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在整個制造業(yè)，就實而論，裝備是個大投資，尤其對于一些比較傳統(tǒng)的行業(yè)而言，都是重資產(chǎn)行業(yè)。裝備制造業(yè)包括了非常多的方向，像機(jī)床工具、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、光伏設(shè)備、電子與半導(dǎo)體、鋰電。裝備行業(yè)牽扯到制造業(yè)的各個方面，每個領(lǐng)域都有大量的裝備制造企業(yè)來完成整個這些設(shè)備的制造，才能構(gòu)建整個制造業(yè)。

其實，我們不論談及哪個制造業(yè)行業(yè)，都無法不談及裝備的制造，芯片制造流水線由大量設(shè)備構(gòu)成，而且占據(jù)了80%左右的工廠投資，汽車制造業(yè)同樣如此—但是，這卻是一個經(jīng)常被忽略的產(chǎn)業(yè)。人們的傳統(tǒng)思想里一直都把機(jī)械行業(yè)理解為就是鐵疙瘩—就是機(jī)械加工行業(yè)，但是，其實，裝備在過去的30年里已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們對它的理解—即使是在這個行業(yè)里的人都會驚嘆于它所發(fā)生的變化。

裝備實際上是一個復(fù)雜綜合體-裝備不僅指的是煉化裝置、高鐵或打飛機(jī)，而是廣泛的存在，它融合了機(jī)械、電氣控制與傳動技術(shù)、傳感器技術(shù)、實時通信技術(shù)、行業(yè)工藝。而且，包括了復(fù)雜的工藝算法、乃至人工智能。即使是機(jī)械，它也包含了非常精密的加工，就像機(jī)床，本身作為母機(jī)，就要比其它機(jī)器更高的加工精度，而材料微小的變化都會影響加工精度。更不要說光刻機(jī)這樣的頂流設(shè)備，它的復(fù)雜以及精密都超出想象。

這些機(jī)器的復(fù)雜性超出了大部分人的想像，人們都在討論什么產(chǎn)品會被卡脖子—對于不從事制造業(yè)的人來說，理解制造業(yè)其實并不容易。制造之所以難在于先得有零配件，然后是組裝，這兩個過程一個成型難，一個實現(xiàn)高品質(zhì)穩(wěn)定的一致性難，前者更看重技術(shù)的掌握，而后者更看重集成的效率。

總之，對于裝備企業(yè)來說，長期是利好的—這個價值是很難被取代的，國家要發(fā)展制造業(yè)，裝備作為基礎(chǔ)一環(huán)，必然是要被重視。

從大背景來說，可以用VUCA來說明為什么要數(shù)字化轉(zhuǎn)型。制造業(yè)面臨著不穩(wěn)定、不確定以及復(fù)雜性的增強(qiáng)，還有就是模糊性-方向的問題，例如能源的發(fā)展鋰電和燃料電池就有競爭，在鋰電內(nèi)部也有路線之爭—很多事情都具有模糊的特性，因為，在當(dāng)前我們很難把握未來—這是因為任何時候我們認(rèn)知世界都是有限的。

對于每個企業(yè)來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其實，就是要讓企業(yè)具備一種應(yīng)對這種VUCA的能力，而使得企業(yè)能夠在這種環(huán)境中競爭中勝出—這是一種軟實力，而數(shù)字化—通過軟件、算法賦予這種能力，因為它具有靈活性、應(yīng)對變化的能力，而且，可以低成本的方式應(yīng)對這種變化。

就像現(xiàn)在的俄烏戰(zhàn)爭、疫情都造成了環(huán)境的不確定性，包括這兩年里芯片的供應(yīng)問題、原材料的漲價，發(fā)生在全球的通貨膨脹—這都給我們帶來了非常大的不確定性，如何在這種環(huán)境里去生存，那么，就需要更為靈活的機(jī)制，以及靈活的策略來應(yīng)對：

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是因為數(shù)字化能夠帶來靈活性，以及邊際成本下降的能力，這使得我們具有應(yīng)對變化的整體能力。就像手機(jī)，它就通過不斷增強(qiáng)的芯片算力，將傳統(tǒng)的BP機(jī)、MP3、PC、掃碼槍、交通卡等等全部納入到一個手機(jī)中，然后通過軟件來賦予各種它各種替代原有設(shè)備的能力。另外，圍繞移動通信構(gòu)建的微信溝通、交易平臺都實現(xiàn)了極低邊際成本優(yōu)勢，增加一個客戶而不增加成本。

