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巅峰“碳”道,纵论工业降碳与软件融合创新之道 | 甲子发现
作者:甲子光年 2022-07-20

工业与软件的融合创新,关键是要看得清、算得准、管得住。


2020年9月,碳达峰、碳中和正式成为国策,全国能源转型、节能降碳的发展步调越走越快,诸多顶层设计接连落地。双碳时代,数字革命和能源革命的深度融合是未来发展的大势所趋。


作为能源消耗大国,中国要想低成本、高效率地实现双碳目标,最有效的方式就是利用大数据、物联网、人工智能等数字化技术手段,推动高能碳产业、大型工业制造业企业建设绿色可持续发展的标杆工厂,落地节能降碳。


在这个领域,通过打造能效工业互联网服务赋能流程工业节能降碳,引领绿色标杆工厂建设的上海优也信息科技有限公司经验颇丰。自2016年以来,优也已经在专家管理软件化、能源管理数字化这条路上积累了6年。以数字化手段实现能源的实时运营管理,恰恰是优也的长处。


为了深度交流双碳对世界和经济的影响,探讨中国在落地双碳目标过程中所产生的实际价值,疫情之下,优也携手联合国工业发展组织·上海 ITPO一起,主办了《科技创新 零碳未来》系列直播活动。


在最后一场直播中,优也创始人&董事长傅源作为主持人,与优也CTO&美国工业互联网同盟技术架构联席主席林诗万、优也首席科学家&工信部智能制造核心郭朝晖、信息化百人会执委&阿里研究院副院长安筱鹏、道达尔集团研发亚洲副总裁徐忠华以及E-WORKS数字化企业网总编&CEO黄培博士等嘉宾,一起探讨了《数字化赋能 工软融合创新》的话题。各位博士就创新的方法、工业与IT融合的方式两点问题进行了深度交流。


林诗万认为,创新更多是渐进式的,要有的放矢,目的、坚持、机遇缺一不可。而黄培则认为,创造和发明并不相同,科学上的创造更多是探索与偶然并存,而工业上的发明往往需要久久为功。


对于创新之道,郭朝晖发出三问,他希望每一个有志于创新之人都能以此三个问题自省,即“创新的用户是谁?用户要怎样使用创新成果?这个创新为什么不能由别人实现?”郭朝晖指出,只有从这个角度出发思考,创新者才能够知道平台到底服务于谁。


面对工业数智化转型过程中,不同领域专家之间的分歧问题。安筱鹏表示“在今天,分歧才是技术集成背后的常态,共识在数字化时代是一个奢侈品。”他提出,“只有具备更强大的学习能力、更好的沟通意识以及更专注的心态,才能拥有跨越鸿沟的舟楫。”

巅峰“碳”道,纵论工业降碳与软件融合创新之道 | 甲子发现


1.谈创新,渐进式or突破式?


创新共有三个阶段,即孕生灵感、设计策划以及对问题的重新定义。创新并没有一个固定的来源,而是需要把一些技术和场景整合起来。这个过程往往需要跨界。此外,创新需要带着问题去思考,每一次成功的创新都能够解决某个具体问题。制造业强调的是标准化、系列化、模块化,创新本身不是目的,促生正向改变才是目的。所以渐进式是制造业创新的主要形式。


x优也创始人&董事长傅源:工业减排要与信息化、数字化融合创新,这种创新从何而来?


优也首席科学家&工信部智能制造核心专家郭朝晖:创新要经过三个阶段:第一阶段是灵感,这需要一些契机,比如一个与他人交流讨论的契机,这是起始阶段,具备一些偶然性。有了想法不一定能成功,第二个阶段是设计和策划,这个阶段要关注用户需求。最后的阶段是对问题重新定义,这是极为关键的阶段。所以一次成功的创新离不开每一个事情的认真与坚持,源于对细节的把握,三大阶段都不可缺少。


道达尔集团研发亚洲副总裁徐忠华:我非常认可,创新并没有一个固定的来源。我们今天谈的创新更多是有目的的创新,是基于需求的分析,是带着问题去思考,而且往往是一种跨界交流,要针对问题提出一种有价值或者高效率的产品与解决方案。这个过程是来回反复的,所以会产生一定的方法论,这是一种创新。


我说的没有来源的创新则不同,它是基于兴趣去探索未来。我们的供应商会为我们提出很多具有创新性的产品跟解决方案,我们能很好的应用。但此外,我们自己还要不停地去了解外面的世界。比如学数学或电子的,他们做了很多原创性的东西,可并不知道应用场景,这就需要我们对接。所以创新也是一种过程,在某些程度上还可能是一种生活态度。在具备良好的创新生态前提下,创新可能就是我们工作生活的一部分。

傅源:我再加一个问题,创新是突破式的还是渐进式的?哪种更好?


