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工业4.0研究院2024年主题:数字孪生体内嵌

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体的发展进入了新的发展阶段,为此,工业4.0研究院根据产业生态状况,确定2024年主题为“数字孪生体内嵌”(Digital Twin Inside)。

      在DARPA、美国空军以及工业4.0研究院等多方机构努力下,数字孪生体的科学体系逐步形成,推动该技术将进入创新应用阶段。

      当前,数字孪生体行业发展出现分化,部分行业人士或企业过度消费该概念,导致客户对数字孪生体产生怀疑,迅速把该领域变成一个“传统”的行业。

数字孪生体内嵌

      工业4.0研究院秉承初心,在数字孪生体的科学、技术和工程整个链条上布局,经过多年的努力,已经成为数字孪生体体系中的关键角色,运行了全球第一个数字孪生体联盟,比美国同类型机构早了7个月。

      针对数字孪生体科学体系,工业4.0研究院开展了长期的研究,以2020年发行的《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》为代表,迄今指导了数百家企业的数字孪生体应用探索。

      对于数字孪生体未来的发展,工业4.0研究院判断,在行业分化环境中,蕴含大量的产业应用机会,但过度营销的客户不太容易因概念而下定决心创新。

      为此,工业4.0研究院决定在未来3年左右的时间,采取“数字孪生体内嵌”(Digital Twin Inside)的策略,即不再突出数字孪生体的体系,而让数字孪生体融入到客户关心的解决方案中,驱动数字孪生体行业持续创新发展。

      工业4.0研究院院长胡权指出,在落实数字孪生体内嵌策略的过程中,应重视人工智能和数据科学两大通用目的技术的融合,瞄准工业和军事两大领域的颠覆性创新需求,打造几个典型的应用场景,推动数字孪生软件工程的成熟。

      正如个人电脑时代英特尔提出的Intel Inside,数字孪生体内嵌体现了技术创新生态的思路,有助于遏制恶性竞争,提升工业4.0研究院在行业中的地位。

      欢迎认同工业4.0研究院理念的行业企业或投资机构,共同分享“数字孪生体内嵌”绽放异彩的时代机遇。

 

工业4.0研究院院长胡权参与中国科协开源生态研讨

      2020年8月11日,第二十二届中国科协年会第八期“风向标——中国创新创业先锋论坛”在京举办。论坛主题是“中小微科技企业数字化赋能”,围绕企业数字化转型升级、本土开源生态建设和产业链布局、链接产学研创新要素、打造数字产业生态、促进数字产业集聚发展等议题,探讨建设开源创新生态,助力企业转型发展的技术路径,探索构建区域技术创新合作网络。

      中国科协党组成员、书记处书记吕昭平同志出席论坛并致辞。

      吕昭平指出开源已经成为全球信息产业的创新源泉,开源生态是孕育关键核心技术的“重器”,是活跃技术服务、促进技术交易的重点领域,是构建国际竞争优势的制高点。科技企业要学会利用开源生态促进技术创新,要通过机制及组织模式的创新,提升生产和交换效率,形成良好的技术创新网络和区域合作生态,为产业数字化、数字产业化提供新动力。希望企业借力“科创中国”平台,打通不同层级与不同行业的数据壁垒,降低技术交易成本,畅通创新要素流通,提升产业整体运行效率,促进科技经济深度融合,培育壮大新的增长点增长极,维护经济发展和社会稳定大局。

中国科协年会开源社区论坛

      中国汽车工程学会常务副理事长张进华、南开大学数字经济研究中心主任刘刚、北京邮电大学经济管理学院执行院长王欢和工业4.0研究院院长胡权等相关专家,中关村软件园发展有限公司总经理张金辉、海尔卡奥斯工业互联网平台销售平台总经理任强、京东数字科技集团技术产品部区块链总监翟欣磊等企业界相关负责人,河北省保定市常务副市长李国勇、天津市科协副主席张丽珠、滨海新区科协党组书记窦克忠等论坛联合承办单位负责人到会讨论。

      中国科协办公厅、学会学术部、科学技术传播中心等机关部门和直属单位负责人,京津冀和山东青岛的科技界、产经界、创投界代表共40余人参加论坛。

 

资本市场强国研究课题(公开)

      为了推动工业4.0研究院相关工作的深化,特拟定“资本市场强国”重点课题,结合到技术革命与金融资本的长周期理论,通过研究“中国经济50人论坛”、德国Neuer Markt、工业互联网战略和工业互联网投融资平台等主题,深刻认识中国经济发展的规律和趋势。