道理是一樣的，生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施投資是固定的，但是，軟件能賦予系統(tǒng)更多的能力，而這些能力并不需要增加太多的成本。

數(shù)字化，就是借助這些開放的資源，攤薄企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施成本-進(jìn)而來實現(xiàn)整體成本的下降。而在實現(xiàn)成本下降的同時，其數(shù)字化還具有非常強(qiáng)的應(yīng)對變化的能力。這就像傳統(tǒng)印刷需要制版，而數(shù)字印刷則每個產(chǎn)品都可以不同—數(shù)字化使得生產(chǎn)具有了靈活性。

對于裝備制造而言

1）發(fā)揮軟件的價值，進(jìn)而消弭來自硬件的成本上漲。就像我們使用WORD軟件一樣，其實，大部分時候我們對WORD這個軟件的使用僅消耗了1%的能力。而PC硬件是一樣的，誰能更大的發(fā)揮軟件的能力，誰能更好的獲得額外的價值輸出，以贏得競爭。

其實，就現(xiàn)實而言，目前的硬件資源的能力，都是非常經(jīng)濟(jì)的—因為，在芯片領(lǐng)域，性價比最高的反倒是最前沿的芯片，因此大部分芯片都是具有富余的能力的。

2）通過提升更高的附加值—使得企業(yè)的產(chǎn)品與服務(wù)提升耐受度—就像人體身體健康，則對病毒的免疫力提升一樣。對于裝備企業(yè)來說，就是提高技術(shù)壁壘，讓自己免受惡性競爭的拖累，出離苦海-其實，在高處不勝寒的地方，你競爭對手其實也就少了很多。

3）通過利用開放世界的資源，來降低自身資源的開銷。數(shù)字世界的優(yōu)勢在于其邊際成本較低，這種資源，就能降低自身構(gòu)建系統(tǒng)所需的成本。

4）數(shù)字化是保護(hù)Know-How的最佳方法—因為，看得到的容易被復(fù)制，而以軟件形式存在的競爭力則不那么容易被復(fù)制。

數(shù)十年來，我們的裝備制造業(yè)都是以逆向工程為主，這個是事實。一直皆是如此，因為，我們追求“短”、“平”、“快”，在一個快速發(fā)展的時代，如果我們像歐美人那樣按部就班的設(shè)計，自然就容易錯失市場，而今天，我們?nèi)狈ψ灾鲃?chuàng)新，缺乏對核心技術(shù)的把握，其實，都是這個過程的后遺癥。我們沒有掌握真正的系統(tǒng)的工程設(shè)計能力，并積累這個過程中的“錯誤”—試錯，其實，是一個探索的過程，探索的過程產(chǎn)生的知識，其實，不要認(rèn)為錯誤就不產(chǎn)生知識？相反，錯誤是很大的知識，因為，它讓我們不犯錯誤。但是，我們沒有掌握這個過程中的錯誤，也就沒有掌握真正系統(tǒng)的知識。

因此，裝備制造業(yè)，首先轉(zhuǎn)型就是要實現(xiàn)正向工程，自主創(chuàng)新—這樣，我們才能談“數(shù)字化設(shè)計”。如果只是把設(shè)計改為數(shù)字化的軟件，買些工具，這不能稱為數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這依舊是在走過去的老路。

應(yīng)對變化，其實，道理很簡單，就是建模。在很多領(lǐng)域，我們的裝備其實都是通過人工的“試湊法”在配置參數(shù)，這往往特別依賴于師傅的經(jīng)驗，但是，一方面，這樣的高級技師越來越缺乏，另一方面，依賴于經(jīng)驗，對于大規(guī)模的生產(chǎn)而言可以承受，對小批量多品種就比較難—這個話題，之前我也反復(fù)講過，就是因為批量小了后，開機(jī)浪費使得不良品占比被放大了。

因此，數(shù)字化對于裝備，就是建模，通過數(shù)學(xué)方式將知識和經(jīng)驗給轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的軟件，這樣，就能夠讓機(jī)器具有對材料、工藝的變化的適用性。

為什么特別強(qiáng)調(diào)工業(yè)軟件—這是因為，它的核心在于“經(jīng)濟(jì)性”，因為，知識只有被復(fù)用才能降低成本，邊際成本越來越小，而如果像很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都是“項目”，那么就無法具有這種經(jīng)濟(jì)性，就會變得非常的高成本-而難以被復(fù)制。

