

  中国打造工业平台的最大优势:制造业大国、拥有大体量数据

  2013年8月,中航工业在“统一IT架构”的集团战略中,决定采用索为公司的Sysware工程中间件以及知识自动化技术,作为中航工业集成研发的统一框架,全面启动了航空产品数字化集成研发平台建设。

  “这个平台是支持我们‘大运’快速交付的重要平台。”中航工业集团信息技术中心首席顾问宁振波表示。“大运”是指中国的200吨级空军军用大飞机。“大运”从立项、研制到交付、列装,共经过了9年时间,创造了世界上同类飞机研制交付的新纪录。“大运”的交付,标志着我国进入大飞机的俱乐部。在此之前,中国航空工业体系是“小飞机”体系,制造的战斗机、运输机都是几十吨级,最大才60、70吨级,突然要跨越式发展200吨级,现有的研发经验和制造体制都不配套。另一方面,通常一个新机型要上马,得提前花费10多年的时间进行关键技术预研,然后才能立项。而“大运”是国家急需,并没有留下充裕的预研时间。在立项的前三年,国家大规模投入关键技术研制,才奠定了后来“大运”的基础。

  宁振波认为,在搭建工业互联网软件平台方面,“我们赶上了千载难逢的机遇,必须在顶层设计上把架构设计好。可能有人会说我们顶层设计差距很大,其实不仅我们差距大,GE和西门子差距也巨大。工业总线(在模块之间或者设备之间传送信息、相互通信的一组公用信号线的集合)全球有120多个,并没有形成标准。我们尽管晚了一点,但是和国际先进差距不大。”

  在宁振波看来,中国制造业的体量全球第一,拥有巨量的工业数据,包括应用数据、客户数据、运行维护数据等,这是我们建设工业平台最大的优势。“大体量的数据太重要了,拿华为举例:欧洲一个国家2000万人口,而华为在浙江用户就有2000万,已经过数年运行,有成熟的市场验证,拿到欧洲国家马上就可以用。而美国、欧洲的运营商,用户最多200万,要到2000万用户的市场使用,必须再经过大量的测试。”

  李义章也认为,在这点上中国有很大的优势,中国的工业体系非常完整,市场非常大。我国规模以上制造企业约有30000家,制造业500强企业即涉及21个工业大类。“如果我们能建立中国自己的工业知识和技术体系,同时构建在自己的平台上,形成我国的标准规范,反过来可以让别人承认我们的平台,支撑我们的平台,从而实现工业技术软件体系的自主可控。”

  “大运”军用飞机  攻坚中国自己的工业平台:集中力量,并提供制度保障

  事实上,已经有不少中国领先的制造业企业在进行工业平台的探索和实践。海尔集团副总裁陈录城告诉《中国经济周刊》,海尔互联工厂在实现了大规模定制转型以后,希望把这个模式贡献出来,使之产业化成为一个平台,用最集中的资源、最少的成本让各类企业实现转型。

  “我们和索为公司经过很长时间的合作,现在也有一些初步的成果,一共有10多项增值服务,现在已经开始输出,宁波、青岛等地的很多企业已经开始试用。”陈录城对《中国经济周刊》表示,在企业试用的同时,这个平台也在不断迭代,反过来促进海尔内部互联工厂模式的探索。“对内对外相互促进,争取把这个平台早日搭建成中国版的工业互联网平台,海尔有这个追求,有这个情怀。从全球范围内,我们也想抓住智能制造新的机会点,在世界上能够有话语权,能够占领这个制高点。”

  有追求和情怀的不仅仅是海尔。中国兵器工业集团公司发展规划部副总经理邱延民也告诉《中国经济周刊》,“我们有一个梦想,就是要建一个第三方工业协同制造平台。”“我们深深感到这么多年,军工行业蕴藏了大量的前沿技术。我们希望能够释放出来,对国家经济社会发展做一些贡献。同时也希望民用的高新技术可以转化为军用,我们有互动的需求。”

  “我们如果不自己搞平台,将来肯定进别人的平台,就像如果不进淘宝网,肯定进亚马逊。如果中国工业再不研究这个问题,不寻求赶超,在未来的竞争中,市场方面的优势就没有了。”邱延民说。