优也CTO&美国工业互联网同盟技术架构组联席主席林诗万:什么是创新?创新是一种改变,我们不是为了创新而创新,成功的创新一定是可以解决问题的。所以,创新首先要深入到基础的技术上,从中发掘新思路,同时还需要调研,对技术、市场都有深刻了解。创新可能还是一种机遇,你所需的技术思路通过长时间积累达到了一个节点,可以用新的方式来解决问题了,创新就有了。所以,目的、坚持、机遇都要有。


此外,创新是一种整合思维,很多技术并没有完全相连,需要新思路把它们整合起来,比如滴滴打车,它并不是什么新技术,但确实一中新的商业模式,是把互联网与交通相融合。特斯拉也是,它所依赖的技术很大一部分是锂电池技术,其创新之处在于把已经非常成熟的铝技术应用到汽车驱动场景中,在于如何把成百几千的小电池高效管理起来,这需要对技术和场景有深度把握后,再进行融合。


信息化百人会执委&阿里研究院副院长安筱鹏:创新的主体包括三类人:第一个是科学家,他们创新是为了满足自己的好奇心;第二个是研发人员,其创新来源于对技术改进的需求,来源于对技术与应用场景的洞察;第三个是企业家,它的创新源于一种改变世界的使命感和责任感。但无论是技术创新、产品创新、材料创新还是商务模式创新,无论是微观的企业还是宏观的国家制度,想要创新都需要制度体系支撑。


E-WORKS数字化企业网总编&CEO黄培:我觉得首先要区分创新和发明,有很多发明家,比如爱迪生,其创造往往带有一点偶然性,还有居里夫人,突然看到实验室里有一个东西在闪光,然后发现了镭,是探索与偶然并存的。当大家谈到创新的时候,可能说的更多的是突破性的创新。


但是现实中,尤其是制造业的创新通常是渐进式的。而且制造业企业在创新时还会强调,绝对不要轻易去创造零件,因为制造业的创新特别强调有用性,不是为了创新而创新。所以大家都在强调标准化、系列化、模块化,这些依然是制造业创新的一个基本条件。


傅源:优也从成立至今恰好是六周年,优也的创新主要是集中在工业能效运营改善上,在这个过程中,我们会帮工厂去改善能效,用系统性地计算来降本增效。在2015年时,物联网与云技术兴起,算力发展到一个时间节点,创新自然诞生。当时有一个叫Uptake的创新公司,能做到数据实时收集与上传,比如挖土机的设备维护人员,就能在这个公司的帮助下分析设备数据,用在线综合计算得出结论,辅助操作。


我在2015年看到这个案例时感觉热血沸腾,这种数据实时计算并为一线操作人员提供判断依据的技术,难道不正是我们大工业所需要的?我当时正是因为这个案例,才走上了用数字化软件赋能工业的道路。


我骨子里希望把这件事做好,做得更经济、更便宜、更成功,而且这确实是一片蓝海。全球有50%的钢铁在中国冶炼,麦肯锡这种级别的公司,服务量只占到中国总量的百分之几。然我希望能改变这种情况,所以我学习了欧洲的经验,学习了Uptake的经验。


2.创新源自哪里?


每个企业都有它的创业历程,创新之前我们每个人都要走进企业,走进业务,去感受企业的内在。企业创新来自于自己内生的动力,以及对各种资源的整合能力,还有个人对创新的强烈意愿。如果想找到一种方法,从根本上去解决企业创新问题,乃至最终商业模式问题,这会很困难。


傅源:黄博士,E-Works发展了20年,一直在带领大家去学习新东西,创新能从这种学习中学到吗?

