馬斯克用數(shù)字孿生開啟航天工業(yè)大時代,工互2.0來了嗎?
馬斯克用數(shù)字孿生開啟航天工業(yè)大時代,工互2.0來了嗎? 2021-11-23 09:19:00 馬斯克用數(shù)字孿生開啟航天工業(yè)大時代,工互2.0來了嗎? 0

SpaceX 載人龍飛船今年上半年在美國肯尼迪航天中心成功發(fā)射時,可能大家沒有想到,馬斯克歷史性地實現(xiàn)首次商業(yè)載人的同時,也低成本解決了NASA需要花1.4億(人民幣)才能解決的粒子翻轉(zhuǎn)難題。

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據(jù)了解,NASA發(fā)射火箭,一套系統(tǒng)需要部署28個單價在500萬的宇航級元器件級別控制器,花在系統(tǒng)上的成本就要1.4億。而據(jù) SpaceX 前火箭總師 John Muratore 透露, SpaceX龍飛船用的是Intel雙核X86處理器(京東售價僅478元),共部署了54個X86芯片。這些相對低成本的X86新品,用來做什么呢?


做算法計算。用處是讓0和1不錯亂,防止粒子翻轉(zhuǎn)引發(fā)火箭爆炸。


“Space X的程序員們通過C++,用開源的GCC 或者 GDB做火箭的主控程序,用Matlab進行知識圖譜編織和數(shù)據(jù)分析、建模仿真和矩陣計算,將物理世界火箭發(fā)射的流程‘數(shù)字孿生’到比特世界(byte),進行‘沙盤演繹’來推測是否會‘粒子翻轉(zhuǎn)’以及如何調(diào)整參數(shù)后‘粒子就不會翻轉(zhuǎn)’?!盜EEE FELLOW(國際電子電氣工程師協(xié)會院士)、前微軟亞洲工程院院長、前瑞士羅技集團全球CTO劉震博士分析。


可以說,馬斯克用數(shù)字孿生技術和概念開啟了航天工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大時代。但這里值得注意的是,從全球視角,在已經(jīng)被Space X采納的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商中,卻罕見中國企業(yè)的身影。


但這可能也是中國企業(yè)的機會。


全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)里的中國機會

人類社會的現(xiàn)代化是伴隨著工業(yè)化革命進程而發(fā)展的,遺憾的是,在自動化、信息化、網(wǎng)絡化的三大工業(yè)革命中,中國工業(yè)基本缺位。直至第四次以智能化為特征的工業(yè)革命到來。


工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命孵化出的一個核心概念,受益于中國制造覆蓋全工業(yè)門類以及互聯(lián)網(wǎng)技術超速發(fā)展等優(yōu)勢,中國工業(yè)在第四次工業(yè)革命中有可能實現(xiàn)真正意義上的“入局卡位”。


Gartner 前段時間發(fā)布了“2021企業(yè)服務管理軟件” 魔力象限報告,這個象征工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術排位分布的報告中,透露出了兩個信息:榜單中尚無中國企業(yè)入局;且領導者象限企業(yè)較多,這些企業(yè)已經(jīng)發(fā)展成熟且偏向于傳統(tǒng),但遠見者象限中僅有兩家企業(yè),這說明工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賽道有待融入能夠改變產(chǎn)業(yè)規(guī)則的“特斯拉”,未來留給中國企業(yè)的創(chuàng)新機會較大。


圖說


2021年Gartner  “企業(yè)服務管理軟件”魔力象限


另一方面,結(jié)合中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀來看,零售行業(yè)在僅占據(jù)中國GDP的2%左右的情況下,已經(jīng)孕育出了阿里、京東、拼多多這樣的巨型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。而泛工業(yè)在中國GDP中占比超過52%,仍處于數(shù)字化早期的信息化階段,不論是世界范圍,還是落腳于本土,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺也都具備可觀的發(fā)展前景。


“中國工業(yè)缺位了前三次工業(yè)革命,通過數(shù)智化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來提升工業(yè)效率、‘下跳棋’彎道超車歐美,不是沒有可能。”劉震判斷。


正如劉震所說,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賽道服務商還沒跑出來,但行業(yè)內(nèi)已有眾多玩家早就已經(jīng)入局試水。