  中国如何打造自己的“工业安卓”?在中船信息科技有限公司总经理周敏看来,集中力量攻坚非常重要。“我们要从理念上构造一种社会化大协作的生态。各个军工行业、军工企业,大家各自投资,各自为战,浪费其实是巨大的。从国家层面,今后的投资应该重点投共享化资产。”

  李义章也认为,工业技术软件化,政府应当牵头解决一部分共性的东西。“比如说,不管是航空、航天还是兵器、船舶行业,都有一些共性的核心知识和核心技术的软件化需求,做好后各行各业都可以用。”

  标准化是业内专家强调的另一个重要方面。“我们搞装备提倡三化,系列化、通用化、组合化,三化的基础都是标准化。工业技术软件化也是同样。标准化非常重要,包括语言、接口等等。不能各编一套,换到另外一个地方就不能用了。”著名飞航导弹技术专家、中国工程院院士刘永才表示。

  国家发改委经济与国防协调发展司副司长徐建平则认为,要为搭建我国的“工业安卓”提供制度保障。增强核心软件开发的供给能力,突出改革,破除制约核心软件发展的一系列机制体制问题、结构性矛盾和政策性问题。

  2月20日,索为公司董事长李义章参加由工业和信息化部举办的“2017工业互联网峰会”并做主题演讲。《中国经济周刊》视觉中心 首席摄影记者 肖翊 摄  “用软件业的方法干制造业”

  ——专访北京索为系统技术股份有限公司董事长李义章

  《中国经济周刊》 记者 姚冬琴|北京报道

  在工业技术软件化领域深耕10年,北京索为系统技术股份有限公司(下称“索为公司”)服务过的客户,远比它自身更为出名。

  索为公司给中国商飞公司做C919的布局和强度分析,将耗时从原先的4个月降低到一周时间;与玉柴合作,一到两天就可以拿出原来两三周才能做出的柴油机设计方案??还有在飞机、直升机、导弹、坦克、车辆、舰船、航母、核潜艇等多个领域的应用案例,由于涉及军工行业的机密而不能对外透露。

  2月21日,在2017工业互联网峰会上,海尔COSMO平台正式发布并对外提供社会化服务,这是中国首个也是最大的自主研发、自主创新的工业互联网平台。该平台也正是与索为公司合作搭建而成。

  日前,索为公司董事长李义章在接受《中国经济周刊》记者采访时表示,工业技术软件化不能只站在软件行业去看问题,当前是中国推动工业技术软件化的黄金窗口期,是中国在第四次工业革命中实现弯道超车的重要路径。

  2020年全球工业APP市场规模将超2250亿美元,而中国工业APP 市场几乎仍是空白

  《中国经济周刊》:工业技术软件化被看作中国应对第四次工业革命的重要路径。在实际的工业企业生产中,工业技术软件化的必要性在哪儿?

  李义章:我们知道,工业3.0的核心是用信息化技术、数字化技术帮助产品从研发、设计、工艺到制造各个环节提升效率。这些新型工具尽管实现了很大进步,但工具再先进,需要人来操作、使用。这就导致现在出现一些问题:一是很多企业买了先进的软件、设备,但是用不起来,用不好。二是这些技术工具需要大量手工操作,导致工程技术人员“80%劳动,20%创造”现象非常普遍。工程技术人员很大程度上更像体力劳动者,工作强度非常大,很聪明的人还得做低级的事儿,要想创新但还有很多事务性的工作要做。三是由于长期忽视工业技术的软件化建设,致使我们工业化进程中产生的许多核心技术和知识产权,无法持续积累、有效保护和充分利用。这些核心技术和知识经验,散落在各个企业,闭锁在技术人员头脑中,无法积累、整合和重用,并且随着人员的流动而不断耗散和流失。

  而工业技术软件化的核心就是,把人脑袋里的方法、知识、技术显性化、模块化、模型化,形成工业APP,来操作那些新型工具。将来工业智能化还是需要人参与,机器做事务性、执行性的工作,人来做决策、分析等高级的智力工作。

  GE公司去年年初做了一个预测,到2020年全球工业APP市场规模超过2250亿美元。这个规模相当于再造一个全球数控机床市场,目前全球数控机床市场大概是2300多亿美元。而工业APP市场在中国几乎是一片空白。

  《中国经济周刊》:国际工业巨头在工业技术软件化方面一个新的趋势是平台化,并将这样的平台类比为工业领域的安卓平台,如何理解平台化发展的重要性?

