没有创新意识伴随，何谈智能制造？

和朋友聊到企业的自动化、信息化与智能化的整体路线图设计与中小企业培训的问题，有点悲观，感觉当前意义不大，智能制造需要的认知格局和现实基础与很多中小企业现实不同--缺乏精益运营基础，自动化程度不高，而且，可能人只会关注眼前解决一些小的技术问题带来什么效率这样的话题，还无法全局认知。之所以产生这样的悲观是因为前面写到“建模仿真”的话题，之前从未想过，这些非常棒的研发方法为何不被采用？归根溯源—因为欠缺“自主创新”和原创性设计，大部分都是逆向工程、测绘，自然就不会关注到先进方法与工具的使用。

 

细思极恐—如果缺乏创新，做那些智能制造的规划有什么意义？

 

一．创新是智能制造隐藏线

 并不像技术、产品那么直接被体现，创新是一个默认值--这是目前各项相关技术概念的共性设计导向，如果你缺乏创新意识和行动可能就会不匹配--拿来主义只会是拿来其形，而非其实。

1.创新而设计的系统

如果我们关注工业4.0、美国NNMI，都是关注于如何通过创新来实现竞争力的提升，而其所开发的系统、工具都是为创新设计而应用的。

图1  2010年NASA推出Digital Twin概念

CATIA—因为上海一家电动汽车公司盗版而被法院判决对方赔付900万，无论是CATIA、Pro-Engineering、SolidWorks等这些大型的设计软件，都是基于原创性的设计需求而开发的，其实，我想这家使用盗版的公司，也不存在什么原创性设计，只是因为这样的话，才能设计出图纸给下游的CNC加工用而已。

图2  联合仿真平台(FMU/FMI)

工业4.0讲的很多话题都是基于“创新”这个潜在的实施过程来进行的，目的是持续竞争力，而附着在技术之上的是创新思想与创新行为，Digital Twin,AI,CPS,所有这些都是以创新为前提的--根源是结合自身正向设计而进行的解决方案设计。

 

2.知识自动化会让创新者获益其中

上海交通大学的李少远概括自动化技术的发展，将未来定义为“知识自动化”时代，其实，知识自动化时代对于缺乏创新而依赖于“Copy”的企业而言，并非是福音，这表现在以下几点：

（1）.知识的封装本质是竞争力的封装

知识自动化，需要将知识封装起来复用，以提升其效率，当然，这也是一个很好的知识产权保护形式，将人的“智慧”用以来形成系统的感知、分析、判断、决策与执行，这些都会让“知识”更难以被抄袭。

以前，我们开发一台机器、一个产品，只要买一个回来进行测绘就可以解析出机械零配件、设计出模具，然后一个个的生产组装，但是当越来越多的Know-How以软件的形式存在的时候，而且，还包括了平台如CATIA的时候。

图3  知识自动化时代的到来

（2）.开放软件仅是工具

人们都为开放软件带来了非常多的好处，这样就无需自主研发了，但是，这个想错了，无论给你多么好的，甚至开源的软件，都无法代替“自主研发”与“创新”，因为，那些只是工具。

 

3.经济性与创新

郭老师经常讲创新与经济性问题，其实，很多技术并非今天新名词，即或人工智能、大数据分析、两化融合（IT与OT融合）、数字孪生（Digital Twin）都非今天这么新鲜出炉的热乎，而是早已有之。

 

美国的NNMI其实主要还是探讨在TRL/MRL中，如何做好知识转化问题，制造创新就是对新的技术、管理方法应用来降低创新技术的商业化，让其变得具有经济性，例如：宽带隙功率电子SiC和GaN可以降低能耗，但目前成本是Si基的数倍，那么如何通过各项工艺、建模仿真等技术将其制造成本降低，使得其具有经济性，也是创新设计的一部分，其包括了更高效的机器、工艺、建模仿真方法等各个方面。而如图4则是NextFlex通过材料、测试、建模设计、集成与封装工艺等创新来提升在混合电子领域的竞争力。

 

图4  通过技术创新使得柔性混合电子具有经济性,(NextFlex）

 

二、创新贯穿目的与方法

大致来说，企业的行为都符合于通过竞争力的产品技术与服务来盈利，那么解析起来就会容易思路清晰：

竞争力-->目标—>精益-->创新-->寻找经济性方法-->跨界融合-->集成信息和效率。

 

首先:智能制造是必须服务于企业自身的战略，如何提升持续竞争力，这个背景是传统的市场处于饱和状态，而新的数字转型被给予厚望。

其次：设定目标，无论是如何升级，都必须为消费者创造价值，核心在于个性化前提下的品质、成本与交付能力的问题。

创新：寻找经济性的方法，人们寄望于数字时代的经济性方法，以及模式的转型带来新的业务增长。

实施：如何让信息的集成效率更高，如何发挥数字化—知识的汇集、分析、判断与决策、自主执行来提升制造系统效率。

没有创新的衔接，我们的方法和目的无法达成一致，创新有目的，也有方法。

 

三、“创新政策”还是“产业政策”？

 

随手把《美国制造创新研究院解读》一书拿起来翻看了几页，这本书虽然自己参与了其中三个MII的编写，但整个书却并没有认真读过的，看了第一章，贲同学写的其主旨思想才发现NNMI与中国制造2025有个很大的差别，其在整体上是以“创新政策”为导向，而非以“产业政策”为导向，这是一个巨大的差别，产业政策是以政府风投、补贴等形式来扶植企业的研发投资，而创新政策则是以如何为产业创造“创新”的环境，很多国家其实都采用的是“产业政策”，不止于中国，日本、韩国、德国其实都走了这条路。

 

图5  美国制造创新研究院解读（2018年出版）

至于说产业政策和创新政策有什么异同带来什么影响，仁者见仁智者见智。

四、没有创新的智能制造缺乏意义

 

如果我们没有自主创新，以为智能制造买来了自动化设备、先进的软件，就可以实现智能制造，这个可能就属于本末倒置的问题，服务于客户价值创造，通过自身具有创造性的产品、技术、服务来赢得客户才是正途，而寄望于国家的产业政策补贴，通过设计规划符合国家政策的项目来获得资金支持—这样的智能制造又有什么意义呢？

缺乏创新动力、没有创新思想、不熟悉创新方法、不会使用创新平台与工具，最终仍然无法实现突破。

 

 

五、创新才是捷径

当然了，解决问题抱怨是没有用的，今后会关于创新的方法进行一些研究，希望更多的人和企业能够行动起来真正去投入创新，因为，所谓的“捷径”—本身就是创新，因为创新本身就是在寻找“捷径”。

（1）.让设计更快：难道CATIA、Pro-e这些软件他们不是想让机器更快、更低的设计出来吗？

（2）.让成本更低：难道软件工程中的复用技术、组件技术不是希望软件成本更低的复用吗？

（3）.效率更高：采用模块化的软件去开发机器就是为了提升开发效率，并行工程、V-Model都是为了提升效率。

（4）.跨界技术应用就是为了降低自身的研发投入：为何跨界技术会应用于自动化？因为半导体、通信、软件产业已经有非常多可以被引用的资源，这些经过验证的代码、技术都是可以为制造业带来成本降低的。

 

创新才是真正的捷径—我们要明白，抄袭会把我们带入歧途，而永无出头之日。