黄培:在疫情之前,我们举办过第32届国际智能制造考察会,我们去了12个国家将近200个企业,还参加了德国汉诺威工业展、日本工业展、巴黎航展和英国范堡罗航展等知名工业展,访问了世界500强企业和一些行业隐形冠军。


我有一个强烈的感受,就是我们要真正走进企业,去理解它的历史传承、创业历程和企业文化,我们就会发现每个企业都有它的创业历程,尤其德国企业,坚持了非常多年,像菲尼克斯电气,它们不是说盲目追求企业规模,它们追求的是精细,在这种理解、思考、学习的过程中,我们的许多困惑就能得到解答。


日本有一种理念叫造物,它对制造业是执着和认真的。比如牧野机床,时至今日,他们最精密的工序其实是工匠精神。这家企业要做工业模机,要做制造机器的机器,其中最精细的工序其实不是机器完成的,反而是人完成的。他们机床装配车间的选址下面就是花岗岩,不用担心地震,且温度湿度常年稳定,这就是精细的体现。


这种学习经历确实很有启发,一个案例就是生益科技,它是国内覆铜板行业的龙头企业和上市公司。2015年,时任生益科技总经理(如今已是董事长)刘述峰参加了e-works组织的德国考察。回国之后,他就把推进制智能制造作为后续的工作重点。这实质上也帮助生益科技实现了又一次进化,无论是营业额还是市值等,都有了非常大的提升。

安筱鹏:这是一个很宏大的话题,我找一个比较小的切入点。在2013年的时候,我们去参加美国消费电子展,当时中国有1/4的企业都去参观了,对于国内企业而言,这种学习对产生新技术、新产品包括新商业模式乃至新企业战略都很有帮助。但是真正的企业创新还来自于自己内生的动力,以及对各种资源的一种整合能力,还有个人对创新的强烈意愿。如果想找到一种方法,从根本上去解决企业创新问题,乃至最终商业模式问题,这会很困难。


林诗万:我在参与工业互联网架构设计时有一些感受,当时就想把物联网、大数据技术应用于工业环境领域,之后才选择进入软件方向。软件创新很大程度上依赖于计算机硬件技术的发展,比如半导体集成电路技术等等。硬件的计算能力不断提升,成本却不断下降。优也是一个工业互联网平台,它有一个数字孪生的内核,这种创新也是靠需求拉动的,我们跟其他工业互联网平台的差异主要在于对需求的把握不同。我们会对需求做抽象分析,将之解耦,而不仅仅是做基本技术的堆积或者是组合,由此,我们衍生出许多可视化操作工具,尽可能降低工业应用开发所需的工作量,在这种愿望之下,我们把现有的跨领域技术整合成解决方案。

徐忠华:对大家来说,互联网并不新奇,关键是用在什么地方。数据同样如此, 不管是传统的游戏还是现在的新能源,亦或是工业互联网数字化,我们都有海量的数据,关键是看如何将场景与技术有效率的融合在一起。


为了能在场景融合与效率提高这两方面有所建树,我们采用了两种方式,一个是在两年前,在巴黎组建300人规模的团队,用于短平快的提供解决方案,这种追求其实与能源行业传统的长周期相反,所以我们心态很开放。创新很重要一点要求就是要包容开放,只有开放式创新才最有效率。


此外,我们还主动走出去,跟印度、德国企业一起交流,针对复杂系统,我们叫量化4.0,德国叫工业 4.0,进行合作开发。这是另外一种开放式心态的体现,对双方互相融合很有帮助。


3.软件创新,首先要挣脱概念的陷阱


当制造业发展来到数智化转型的关键期,一定要避免对新想法、新概念的过度追捧,挣脱概念的陷阱,回到钻研技术与实际需求中去。因为对热点概念的追捧通常都浮于表面,但创新一定要深度思考三个问题:用户是谁?用户怎么用?为什么不是别人?科技进步有个特点,就是短期被高估,长期被低估,其背后也是因为大家忽视了渐进的力量。数字化最重要的一个作用,就是促进工业企业的管理,促进标准化,提高质量。


傅源:对于真的愿意去做创新的企业而言,最核心的是什么?

