和朋友聊到企業的自動化、信息化與智能化的整體路線圖設計與中小企業培訓的問題，有點悲觀，感覺當前意義不大，智能制造需要的認知格局和現實基礎與很多中小企業現實不同--缺乏精益運營基礎，自動化程度不高，而且，可能人只會關注眼前解決一些小的技術問題帶來什么效率這樣的話題，還無法全局認知。之所以產生這樣的悲觀是因為前面寫到“建模仿真”的話題，之前從未想過，這些非常棒的研發方法為何不被采用？歸根溯源—因為欠缺“自主創新”和原創性設計，大部分都是逆向工程、測繪，自然就不會關注到先進方法與工具的使用。

 

細思極恐—如果缺乏創新，做那些智能制造的規劃有什么意義？

 

一．創新是智能制造隱藏線

 并不像技術、產品那么直接被體現，創新是一個默認值--這是目前各項相關技術概念的共性設計導向，如果你缺乏創新意識和行動可能就會不匹配--拿來主義只會是拿來其形，而非其實。

1.創新而設計的系統

如果我們關注工業4.0、美國NNMI，都是關注于如何通過創新來實現競爭力的提升，而其所開發的系統、工具都是為創新設計而應用的。

圖1  2010年NASA推出Digital Twin概念

CATIA—因為上海一家電動汽車公司盜版而被法院判決對方賠付900萬，無論是CATIA、Pro-Engineering、SolidWorks等這些大型的設計軟件，都是基于原創性的設計需求而開發的，其實，我想這家使用盜版的公司，也不存在什么原創性設計，只是因為這樣的話，才能設計出圖紙給下游的CNC加工用而已。

圖2  聯合仿真平臺(FMU/FMI)

工業4.0講的很多話題都是基于“創新”這個潛在的實施過程來進行的，目的是持續競爭力，而附著在技術之上的是創新思想與創新行為，Digital Twin,AI,CPS,所有這些都是以創新為前提的--根源是結合自身正向設計而進行的解決方案設計。

 

2.知識自動化會讓創新者獲益其中

上海交通大學的李少遠概括自動化技術的發展，將未來定義為“知識自動化”時代，其實，知識自動化時代對于缺乏創新而依賴于“Copy”的企業而言，并非是福音，這表現在以下幾點：

（1）.知識的封裝本質是競爭力的封裝

知識自動化，需要將知識封裝起來復用，以提升其效率，當然，這也是一個很好的知識產權保護形式，將人的“智慧”用以來形成系統的感知、分析、判斷、決策與執行，這些都會讓“知識”更難以被抄襲。

以前，我們開發一臺機器、一個產品，只要買一個回來進行測繪就可以解析出機械零配件、設計出模具，然后一個個的生產組裝，但是當越來越多的Know-How以軟件的形式存在的時候，而且，還包括了平臺如CATIA的時候。

圖3  知識自動化時代的到來

（2）.開放軟件僅是工具

人們都為開放軟件帶來了非常多的好處，這樣就無需自主研發了，但是，這個想錯了，無論給你多么好的，甚至開源的軟件，都無法代替“自主研發”與“創新”，因為，那些只是工具。

 

3.經濟性與創新

郭老師經常講創新與經濟性問題，其實，很多技術并非今天新名詞，即或人工智能、大數據分析、兩化融合（IT與OT融合）、數字孿生（Digital Twin）都非今天這么新鮮出爐的熱乎，而是早已有之。

 

美國的NNMI其實主要還是探討在TRL/MRL中，如何做好知識轉化問題，制造創新就是對新的技術、管理方法應用來降低創新技術的商業化，讓其變得具有經濟性，例如：寬帶隙功率電子SiC和GaN可以降低能耗，但目前成本是Si基的數倍，那么如何通過各項工藝、建模仿真等技術將其制造成本降低，使得其具有經濟性，也是創新設計的一部分，其包括了更高效的機器、工藝、建模仿真方法等各個方面。而如圖4則是NextFlex通過材料、測試、建模設計、集成與封裝工藝等創新來提升在混合電子領域的競爭力。

 

圖4  通過技術創新使得柔性混合電子具有經濟性,(NextFlex）

 

二、創新貫穿目的與方法

大致來說，企業的行為都符合于通過競爭力的產品技術與服務來盈利，那么解析起來就會容易思路清晰：

競爭力-->目標—>精益-->創新-->尋找經濟性方法-->跨界融合-->集成信息和效率。

 

首先:智能制造是必須服務于企業自身的戰略，如何提升持續競爭力，這個背景是傳統的市場處于飽和狀態，而新的數字轉型被給予厚望。

其次：設定目標，無論是如何升級，都必須為消費者創造價值，核心在于個性化前提下的品質、成本與交付能力的問題。

創新：尋找經濟性的方法，人們寄望于數字時代的經濟性方法，以及模式的轉型帶來新的業務增長。

實施：如何讓信息的集成效率更高，如何發揮數字化—知識的匯集、分析、判斷與決策、自主執行來提升制造系統效率。

沒有創新的銜接，我們的方法和目的無法達成一致，創新有目的，也有方法。

 

三、“創新政策”還是“產業政策”？

 

隨手把《美國制造創新研究院解讀》一書拿起來翻看了幾頁，這本書雖然自己參與了其中三個MII的編寫，但整個書卻并沒有認真讀過的，看了第一章，賁同學寫的其主旨思想才發現NNMI與中國制造2025有個很大的差別，其在整體上是以“創新政策”為導向，而非以“產業政策”為導向，這是一個巨大的差別，產業政策是以政府風投、補貼等形式來扶植企業的研發投資，而創新政策則是以如何為產業創造“創新”的環境，很多國家其實都采用的是“產業政策”，不止于中國，日本、韓國、德國其實都走了這條路。

 

圖5  美國制造創新研究院解讀（2018年出版）

至于說產業政策和創新政策有什么異同帶來什么影響，仁者見仁智者見智。

四、沒有創新的智能制造缺乏意義

 

如果我們沒有自主創新，以為智能制造買來了自動化設備、先進的軟件，就可以實現智能制造，這個可能就屬于本末倒置的問題，服務于客戶價值創造，通過自身具有創造性的產品、技術、服務來贏得客戶才是正途，而寄望于國家的產業政策補貼，通過設計規劃符合國家政策的項目來獲得資金支持—這樣的智能制造又有什么意義呢？

缺乏創新動力、沒有創新思想、不熟悉創新方法、不會使用創新平臺與工具，最終仍然無法實現突破。

 

 

五、創新才是捷徑

當然了，解決問題抱怨是沒有用的，今后會關于創新的方法進行一些研究，希望更多的人和企業能夠行動起來真正去投入創新，因為，所謂的“捷徑”—本身就是創新，因為創新本身就是在尋找“捷徑”。

（1）.讓設計更快：難道CATIA、Pro-e這些軟件他們不是想讓機器更快、更低的設計出來嗎？

（2）.讓成本更低：難道軟件工程中的復用技術、組件技術不是希望軟件成本更低的復用嗎？

（3）.效率更高：采用模塊化的軟件去開發機器就是為了提升開發效率，并行工程、V-Model都是為了提升效率。

（4）.跨界技術應用就是為了降低自身的研發投入：為何跨界技術會應用于自動化？因為半導體、通信、軟件產業已經有非常多可以被引用的資源，這些經過驗證的代碼、技術都是可以為制造業帶來成本降低的。

 

創新才是真正的捷徑—我們要明白，抄襲會把我們帶入歧途，而永無出頭之日。