  李义章:我们先通过一个案例来解释,过去10年,移动互联网取得了非常大的成功,构建了非常庞大的产业。移动互联网行业的成功,实际上是软件业的成功,安卓、iOS这样的平台屏蔽了很多硬件细节。移动互联网行业从业人员不用了解详细的硬件的细节,掌握Java语言就可以开发一个很大的系统。

  反过来看制造业,制造业工程师做产品研发设计要面对几十种、上百种工具,难度可想而知。

  软件业一个高级工程师,3个月可以做好一个大的系统,同样复杂度的系统放在制造业可能需要3到5年时间。因为软件业做一个大系统60%~70%都是用“重用模块”,编程序调用函数库就可以。而制造业做一个新的产品研发,几乎每个零部件都是从头设计,很少有像软件行业的重用程度。再有就是软件业通过互联网,可以将很多成熟的模块按不同的价值快速组合在一块。这就是为什么这几年移动互联网发展很快,一个新兴公司用不到一年时间就可以搭一个很大的系统,包括各种后台系统、前台系统、物流系统等等。

  我认为中国制造业完全可以借鉴软件业的方法走自己的路径,在工业领域需要一个类似安卓的工业平台,把工业领域的设备、软件、硬件统一在一块,在这个平台上由统一的语言来描述定义工业知识和技术,类似软件行业的Java语言。我们还需要建立工业领域的函数库、模块库,将来研发产品就会比现在快10倍。再通过工业互联网,把整个价值链快速重构。这是我的观点,用软件业的方法干制造业。

  《中国经济周刊》:10年前,您就进入工业技术软件化这一领域,当时您看到了什么样的发展契机?

  李义章:我最初创业,想法其实很朴素:国外能卖给咱们的,其实都不是最核心的东西,比如波音公司,那7000种私有软件才是最核心的,但是人家不卖,我们能不能做出中国自己的7000种软件?从2006年到2010年,我们只做飞机总体设计这一件事,做了1000种软件,这个工程非常浩大。

  从2010年开始,我们进入航天、兵器、船舶这些行业后发现,不光是飞机制造有7000种软件的问题,其他行业都有这个需求。所以这10年,我们一方面结合具体的行业去做工业技术软件化;另外,我们在开发一套类似于工业安卓的平台,通过这个平台把工业领域的各种软件、硬件、设备整合在一块;第三,在工业安卓这个平台的基础上,我们研发了图形化的语言,让工程师可以把他的工程设计、仿真、工艺、制造的知识和技术,转化成APP。最近这两年又研发了互联网的平台,让知识和技术能够流通,我们把它叫做知识和技术的互联网。

  如果单纯搞概念,在军工行业是行不通的

  《中国经济周刊》:索为公司是军工二级保密单位,具备承担机密级项目科研生产任务的资格。去年11月,索为公司还参加了由中央军委装备发展部会同教育部、工信部、国防科工局、全国工商联举办的第二届军民融合发展高技术成果展。作为一家民营企业,是怎样“打入”到门槛高、相对封闭的军工行业的?

  李义章:我原来在外企工作,就是和航空、航天领域的企业打交道,后来创业做索为,自然而然就想到先为航空、航天领域服务。

  航空、航天等军工行业的特点是,技术非常复杂、周期非常长、门槛非常高,相对而言也比较封闭,所以要做这个行业的业务,必须要沉下心来去做,必须得拿出过硬的东西。如果单纯搞概念,在军工行业是行不通的。

  《中国经济周刊》:在与军工企业的合作中,工业技术软件化发挥了哪些效应?

