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中国数字孪生体步入日本30年前类似困境

      近期,美国审计总署(GAO)发布年度《武器系统年度评估》报告,这是第22次发布该报告。该报告具有重要意义,它展现了美国正在加速推进数字孪生体和数字线程先进技术,中国步入日本30年前类似困境,与美国的差距加大了。

      在第四次工业革命时期,中美两国处于竞争状态,两国纷纷瞄准先进技术,力求先人一步获得突破,并把它们产业化。

      虽然大国竞争的领域非常多,涉及的技术种类纷繁芜杂,但针对工业领域的先进技术是竞争之关键,它们是经济持续增长的基本条件,也是国家财富的根本来源。

      工业4.0研究院分析显示,中美两国对于未来工业的发展,有不同的认识和实践。

      为了推进未来工业的发展,中美两国对任何可能提升竞争力的先进技术都来者不拒,近10年尝试了信息物理系统(CPS)、智能制造、工业互联网、数字孪生体和AI等新型概念和技术。

      在近10年的发展初期,两国的节奏基本同频,中国虚心借鉴美国提出的信息物理系统、工业互联网和数字孪生体等概念体系,保持跟美国类似的发展速度。但是,随着美国担心霸权地位的丧失,开始有意识采取“差异化”措施,中美在未来工业上的选择渐行渐远。

      对于信息物理系统和工业互联网两种技术,在此不做评价,仅对数字孪生体的情况跟30年前日本推进智能制造做一个对比。

      20世纪80年代,日美两国在未来工业的发展上处于激烈的竞争关系,日本为了“维持”其领先地位,启动了著名的“智能制造系统”(IMS,Intelligent Manufacturing Systems)项目,但美国选择了“数字制造”(Digital Manufacturing)作为突破点。

      目前我国跟美国分别聚焦智能制造/工业互联网和数字工程(数字孪生体),跟30年前的日美选择有异曲同工之处。

      美国深知自己的优势在于理论研究和颠覆性创新,在选择技术路径的时候,更擅长试错和纠偏,日本通产省的资源控制能力强,产业政策容易落地,但一旦有问题,那么就会带来广泛系统的后果,使得其丧失数十年的机会。

      事实也是如此,日本在智能制造上的努力并不成功,它在2005年就黯然退出了自己打造的智能制造系统国际组织。

      美国在理论研究上的竞争机制,避免了少数专家的话语权决定了技术选择和产业发展方向,当日本当时忙于豪赌智能制造的时候,它悄然组织了美国空军、波音公司和一批CAD软件公司,确定了数字制造的标准体系,加速推进了数字工业的发展。

      当前的情况类似,中国不断加强网络信息技术的发展,但对于跨硬件和软件的数字孪生体技术认识不深,探索不足,导致数字孪生体产业发展非常缓慢,甚至有停滞的趋势。

      中国数字孪生体技术的应用,大部分是通过智慧城市来呈现的,工业领域的数字孪生体应用,大都被德国企业牵引到信息物理系统领域,加上国内部分仿真软件企业的鼓噪,数字孪生体产业并未形成。

      对于中美在工业上的竞争,美国如法炮制,由美国空军支持对象管理集团,发起了美国数字孪生体联盟,通用电气、洛马公司、诺格公司以及MITRE等公司,纷纷参与到美国空军主导的数字孪生体技术生态,持续推进相关应用,形成了类似30年前CAD技术产业体系的格局。

      中国虽然在数字孪生体领域的发力比较早,工业4.0研究院早于美国空军7个月发起了全球第一家数字孪生体联盟,但由于大量产业资源被大型企业把控,这使得中国并未出现具有颠覆性创新意义的数字孪生体应用。

      大量企业纷纷依附政府或大型企业,尽情“消费”数字孪生体这个概念,最终让人人看到这个概念纷纷唯恐避之不及。

      现在,美国审计总署发布的报告出现了越来越多的数字孪生体,不知是否会改变国内主管部门和行业人士对数字孪生体的认识,让具有颠覆性创新的中小企业成为中国数字孪生体的生力军?

 

作者:胡权,工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长

 

数字孪生体行业进入“出清”阶段

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体(Digital Twin)具有广泛的应用,经过10年时间的发展,我国数字孪生体产业呈现“出清”的状态。

      “出清”是一个经济学术语,它是供求均衡的方式。

      对于一个发展中的市场来讲,通常会经历概念炒作的阶段,人们为了抓住这个机会,往往会利用各种手段包装传统技术或产品,力图淘到第一桶金。

      数字孪生体是一个全新的技术和市场,但是,由于该技术跟仿真、连接和大数据等传统领域有关,蜂拥而至该领域有三类企业,即仿真派、连接派和数据派。

      为了从渴望引入数字孪生体技术的客户获得项目,这三类企业努力包装已有产品或解决方案。工业4.0研究院分析显示,仅仅在2020年,市场上就出现了数百家数字孪生体供应商,加入数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)就有一百多家。

      但是,市场上的数字孪生体项目数量比较少,根本支撑不了这么多的供应商正常运行,这意味着该行业存在一定程度的过剩。

      为什么数字孪生体产业未成长起来,就出现了过剩呢?

      笔者在《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书中写道,数字孪生体是一种颠覆性技术,它是物理世界和数字空间交互的技术体系,可视化或小范围使用是最简单的场景,其核心价值主要体现在深度交互和复杂体系。

      过去多年期间,中国数字孪生体的市场以智慧城市为主,初步估计80%的数字孪生体企业参与了数字孪生城市建设,竞争较为充分的工业领域反而没有多少供应商。

      美国数字孪生体的主要市场是国防领域,美国空军为主的客户群体,已经广泛引入数字孪生体和数字线程,大规模推进数字孪生靶场、数字孪生装备和数字孪生站战场等应用,达到了“无数字孪生体不欢”的地步。

      我国国防市场曾经对数字孪生体技术非常感兴趣,大量军工企业提供了不少包装后的解决方案,结果导致客户不信任该技术,甚至有行业专家表示,“这个新名词早就被大家扒透了,申报项目时应列进‘警戒线’。”

      一些公众号发布文章,开始对数字孪生体项目说三道四,有的对数字孪生体行业是否存在都持怀疑态度,例如,有公众号以“英伟达Earth-2撕开了国内数字孪生的遮羞布”为题,吸引了不少行业人士关注。

      美国不少知名企业是数字数字孪生体的拥趸,例如英伟达、亚马逊、微软、洛马、诺格等,更别说DARPA和美国空军10多年前率先提出了数字孪生体的概念,并推动其逐步成熟发展。

      国内缺乏这样的环境,由于客户群体认知能力较弱,以及采购流程限制,往往选择大型企业提供解决方案,这样做的结果是,数字孪生体市场畸形发展,最终反噬大量的数字孪生体供应商。

      在这样的背景下,数字孪生体产业处于劣币驱逐良币的状态,只能寄希望时间换空间,让一些不具备创新能力的企业出清。

      我们不知道的是,这个出清过程到底要经历多久,会不会时间太长,导致我国数字孪生体产业大幅落后美国的发展,从而对我国未来产业是一种巨大的打击?

 

作者:胡权,工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长