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高禮成:數位化革命就是軟製造(2.0版)

2018/8/7 下午 02:24:21 人評論 次瀏覽 分類:智能製造

  高禮成 

        有三周時間沒動筆了,因為家裡母親最近動了個較大的手術,所以連續三個週末我都須長途跋涉回老家,有很多朋友關心我太辛苦,我總是回復同樣的一句話人到中年,有牽掛,有擔當,這是福份,何來辛苦!

       言歸正傳,為什麼是2.0版,因為這篇文章我2015年曾寫過,最近一個知名的製造業媒體看上這篇文章意欲轉載,讓我再次潤色一下,所以就第一次在老家把這篇文章昇華了一下,也把這篇文章送給我那正在術後康復中的老母親,希望她能永遠健康長壽。

       眾所周知,20世紀是機械化的大發展,而21世紀就是數位化的天下,所謂數位化,就是你我身邊的任何一件物體,所做的任何一件事,都是以數位化的形式呈現,甚至我們每一個人都是數位化的,萬物即是數位的製造者,也是數位的消費者。所以誰控制了數位化,誰就控制了世界。前面我所說,20世紀是機械化的革命,而機械化的基礎就是硬體的生產和控制,也就是硬製造。那麼有沒有軟製造?當然有,這個軟製造可不是我們常說的柔性製造,而是真正軟體帶來的數位化革命。

總結一下就是:

20世紀-機械化革命-硬製造

21世紀-數位化革命-軟製造

       下面我們就來詳細解讀一下數位化和軟製造:

首先互聯網+的本質就是連接,就是傳統行業要與互聯網對接,就必須找一個介面,那麼這個介面是什麼,這個介面現在最被認同的說法就是數位化,數位化工廠,數位化生活,數位化醫療等等。如果你還認為把一個產品放在淘寶京東上銷售就能說已接對接移動互聯網那真可笑了。真正的互聯網化是你必須先把你的產品和設計理念先數位化,這是產品的虛擬,然後是建立眾籌或眾創,這是銷售的虛擬。再就是根據前面虛擬的銷量進行個性化定制和模具的數位化,這是生產的虛擬。這裡所有的一切都要基於數位化,而互聯網接受數位化的產品是無縫對接的,因為互聯網的本身就是數位化的。所以他們統一的語言格式和介面就是數位化,就是類似於我們古代的統一度量衡一樣。有了數位化,你就可以跨界聯合,有了跨界你當然就可以借力打力,形成生態或加入生態,有了生態你就形成了倍增器或催化劑,這就是互聯網+給予你的力量和思維。再回到數位化自身,數位化的根本就是3D建模。而這個建模就必須用到3D軟體,所以這就是我定義軟製造的第一步。

       第二步當然就是軟製造的核心:程式設計。什麼叫機器人,就是可程式設計的設備都可以叫做機器人,如果軟製造中的建模只是給產品的一個數位化形狀的話,那麼數位化程式設計就是賦與它功能,而且這個程式設計可以模組化和重複程式設計。比如板式家居的自動化生產線,編號,排料,切割,打孔,包邊這些工序隨時會根據客戶個性化需求而千變萬化,所以這裡既要形成模組化,又要重複性的根據各種形狀進行重複性程式設計。再就是現在在裝潢業很火的牆體浮雕噴塗3D列印機器人,因為我們每個人對自己家的牆體都有不同的喜好,所以當然也需要無休止的數位化程式設計。小米和海爾為什麼有動力要進軍裝潢業,因為他們本身就是數位化的先鋒,而且還站在軟體業的制高點,對個性化要求越高的行業就是他們最喜歡的行業。而數位化程式設計當然是通過是軟體來完成,這就叫做軟製造。有了數位化程式設計的軟製造當然可以稱作互聯網+

       第三步再看看軟製造的一個外掛,就是互聯網+眾創。現在是大眾創新,萬眾創業的年代,任何一個人只要有自己對這個世界萬物的想像,就可以通過3D軟體把它設計出來,然後分享到互聯網上,再通過互聯網上萬眾分享的各種雲加工設備如模具,3D列印,數控機床把他們生產出來,再打上物聯網的標籤通過各種物流通道進入千家萬戶。所以軟體無處不在,它們產生的製造附加值正是我們追求的增值服務。這些都是軟製造給我們帶來的改變。

最後我再來談談軟製造中的數位化管理。我們知道工業4.0的本質就是物理和虛擬相結合。資料獲取和MES大家一定不陌生,資料獲取的前提當然是數位化,只不過這種數位化虛擬技術是通過感測器這個物理技術來實現的,這就是兩者的結合點,而MES就是對收集過來的這些虛擬數字進行分析管理,最終再通過感測器這個物理技術回饋到生產線上,這種結合還有一個更好聽的名字叫物聯網,也就是物聯網打通了物與物之間的數位化連接。以此類推還有車聯網,船聯網,貨聯網,雲計算(計算聯網)等等這些都是通過軟體來實現的物理和虛擬邊接,綜合這些就能形成真正的工業互聯網。這就是軟製造的最高表現形式。

       下面我再從三個最熱的製造業視角闡述一下這個軟製造與數位化的關係。

       先從機器人角度來分析:

軟體設計硬體(如機器人的3D設計)這裡用到3D設計軟體

軟體賦予硬體功能(如機器人的控制器)這裡用到數控系統軟體

軟體控制硬體運動(如機器人的運動程式設計)這裡用到CAM軟體

軟體虛擬硬體(如機器人的運動模擬)這裡用到CAE/CAM軟體

       我們再來看看3D列印的軟製造:

首先是3D列印技術的開源,不論是FDM,還是SLASLS,這就類似于智慧手機裡面的作業系統軟體,沒有類似安卓這樣的系統平臺開放,就不會有智慧手機的今天。其次就是3D列印模擬,可以直接計算出真實加工環境下所需時間和所用材料,進而折算出所需的列印成本,最後則是用於3D列印的3D模型的3D建模軟體和分層切片軟體。這是3D列印的一系列的軟體解決方案。所以3D列印行業實則是軟製造的大發展。

       最後再看一下機床的軟製造:

機床的數位樣機就是把數控機床的3D模型導入數控程式設計系統,然後數控系統,資料程式設計和機床模擬三者結合起來形成全虛似機床加工模擬系統,把機床的交鑰匙工程首先進行虛似化,客戶即可根據這個數位樣機進行選擇採購,這大大降低了供需兩方實際生產和銷售機床的風險性。這個數位樣機就是依靠軟製造生產出來的。

       當然,還有最近很火的數位化醫療,數位化教育,數位化養老等,其核心本質都是通過軟體來生產數位,再通過軟體來實現數位傳輸,最後再通過軟體實現控制。無一不是軟體也就是軟製造來實現這個數位化的整個過程。

     簡而言之,數位化革命實則就是軟製造。

 

 



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