工業(yè)軟件的本質(zhì)就在于知識復(fù)用，而知識復(fù)用同樣為了降低成本。

裝備，以前從單機(jī)到連線，以實現(xiàn)全局優(yōu)化，從局部最優(yōu)到全局最優(yōu)，這就需要設(shè)備具有數(shù)字化連接能力，開放的接口。

當(dāng)這些設(shè)備被連接，并能夠上行采集、傳輸結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，然后在邊緣計算側(cè)實現(xiàn)調(diào)度和策略后，又要具有實時的執(zhí)行能力，這就是數(shù)字化要貫穿南向和北向數(shù)據(jù)的能力。而這個數(shù)字化，需要信息建模，以降低工程成本，否則，就像現(xiàn)在很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目，它就成了“項目”而造成了對人力資源的大量消耗。就像前段時間談到某工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，人均產(chǎn)值僅30萬，而通常一個制造業(yè)企業(yè)，其單位人均產(chǎn)值如果不能達(dá)到200萬，就很難生存。而軟件產(chǎn)業(yè)，這個人均產(chǎn)值應(yīng)該更高才對—因此，這種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)這么低的人均產(chǎn)值，不能不說是一種勞動密集型產(chǎn)業(yè)-其實，勞動密集型產(chǎn)業(yè)也不會這么低的人均產(chǎn)值。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是構(gòu)建一種能力，讓企業(yè)持續(xù)去改善，數(shù)字孿生的意義也在于獲得持續(xù)改善，監(jiān)測過程并發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而為改善提供方向，如果可以達(dá)到自動的這種改善，那我們說數(shù)字化邁入了真正的實現(xiàn)階段。

其實，對于裝備制造業(yè)來說，專精特新是條路—這是國家為何扶持這個類型企業(yè)的原因。因為，大型企業(yè)必須依靠規(guī)模效應(yīng)來實現(xiàn)盈利。而這就導(dǎo)致了對于小市場的不經(jīng)濟(jì)性。通常規(guī)模大的企業(yè)一般都是要么屬于像石油煉化、化工這種原材料加工及工業(yè)半成品企業(yè)?；蛘呤墙K端生產(chǎn)企業(yè)，像啤酒飲料、手機(jī)、汽車這類都屬于消費端產(chǎn)品了，這個規(guī)模才能打。而裝備制造業(yè)，除了工程機(jī)械類企業(yè)，裝備制造業(yè)都不是很大的規(guī)模。

專精特新是裝備類企業(yè)的發(fā)展方向—因為，裝備制造業(yè)具有顯著專業(yè)性、垂直行業(yè)屬性，而且，細(xì)分市場之間的跨度還比較大，就像印刷機(jī)，凹版和柔版，單張膠印看上去都是屬于印刷裝備，但是，其實，他們之間差別都很大，一般很少有同時生產(chǎn)這幾款機(jī)器的企業(yè)。即使是數(shù)字印刷，噴墨、靜電吸附類也是差別很大，即使是3D打印，其工藝不同，一般也都是細(xì)分市場很強(qiáng)。

因此，這決定了裝備類企業(yè)的專業(yè)性、細(xì)分屬性，以及規(guī)模等，必須走專業(yè)化的道路，差異化市場，在一個細(xì)分市場不斷打磨，精工細(xì)作，把壁壘建立越高，就可以穩(wěn)定的長期獲利。

專精特新的定位也算是比較清晰的—就是在垂直細(xì)分市場扎實的落地生根，適合于裝備企業(yè)。

對于裝備制造業(yè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其實，就是借助于開放的資源來獲得自身資源的有效整合，進(jìn)而，降低整體成本，獲得競爭力。無論是發(fā)揮軟件的知識復(fù)用，還是借助于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、軟件資源，更經(jīng)濟(jì)的AI算力，來解決客戶的質(zhì)量-成本和交付問題，都是數(shù)字化的能力發(fā)揮—那么，圍繞著自身的定位，去為客戶帶來什么樣的價值，根據(jù)這個的實現(xiàn)來選擇工具與方法。

裝備的數(shù)字化能力-包括裝備的穩(wěn)定性、開放性連接能力、被集成到產(chǎn)線中的數(shù)字化能力、行業(yè)工藝Know-How、產(chǎn)品的生產(chǎn)廣泛適配性，以及能夠為用戶帶來的TCO降低。這些能力，可以借助于數(shù)字化來實現(xiàn)。關(guān)于數(shù)字化在這些方面能夠發(fā)揮的作用，已經(jīng)有很多論述。

