工业革命是人类永远的话题。工业和制造业是国家命脉,“工业强则国家强”是人类的共识。《智能制造的本质》一书瞄准智能制造的起源、发展和未来,对智能制造的本质、核心、关键均做了系统阐述。值得一提的是,本书作者宁振波有着几十年飞机研发的经验,因此,本书诸多内容从飞机制造业的角度解读了智能制造的本质。
什么是智能制造?
智能制造就是为传统的制造赋予智能,这里的“智能”就是指“人工智能”。传统的人工智能,通俗地讲就是将专家学者的知识、经验、方法等验证无误的内容编译成软件,由计算机执行的过程,也就是说人工智能是把人的知识转化为计算机的知识。计算机支持软件运行,生成模型,完成工业产品的研制、生产、运行、综合管理等复杂过程。
研发是产品创新的源泉,制造业过去是基于实物制造,也就是爱迪生的试错法,而今后的制造,实际上是在千百年来人类大量知识积累的基础上,进行的“智能制造”。如果没有实物产品制造的知识,就没有产品知识、工业知识、设计知识、工艺知识、生产制造知识、设备维护维修知识、管理知识和销售服务知识等,我们把人类经反复验证后成熟的知识编制成工业软件,
计算机来执行,这就是智能制造。
智能制造的本质,简单来说可以归纳为三句话,第一,软件化的工业技术;第二,软件定义的生产关系;第三,生产关系的优化和重构。简而言之,用软件控制数据的自动流动,解决复杂产品的不确定,就是智能制造。
什么是数字化转型?
数字化转型是针对传统产业和企业而言的。转型并不是从现在开始,新趋势进行评估或审视,要因地制宜地传承,或是进一步调整与优化。现在有一种说法是“构建数字经济新型生产关系”,新生产力确实需要与新型生产关系相匹配,需要从全社会、全产业、全供应链的角度,创造匹配大数据、智能化、移动互联网、云计算、区块链等数字生产力的数字化生产关系。
世界经济论坛指出,数字经济是“第四次工业革命”框架中不可缺少的一部分。“数字化”不仅仅是一种技术,它还是一种思维方式,涉及新型商业模式和消费模式,为企业进行组织、生产、贸易和创新提供了新的途径,驱动企业生产方式、组织架构和商业模式发生深刻变革。工业经济下,企业能力体现在规模上,公司越大能做的事情就越多,劳动力越多公司就越有可能生产更多的产品,在更大的范围内分发销售,以及对业务合作伙伴和用户发挥更大的影响力。然而,数字经济下,对于企业来讲,规模已不再是优势所在,更重要的是思维方式的转型甚至颠覆,以及在多大程度上利用数字化工具来放大员工的能力,并善于从“数字化”角度来分析和挖掘企业发展的新模式、新价值、新商机;以驱动效率提升、产品增值、流程再造、生态构建等。
如何开启数字化?
产品创新一般是从产品全寿命周期中的方案阶段开始,但是在方案阶段,从产品定义到客户需求分析、市场分析,从概念设计到方案设计,其中包含的可变化的因素非常之多,难度巨大。
因此,当开发一个新项目,比如数字化技术的应用,就不能从方案阶段开始进行,因为一旦发生状况,我们很难搞清楚是在数字化过程中发生了问题,还是我们对产品的认知出了问题。多个问题交织在一起,使我们根本无法了解是什么样的问题影响了我们,甚至无法得知问题出现在哪一部分,解决问题也就无从下手了。所以,进行数字化改造,就需要从工程研制阶段开始。
传统的产品研制方法是物理主线,未来的产品研制方法是在数字主线指导下的物理主线。现阶段,物理主线与数字主线相融合的方式,也就是我们常说的数字孪生。工业范式的创新是应用软件定义的数字化模型来实现的,因此软件定义数字模型,乃至定义一切,都必须具备强大的物理实体的基础。古话说:皮之不存,毛将焉附?物理实体是皮,数字模型就是毛,两者的相互融合,构成了智能制造的基础。在智能制造体系中,工业软件不仅是核心,更是人类的新思维方式。