      在2018年期间,工业4.0研究院主要完成以下四项工作:

      一、研究国务院副总理刘鹤的经济学思想,结合“中国经济百人会”相关资料及发言,解读中国经济、金融及技术等方面的政策及趋势。

      重点解读刘鹤主编的《两次全球大危机的比较研究》一书。

      重点研读卡萝塔.佩蕾丝(Carlota Perez)撰写的《技术革命与金融资本:泡沫与黄金时代的动力学》(Technological Revolutions and Financial Capital:The Dynamics of Bubbles and Golden Ages)。

      预测中国经济金融政策走势,提出中国“制造强国”和“网络强国”的推进方式和方法。

      二、以德国Neuer Markt经验与教训为研究主题,对协调市场经济(CME,Coordinated Market Economies)的运行模式进行深入研究,对比自有市场经济(LME,Liberal Market Economies),深化对资本市场强国的认识。

      兼顾分析EASDAQ、AIM(英国)、Nouveau Marche(法国)、SWX、EURO.NM Belgium、Nuovo Mercato等,主要目标是为了对比德国Neuer Markt的运行经验。

      三、研究人才、技术和资本三位一体的企业经营模式,特别是围绕工业互联网的新技术、新产业、新业态和新模式(四新)的经营战略设计。

      针对重点区域(北京、雄安新区、重庆、上海)进行相关设计。

      四、工业互联网投融资平台的专题研究。

      结合到资本市场强国战略推进的需要,分析工业互联网的发展战略,形成可以落地实施的解决方案,重点解决金融资本推进技术革命的定位及方式等难点问题。

      对于以上课题的研究,主要参考资料都会发布在工业4.0创新平台(部分内容只对项目组成员开放,但大部分内容是公开的),对于一些重要的资料,工业4.0研究院会进行全文翻译,独立研究者可以注意关注工业4.0创新平台发布的相关内容,可以通过留言等方式跟工业4.0研究院的研究团队进行互动。

      以上研究内容可以接受企业或政府委托,也可以与相关研究机构进行项目合作,欢迎联系:huquan(#)innobase.cn

中国工业互联网平台生态蓄势待发

      2013年美国通用电气提出工业互联网概念,并联合AT&T、思科、英特尔和IBM组建工业互联网联盟(IIC,Industrial Internet Consortium),引起了全世界的关注。通用电气于2015年推出工业互联网平台Predix,西门子在2016年发布MindSphere和Sinalytics,国内诸多力量也借势推出了类似平台,这宣告全球新一轮工业互联网平台生态竞争的开始。

中国工业互联网平台运营企业

      从工业4.0研究院梳理的情况来看,目前主要有两种类型的企业参与工业互联网平台生态的竞争:一类是传统的制造企业,诸如航天科工、三一集团、红领集团以及海尔电器等,它们跟通用电气和西门子的情况比较类似,都是在行业纵深解决方案已经有了积累;另外一类是全新的参与者,它们的背景一般都比较复杂,在行业领域积累较少,但也没有前者所面临的各种负担。

      航天云网:国家级代表

      客观的讲,航天科工是跟通用电气最为接近的企业,因为不管是从规模还是产品形态,都是最吻合的企业,这也是航天科工集团最终推出了航天云网的基本理由。航天云网定位于“航天科工国家工业互联网平台”,其目的也就是成为国家级工业互联网平台的代表。

航天云网平台的整体技术架构

      航天云网是按照李伯虎院士多年来研究的云制造思路来启动的,虽然实际运行者在此基础上做了较大的改进,但核心思路是比较明确的。一方面航天云网强推三哑改造,期望采集大量的数据到工业云平台上,另外一方面,航天云网还充分借助互联网+等理念带来的产业链整合趋势,加强了供应链的信息化管理能力提升。

      在航天云网对外公开演讲资料中显示,三哑改造主要涉及到哑设备、哑岗位和哑企业,其本质上还是两化融合的问题。要改进中国制造业过去三十多年累积的技术、流程和管理等问题,其复杂度可想而知,但航天云网把其平台的使命定位于“国家制造业主权之争”,必须成功决心很大。

      对于三朵云平台,航天云网计划在2016年实现50万户上线,跟通用电气把平台工业应用的规模最为生态竞争力相比,似乎双方的平台战略思路也不完全相同。

      酷特智能:红领的转型

      红领作为中国制造企业的一个缩影,体现了中国传统低端制造领域的竞争优势。从人类社会工业化以来,纺织和服装就成为了第一个实现工业化的行业,其后虽然发生了多次工业革命,但基本上对服装行业的变革并不大,其根本原因是服装行业的时尚特性,生产制造环节在产业链上的话语权并不大。