復盤一下中國工互賽道服務商,大致可以將他們分為三大類,一類是經(jīng)驗豐富的百度、阿里、騰訊,京東、字節(jié)跳動等互聯(lián)網(wǎng)獨角獸;一類是服務政務云、智慧城市積累深厚的老牌軟件企業(yè)金蝶、用友;還有一類制造業(yè) “二代”,如航天科工孵化出來的航天云網(wǎng)、美的孵化出來的美云智數(shù)、海爾孵化出來的卡奧斯等。


從平臺屬性上,三大陣營也發(fā)生了變化,比如制造業(yè)巨頭更傾向于孵化垂直“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”、“上下游蛋糕通吃” ,客群垂直存活幾率大,但需要有貼身服務垂直行業(yè)的經(jīng)驗積累;而平臺型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不只服務某一個行業(yè),場景多,但需要更大的投入,生存風險大,所以肯在資金上花大投入的巨頭(例如互聯(lián)網(wǎng)和老牌軟件企業(yè))參與較多。


未來,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的藍海市場中,垂直工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和平臺型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很大概率是競合的共存狀態(tài)。


工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0的挑戰(zhàn)在哪兒?

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)玩家眾多,但賽道向行業(yè)深耕也面臨諸多挑戰(zhàn),比較突出的痛點是——數(shù)據(jù)技術方和工業(yè)需求方已相向而行,可最佳結(jié)合點還沒有出現(xiàn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長劉松曾表示:深度浸入工業(yè)場景、痛點的專家,年紀偏大,不懂互聯(lián)網(wǎng)。程序員又沒下過車間、不了解生產(chǎn)一線。在缺乏“行業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”雙跨人才的窘境之下,中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起步于“設備先行”的物聯(lián)網(wǎng)。


時至今日,我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),主流做法是“自下而上”壘起來的。最下面一層是物聯(lián)(解決數(shù)據(jù)采集),之上是自動化系統(tǒng)(解決勞動效率)、再往上是MES、ERP,直至BI系統(tǒng)(解決數(shù)據(jù)展示)?;咀龇ㄊ前言O備數(shù)據(jù)連到云端去,用這些數(shù)據(jù)進行展示和分析,從而提高勞動或服務效率。


有沒有效果?


當然有,尤其是工業(yè)企業(yè)在管理生產(chǎn)線和工程作業(yè)這兩個環(huán)節(jié)上。但若將“自下而上搭積木式的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”架構(gòu)置于企業(yè)的日常生產(chǎn)中,投入產(chǎn)出比是否值得?未必是肯定答案。


“自下而上”來構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,最下面一層的OT系統(tǒng)(如MES、APS)和控制系統(tǒng)(如PLC、SCADA)為例,實現(xiàn)了設備、產(chǎn)線和工廠的數(shù)據(jù)采集,也實現(xiàn)了工廠設備的信息化控制,但滋生了大量“啞巴設備”采集不到數(shù)據(jù)、采集到的數(shù)據(jù)存在于不同類型的設備或者系統(tǒng)中,不同的系統(tǒng)之間存在嚴重的“數(shù)據(jù)孤島”問題,且系統(tǒng)的實施周期長、定制化開發(fā)程度高、費用高昂、中小企業(yè)難以承受。


在劉震看來,造成這一現(xiàn)狀的很大原因是“自下而上”來構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的思路缺乏頂層設計和價值導向思維?!爸袊?000強企業(yè)中,50%都將搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為企業(yè)的戰(zhàn)略核心,但失敗率高達70%-80%,很大一部分原因基于此——缺乏頂層設計和價值導向。”劉震說。


他認為,不是所有設備都需要裝上傳感器和網(wǎng)關,也就是說不是所有的數(shù)據(jù)都需要采集、分析,不要教條地為了數(shù)據(jù)而數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)采集上來,只是為了監(jiān)測一下設備的運轉(zhuǎn)是否正常,那用人工監(jiān)測,成本低得多?,F(xiàn)在的人工智能、知識圖譜、算法矩陣等技術迭代的這么快,意味著數(shù)智化時代的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要“企業(yè)級數(shù)字孿生”等更前沿的技術和精益改革的思維。能產(chǎn)生價值的數(shù)據(jù),才有必要去采集和分析。能讓企業(yè)短期內(nèi)顯性看到降本增效效果的數(shù)據(jù),才是優(yōu)先級最高要去采集和分析的數(shù)據(jù)。