郭朝晖:近几十年来,我发现中国有一种非常不好的现象,就是会对新想法、新概念进行过热的追捧。几年前就有一个笑话专门批评这种现象,说共享单车发展遇到瓶颈了,什么瓶颈?颜色不够用了。因为第一个共享单车成功了之后,马上就会有一批企业跟风复制,无非把车身颜色换了而已。


这种现象,在我二十多年的从业经历中,是很常见的。2014年,为了应对这种现象,中国出台了商业模式专利保护法,第一次对商业模式进行保护,这是一种突破。因为,商业模式和科学技术差别很大,技术并不容易复制,但商业模式很容易迁移。


观察历代追逐浪潮的人,就会发现,跟踪热点的人有一个共同特点,就是他们对问题的理解并不深刻,只是听到了报纸上或者广告上的一两句话,就直接把这句话用来宣传自己,所以会涌现出大量劣币驱散良币的情况。


现在也是,很多地方都有工业互联网,都有云边端,但是他们并不会运用,依旧是一个个的信息孤岛。


傅源:所以,真正的创新最要紧的是抓住什么?


郭朝晖:抓住三个问题,即用户是谁?用户要怎么使用?为什么别人不去搞这件事?这三个问题说起来很简单,但想清楚很难。比方说,数字孪生到底是给谁用的?工业互联网到底是给谁用的?只有从这个角度出发思考,你才能够知道平台到底是服务于谁。


而用户是如何使用的?这个问题是需求驱动的,要基于一定的历史前提,如果技术不达到,这一切都是空谈。在这之后,关键就是谁能够抓住需,谁能解决用户在使用过程当中所遇到的种种问题。相当多的技术不成熟,本质是因为对用户的使用需求没有搞清楚。


第三个问题,为什么别人不搞?因为有难度,如果仅仅是传播一个概念,那这个事情早就搞出来了,人想概念的能力是极强的,我们现在的任何一个想法,前人几乎都曾经有过,所以如果你不能考虑前人为什么不搞,你的思维深度一定是比较肤浅的。所以,只有把这三个问题问下来,人的认知才能清楚。


傅源:所以在您看来,创新是渐进式的。


郭朝晖:对99.9%的人来说,我们最终的追求都是渐进式的创新。包括计算机、蒸汽机、飞机,如果考察它们的发展历史就会发现,它们其实都是渐进的,只是渐进的改变有大有小。如果我们用渐进的眼光来看待问题,就会发现,值得我们学习的东西非常多,创新往往是在学习的基础之上才能实现,这也是渐进的好处。用这个思路看中国创新就会发现,中国所有被卡脖子的技术,其实都卡在了渐进这个环节上。当然我们学会用渐进的思维来看问题,就会拥有长期主义的眼光。


科技进步有个特点,就是短期被高估,长期被低估,其背后也是因为大家忽视了渐进的力量。数字化最重要的一个作用,就是促进工业企业的管理,促进标准化,提高质量。

黄培:创新需要一种环境,在国内,学术界和工业界之间的鸿沟并没有变小。我们经常讲创新成熟度,如果总体分为9阶,那1到3应该由高效的研究机构就可以完成,而7到9,则需要工业企业去投资,实现真正的商业化。而我所说的鸿沟,就是中间对4到6。所以说,从技术研发到商业化转换之间的鸿沟,就是学术界与工业界之间的鸿沟。所以我们国家还需要向美国学习,尤其在制造业的创新领域。


4.共识:数字化时代的奢侈品


创新存在分歧并不可怕,分歧是技术集成背后的常态。但正因为分歧的存在,才更凸显共识是数字化时代的奢侈品,只有更强大的学习能力、更好的沟通意识以及更专注的心态,才能帮助企业跨过认知的孤岛。


傅源:技术与产业融合的鸿沟是什么?


安筱鹏:无论是中国、美国还是德国,当讨论到信息技术与制造业融合的时候,融合都是关键词。但融合的视角又有许多,比如说信息通信技术与自动化技术的融合,比如基于技术融合之上的产品融合,都是不一样的。在企业内部,IT部门跟自动化部门可能完全不同,从来不怎么交流。而今天,这样的两个部门却需要重新构建一个新的组织团队。还有中国的信息化和工业化,这事实上是两个历史进程的融合。


这种融合对理念和认知都是一种挑战,其实是一种范式的迭代,这是美国技术哲学家托马斯·塞缪尔·库恩(Thomas Sammual Kuhn)提出的概念。为什么不同的群体对融合会有这么多分歧?为什么在理念层面达成共识是一个困难的事情?因为来自不同技术背景、专业背景、工作背景的人,对于在工业场景中的质量、安全、成本、可靠性、速度、企业工具认知完全不同,这种分歧更深层次的原因是对底层认知世界的方法论的差异。