青岛红领的魔幻工厂大巴车

      这也是红领创始人张代理过去十多年一直纠结于心的挑战,随着国内互联网蓬勃发展带来的刺激,大大改变了红领公司的认识,如何利用互联网工具,改变服装行业的业态,成为红领公司的一个转折点。

      按照后来投资红领新设酷特智能公司的复星国际财报中提及,酷特智能是被认为传统行业互联网化的一个代表,这也是在发展初期红领联合同城的海尔发起互联网工业联盟的根本动机。

      可惜的是,从目前可以看到的公开资料来看,红领或酷特智能一直没有发布通用目的的平台,目前看得到的是完全个性化的魔幻工厂平台,其主要目的是为需要定制西服的消费者提供C2M服务,但这样的平台要推广到其他行业,需要做大量非标工作的,这也是同行并不完全赞同红领做法的原因之一。

      树根互联:梁稳根的希望

      三一重工作为民营企业中的领先者,在工程机械领域打下了一片天地。据媒体报道称,三一重工的创始人梁稳根每年都会到德国去好几趟,其目的就是想学习德国机械企业的先进经验。事实上,三一重工也一直在进行技术革新,其中,18号厂房就是重金打造的示范智能工厂。

三一集团树根互联公司推介会

      随之而来的金融危机以及工程机械行业激烈的价格战直接导致了新建18号厂房难以发挥效用,但是,认定了先进制造发展方向的梁稳根继续探索非工程机械产品的数字化装备领域,通用电气所推出的工业互联网得到了负责三一集团信息化工作的贺东东认同,并在梁稳根其子梁在中工业金融板块中扮演了重要角色。

      在2016年底孵化了一年多的树根互联通过网络直播的方式拉开了序幕,贺东东担任了新成立的树根互联公司总经理。据树根互联官方网站介绍,新设公司定位为最接地气的工业互联网平台,其雄心是贯穿端到端的全产业链环节,显然比通用电气要更为大胆。

      INNO DIGITAL:创新驱动

      中国制造业多年来发展经验显示,要紧密结合到需求端的实际需求来提供服务,才可能有发展空间。这样的经验在过去三十多年的改革开放过程中都是有效的,并被专家和企业家们奉为圭皋。

INNO DIGITAL开放平台运行思路

      中国制造长期以来的低成本优势主要来自人口红利,这在发展初期是适用的,毕竟“有”远远超过精细的需求满足,先想法设法把产品制造出来,并且以最低价格发布到市场上去,远远比投入资金做差异化创新要划算。但是,这也直接导致了同质化低水平的竞争,所有参与者都不愿意资金和资源做基础研发或创新,这加剧了中国制造转型升级的困难。

      工业4.0研究院在2013年成立之初就发现了这个问题,通过精心设计,在成立之后的三年多时间,一直在基础技术和原理上投入大量资源,寻找可以跟中国现有制造企业不同的差异化要素,最后选择了真正开放的技术架构和开源项目驱动的工业互联网平台。

      总结

      在消费互联网已经发展了近二十年的今天,工业互联网呼之欲出,毫无疑问,工业互联网平台所带来的想象空间,给不少追求高远的创新者带来了新的机遇。曝光度高否与最后成功者并不能画上等号,甚至于较早进入工业互联网领域的先驱者,往往只会成为先烈,但能够成为这个伟大时代的参与者,也许才是工业互联网平台参与者心中的梦想。

不做标准的标准化战略构想及实践

      对于平台生态战略和系统,目前成为了所有有理想企业追求的目标。但从工业4.0研究院最新研究成果来看,要建设强大的平台生态系统,最佳选择可能是不做标准,这一点跟国内企业的一些“常识”是背道而驰的。

      本文分享工业4.0研究院对于工业4.0时代标准化战略的一些研究思考,特别是针对工业级平台生态构建所需要的技术标准,有一个不同于传统的视角解读。

      通用电气的标准化战略

      在工业4.0时代,制造企业有了类似微软在成立之初的一个机会——操作系统。人类社会的数字化趋势,给企业家带来了一次巨大的变革,这种变革直接带来了平台生态和其主导者,个人电脑就是微软的幸运女神,在工业领域,也有类似的机会。