數(shù)智化時代的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),應該傾向于先做頂層設計,“自上而下”來構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,用數(shù)據(jù)+AI算法來支撐決策,以企業(yè)管理層的困惑、痛點、需求為問題源點,解決的不再是各業(yè)務口、生產(chǎn)車間的“部門問題”,而是企業(yè)經(jīng)營的商業(yè)決策問題。


如果說“自下而上”搭積木式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是1.0的話,那“自上而下”有的放矢式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺邏輯就是一個進階版本——2.0。


圖片來源@受訪者供圖


圖片來源@受訪者供圖


劉震認為,前幾年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要解決的是設備連接(上圖所示,即L1、L2層物聯(lián)網(wǎng)),是機理模型;以及數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)叫畔⑾到y(tǒng)(即L3、L4層)的數(shù)據(jù)模型;業(yè)界如今已將L1-L4定義為“傳統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.0”。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0,提供數(shù)據(jù)打通及治理(L5層)能力,讓企業(yè)經(jīng)營管理(L6層)可以“按需取數(shù)”,實現(xiàn)生產(chǎn)、供應鏈、銷售“經(jīng)營鐵三角”業(yè)(務)財(務)一體的全局優(yōu)化,是經(jīng)營模型。


對比2018年&2021年Gartner 云端智能商業(yè)應用魔力象限的趨勢變化,不難發(fā)現(xiàn):通過打通CRM & ERP等IT層系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并予以分析,助力于企業(yè)成長及數(shù)字化轉(zhuǎn)型的微軟“王牌產(chǎn)品”——Dynamics 365從2018年至2021年期間上升速度驚人,從側(cè)面也應證了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0的方向正確。


圖片來源@視覺中國


2018&2021年Gartner云端智能商業(yè)應用魔力象限


“企業(yè)級數(shù)字孿生”=企業(yè)的數(shù)字化智腦

具有頂層設計的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0需要一套企業(yè)級數(shù)字孿生解決方案?!捌髽I(yè)級數(shù)字孿生,我們可以想象成是以企業(yè)的商業(yè)決策為服務目標,建構(gòu)一套虛擬的‘企業(yè)大腦’,通過大數(shù)據(jù)算法為企業(yè)做商業(yè)決策方面的沙盤演繹、模擬仿真哪種經(jīng)營解決方案最優(yōu)?!眲⒄鹫f。


也就是說通過企業(yè)已有的數(shù)據(jù)+競品、行業(yè)以及外圍關聯(lián)數(shù)據(jù)+主觀類的管理經(jīng)驗、心得,交織并構(gòu)建算法模型,預測企業(yè)未來將發(fā)生的生產(chǎn)能力、運營情況等等,從而通過算法給出最優(yōu)建議,先知先覺來指導企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營。


看到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生中的機會,劉震離開瑞士羅技集團和微軟亞洲工程院后,從硅谷回國創(chuàng)辦了自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺公司——傲林科技。面對“企業(yè)級數(shù)字孿生”的技術壁壘和廣闊前景,劉震做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的思路也在中國市場得到了驗證。公司成立2年的時間里,以“企業(yè)級數(shù)字孿生”技術搭建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0平臺,已被應用到鋼鐵、石化、煤炭、汽車制造、輕紡、食品加工、建筑工業(yè)等多個領域。


“以典型的流轉(zhuǎn)型企業(yè)——鋼鐵企業(yè)為例,最主要的成本在上游的原材料采購,占到總成本的60%多。用企業(yè)級數(shù)字孿生技術對企業(yè)配礦、配料和采購流程進行優(yōu)化,生產(chǎn)成本可快速降低數(shù)個百分點,一年為鋼企節(jié)省近億元,遠遠超過物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的價值?!?/p>


每個時代都會出現(xiàn)一些巨頭,自動化時代出現(xiàn)了西門子、霍尼韋爾;信息化時代有微軟、IBM;網(wǎng)絡化時代我們看到了蘋果公司、亞馬遜。數(shù)智化時代,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0不但有可能成為中國互聯(lián)網(wǎng)大展身手的舞臺,也極大概率是中國工業(yè)“彎道超車”的機會。


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