  李义章:通过工业技术软件化,首先带来的是效率大幅度提升。举个例子,我们在中国商飞做大型客机的总体设计,用原来传统CAD、CAE去做,做一遍大概3周时间,用我们的平台,一到两天就可以完成。其实把人解放出来了,让人可以做更多创新性的工作。

  另外,通过这样的系统,还解决了规范性可追溯性的问题。原来工程师要用几十种工具来工作,每种工具就是个“黑盒”,做完了得到的就是结果,中间过程保留不下来。通过我们的平台,设计员的整个设计活动都在这个平台上进行,每一个参数、每一个模型都有来龙去脉,提供了产品研发的证据支持。比如,上海商发(中国航发商用航空发动机有限责任公司)在研制航空发动机时,要求工程师全部工作在索为搭建的平台上完成,因为产品要拿到美国试航,需要研发各阶段的数据支撑。再比如,上海728院(上海核工程研究设计院)也应用了我们的系统。核电装备是安全性要求特别高的产品,中国核电装备现在要出口,客户要求必须要带一套软件系统,研发过程中的各种数据必须要放在软件平台上,对产品的安全性、规范性提供支持。

  《中国经济周刊》:2月21日,在2017工业互联网峰会上,海尔COSMO平台正式发布。这对互联工厂会带来什么革命性的改变?

  李义章:互联工厂已经成为海尔的名片。海尔希望将成功经验与模式复制到中国其他的企业,帮助这些企业进行转型升级。海尔COSMO平台采用的就是工业软件化技术。我们在这方面找到了用武之地。

  把海尔的工业实践包含的知识、技术软件化,变成工业APP,通过这样的互联工厂APP去改造其他企业,包括海尔自己的工厂。过去海尔建一个互联工厂投资10亿,花两年时间,现在通过互联工厂APP改造一个工厂可能只需要半年的时间,5000万就可以实现。

  除了企业研发、设计、运行,索为还把海尔的供应商、产品和服务、资源模块化,也放在云平台上。企业只要运行这个平台,就可以利用海尔的供应链和资源。打一个形象的比方,有一个厨师做的菜非常好吃,过去要想吃到这个菜,得厨师做,现在把厨师做菜的方法形成APP,你在家里就可以做出好吃的菜。做菜用的原材料、调味品,通过平台可以提供。

  我认为与海尔的合作在中国的智能制造领域是非常前沿的探索。这种模式如果能够成功,我们和德国、美国是可以并肩的,甚至赶超他们。

  建立知识和技术的流通交易机制,

  激活工业技术领域

  《中国经济周刊》:过去10年,你在工业技术软件化的实践中,遇到的最大的难点是什么?

  李义章:过去10年,索为做的很多探索是比较超前的,花了大量时间、精力是在做科普,很多企业甚至政府领导曾经觉得要先解决工具、软件、设备、硬件的问题。不过现在是个很好的机遇,国家创造了很好的舆论氛围。

  第二,工业技术软件化门槛非常高,得懂工业、懂工程,还要懂信息化。跨界其实是很难的,要找到跨界的人才本身就比较难。

  第三,中小企业缺人才缺资源缺资金,一开始做起来确实非常难。我们最难的时候,经常是下月的工资不知道从哪儿发。也曾有西门子等公司找到我们要合作,对我们来说,跟这些外企合作,可能更容易一些,生存也没有那么艰难,但是对我们来说,去代表这些国外软件公司的利益,跟我们的理想是冲突的。

  《中国经济周刊》:为了让新技术的潜力得到有效、全面释放,搭建合理、完善的制度性框架非常必要。同时,社会在多大程度上接受技术创新,也是决定技术进步的主要因素。推动工业技术软件化,还需要从哪些方面进行努力?

  李义章:工业技术软件化,是全行业的事。索为只是其中一家小公司。如何把这件事真正推动起来,我觉得有几件事非常重要:

  第一,要建立我们自己的标准,至少先有行业标准,将来有国家标准。

  第二,要形成我们自己的工业平台。工业平台应居于战略性位置。索为已有的实践可以发挥很多作用。

  第三,工业技术和工业知识的软件化,特点是非常分散,专业性非常强。 按照过去主要靠企业自发去建立,难度很大,无法避免重复建设、重复投入。需要政府牵头,解决一部分共性的东西,需要有总体性的规划。

  第四,一定要建立知识和技术的流通交易机制。应当从政策层面,允许工程技术人员把他多年工作所形成的知识和技术,转变成APP,允许流通和交易,允许个人在其中享有一定的收益。只有这样,才能调动科技人员的积极性,把知识和技术这个领域激活。

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