工业互联网联盟的标准战略

      从工业数字化发展趋势来看,将来肯定会出现类似个人电脑操作系统一样的工业操作系统,但谁也无法回答准确描述这个系统,不过这不妨碍我们看看一些领先企业的看法。

     美国GE最早提出了工业互联网(Industrial Internet)概念,并在2015年正式推出了Predix平台,按照GE公开的资料显示,GE是期望把Predix打造为工业操作系统(Industrial Operating System,IOS)。

      我们来分析一下GE打造工业操作系统的战略。跟大部分猜测相反,GE并不打算自行构建一套新的标准,而是明确不做标准。GE主导的工业互联网联盟(IIC,Industrial Internet Consortium)公开宣称只会从目前已经存在的各种标准中选择,并向这些标准组织提出工业互联网的需求。

      谈谈标准化的本质目的

      标准化的唯一目的就是便于规模化,这种规模化包括了经济规模,也包括网络化所带来的规模。在传统的工业化过程中,规模化是至关重要的,它是人类社会工业革命发生的经济学原理,通过建设按照专业分工的生产线,它大大提高了人类社会的生产力。

      在过去三十多年的改革开放中成长起来的企业家,对于专业分工的生产线并不陌生,在一些行业领域,甚至于在生产线上实现了(半)自动化,这大大加强了企业的市场竞争力,因为只有实现了流水生产线,才可以有机会通过规模经济降低价格,实现挤出竞争对手,抢占市场的目的。

物联网标准组织的竞争图景

      因此,之所以在生产系统中设定标准,其本质目的是为了便于系统性的构建,这种系统有可能是生产线系统,包括产线级、车间级和工厂级等,也有可能是一个产业生态,产业生态之间的连接将更需要标准化的接口或协议(Protocol),互联网领域的TCP/IP协议就是为了便于在虚拟世界(信息空间)进行连接的方便。

      什么时候需要标准化?

      目前做标准化有两种方式:一种是先根据专家的理解,设计一套完整的标准体系,指导行业参与者按照这种标准来设计、制造和销售相关产品或系统;另外一种方式是产业发展到一定程度了,自然而然产生了规模化发展的需要,对于设定行业标准已经有明确的需求了。

      这两种方式是最为常见的方式,而且在各自不同的领域都产生了效果,例如,电信领域的3G或4G标准,大部分都是按照第一种方式来做的。工业4.0研究院发现,之所以在一定产业集中度比较高和技术投资金额比较大的领域,处于市场领导地位的企业一般有机会也有能力设计并推行一套完整的技术及行业标准。

      华为在3G以及4G时代的领先地位,也是按照一套复杂的行业运行规则来进行的,其中涉及到了诸如ITU、工信部和相关研究院等对技术标准推动有决定作用的利益相关者。另外一个值得关注的案例应该属于日本索尼,它在录像机竞争中之所以取胜,也是跟当时的标准战略实施有效不无关系。

      但是,正如工业4.0研究院最新研究所揭示的那样,这些耳濡目染的案例只揭示了标准战略的一部分,在第四次工业革命时期,工业级的网络化和智能化需要,可能不需要某个企业推行的行业标准,而是做事实性的平台生态标准。

      不做标准的标准化战略

      对于期望构建面向未来工业平台生态的企业来讲,建立一个良性的新工业价值生态,是其核心目标。通过参与制定行业标准构建制高点,有可能是一个伪命题,当然,这个命题是否成为伪命题,其根本要点是看这个企业有没有能力实现“Standards Strategy without Standards”(没有标准的标准化战略)。

      对于一个新产业来讲,需求并没有成为规模,自然也就无从谈起规模化经济效应,因此谁也无法获得规模经济为基础的竞争优势。但是,这不意味着企业可以不做任何工作,企业战略制定者可以考虑以推进平台生态创新能力为标准的标准化战略,通过自主的选择一些已经指定的各种行业标准,融合到自己的平台生态中去,加强其创新速度和质量。

      这样的好处不言而喻,由于选择不推行自己的技术标准,就有可能跟其他推行技术标准的企业或组织形成差异化,反而有了更广阔的合作空间,同时,不用花费投资及金钱到所谓技术制高点上,也可以有更多竞争资源投入到平台生态的其他方面。

      总结

      工业4.0研究院一直奉行不做标准的标准化战略,通过不参与工业4.0及智能制造相关技术标准,我们可以集中精力推行开放式创新(Open Innovation),把更多有价值的思想和技术开放给同行业企业。

      不过,需要特别指出的是,行业标准肯定还是需要的,这仍然需要一些标准化组织作出努力,如果从企业战略角度来看,是不是参与标准的制定,或者把自己企业的标准推到国家标准层面上去,都是值得企业家再三思考的关键决策。