用戶需求導(dǎo)向的戰(zhàn)略定位—重新梳理一遍，如何能夠跳出今天的競爭？擺脫惡性的價格競爭，讓自己的企業(yè)走向康莊大道。其實，這件事情其實不搞數(shù)字化轉(zhuǎn)型也是要進(jìn)行的。

前面已經(jīng)談到了裝備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型內(nèi)涵，那么，其實，數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是要清晰自己要提供給客戶什么，解析為在實現(xiàn)手法上如何借助于開放的資源來構(gòu)筑自身的技術(shù)壁壘。

任何數(shù)字化技術(shù)，都要能夠被有效組織，才能發(fā)揮作用，這就是研發(fā)項目管理的重點。技術(shù)，和其它資源一樣，如果不能被有效的利用，其實，也是成本高昂的。

1) 設(shè)計數(shù)字化-實現(xiàn)正向設(shè)計，自主創(chuàng)新，能夠具有高效的研發(fā)體系，來數(shù)字化產(chǎn)品，以讓產(chǎn)品具有靈活的變化能力。就像，傳統(tǒng)印刷行業(yè)轉(zhuǎn)向數(shù)字印刷一樣，數(shù)字印刷賦予了印刷獨特的靈活性，機(jī)器的數(shù)字化也賦予了機(jī)器靈活性，就是可以按照需要來組織。

2) 開發(fā)數(shù)字化：數(shù)字化的機(jī)器，就得開發(fā)可復(fù)用的模塊，進(jìn)而來配置不同的設(shè)備，以融入到生產(chǎn)中。

3) 數(shù)字化運用能力：設(shè)備不僅能完成工藝控制這些核心任務(wù)，同時，機(jī)器也要具有融入到生產(chǎn)中的能力，并且，能夠為用戶的整個工廠連接與持續(xù)改善提供數(shù)字化支持能力。

數(shù)字化是一種應(yīng)變與創(chuàng)新能力的打造，或者一種軟實力的打造，因為，機(jī)器具有的自適應(yīng)能力，以應(yīng)對生產(chǎn)的變化。那么，這里就要認(rèn)知數(shù)字化，它可以做什么，它不能做什么，數(shù)字化并非靈丹妙藥，任何的轉(zhuǎn)型必須是系統(tǒng)的，而不是孤立的，僅在局部的問題解決不能獲得全局最優(yōu)。

真正的專家，不會鼓吹一個技術(shù)，而是明確的指出在什么樣的場景用什么樣的方法，能夠獲得更好的經(jīng)濟(jì)性。另一方面，任何技術(shù)都存在缺陷，問題，創(chuàng)新在于融合，而融合又是最難的，因為，這需要跨界的人才—對問題的把握，以及合適的方法，甚至需要智慧—如何判定更好的方法？

就像建模能力，數(shù)據(jù)驅(qū)動建模與物理建模融合，可以發(fā)揮物理建模的低成本優(yōu)勢，而又發(fā)揮數(shù)據(jù)驅(qū)動建模在隱性知識方面的挖掘能力—這就是要有清晰的技術(shù)認(rèn)知能力。如何利用數(shù)字化工具平臺來解決技術(shù)的封裝，其實，要求具有機(jī)理、數(shù)據(jù)建模，以及懂行業(yè)工藝的人，如何缺乏就需要一個高效組織的團(tuán)隊來協(xié)作來完成。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，更需要快捷的人才來構(gòu)建企業(yè)的自身發(fā)展，越快的決策能力，越靈活的軟件功能模塊化，才能讓機(jī)器具有快速變化的能力。

所有事情，最終落腳點，一定是人才，認(rèn)知數(shù)字化需要人才，構(gòu)建數(shù)字化需要人才，實現(xiàn)數(shù)字化還需要人才，推動持續(xù)改善也需要人才。這里的人才，不是AI算法工程師，而是包括了工人、技師、工程師、服務(wù)、市場與銷售、研發(fā)設(shè)計的每個環(huán)節(jié)的人才培養(yǎng)，因為，木桶的容量取決于最短那塊板。

視頻號《踏雪論壇》

  數(shù)字孿生是工業(yè)5.0核心

以上視頻源自視頻號

關(guān)注《踏雪論壇》，精彩不錯過

2019年12月27日，數(shù)字孿生體實驗室與安世亞太聯(lián)合正式發(fā)布了《數(shù)字孿生體技術(shù)白皮書（2019）》。

希望本白皮書能為業(yè)內(nèi)同行提供參考，對數(shù)字孿生體技術(shù)在中國的發(fā)展和應(yīng)用具有推動作用。

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