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