当我们碰到一个现象的时候,我们和人讨论,是去讨论技术趋势,还是用自己的一套解释体系去重新分析归纳总结这些信息?如果我们有很多的共同语言,大家都是搞工业的,但分散在自动化、IT技术、软件等网络中,那么这批人就叫学术共同体,是有共同的概念边界的,但他们对问题的定义模型以及问题的答案,又有着不同的思考逻辑和框架。


今天的问题在哪里呢?今天的问题在于每个专家的范式迁移都是非常有限的,它不会接触到那么多新涌现的知识。我们面临的最大的挑战是IT自动化与工业软件、运营技术的集成问题,要把不同的知识背景的人拉在一个桌子上去讨论,每个人的知识结构对大背景来说都是片面的,都是有局限的,这时分歧就会涌现。所以,分歧是技术集成背后的常态,共识在数字化时代是一个奢侈品。


徐忠华:要想跨越这种鸿沟,强大的学习能力是不可或缺的。我们不仅仅需要很强的学习能力,还需要有很强的沟通能力,这既需要我们更加专注,因为每一个工业领域都有很专业的知识,人的认知是有限的,时间也是有限的,所以只能更加的专注。同时还需要找到一些方法论,把冶铁、建筑等不同工业领域的共性抽象出来。更强大的学习能力、更好的沟通意识以及更专注的心态,是跨越这种鸿沟的舟楫。


黄培:在服务于各个企业的过程中,我们看到了四座孤岛,第一座叫信息孤岛,不同部门间信息无法打通,第二座是自动化孤岛,不同自动化工序之间还需要人工搬运,第三座孤岛是信息系统和自动化系统之间的断层,这是一个比较明显的孤岛。第四座是云孤岛,虽然现在政府也在积极提倡,企业也越来越多在用公有云、私有云、混合云的服务,但远无法做到智能互联。


所以,我们在推进智能制造的时候,大概需要五个部门的融合,这种融合不光指技术,而是要更紧密的协作和参与。第一个是企业的数字化部门,第二个是工业自动化部门,第三个是精益部门,第四个是规划部门,最后一个是公益部门,只有这五个部门紧密配合,甚至是成立一个虚拟组织来共同推进数字化转型和工业互联网应用,才能真正实现融合。


5.管好能碳,数字化是必经之路


数字化和绿色化是未来的发展方向。数字化和绿色化的结合,现在仅仅是开始,而今后,在绿色环保方面将离不开数字化技术的支撑。数字化将会把环保带入一个新阶段。围绕绿色制造、能源管理、循环经济三个主题, 数字化技术能有效打通工业生产的各个环节,优化设备、平衡供需,从而降本增效,管好能碳。


傅源:数字化对能碳管理而言意味着什么?


林忠华:双碳目标的实现,与数字化技术密不可分。就能源行业而言,能源在生产、运输、使用过程中都会产生海量的数据,这会给数字化技术带来广阔的发展空间。同时,数字化技术也能助力能源行业实现“双碳”目标。


因此,道达尔会将1/3的经费投入到数字化。而且,实现“双碳”目标,不仅需要控制二氧化碳排放,还要对甲烷排放进行管控。所以,道达尔如今也在利用无人机、卫星以及物联网技术,来帮助监控甲烷的排放。


郭朝晖:数字化和绿色化是未来的发展方向。数字化和绿色化的结合,现在仅仅是开始,而今后,在绿色环保方面将离不开数字化技术的支撑。数字化将会把环保带入一个新阶段。


林诗万:数字与能源的观念是不同的,其中,最大的一个区别就是对风险容忍程度的差异。软件的风险观念,就是当消费者的软件出现问题,重启一下就行,损失不大,但这对工业来讲是不可接受的,反过来说,工业对可确定性的要求特别高。这种合作就是两个极端走在一起,肯定会有鸿沟。此外,整个软件开发的流程跟工业产品设计运营的流程其实也有很大差异性。


经过几年的磨合,我们也取得了不少融合上面的进展。第一点就是把工业互联网智能制造的流程进行优化,传统流程是通过软件去规范化工业生产过程,而我们的工业智能化更多考虑如何利用物联技术,对数据进行大量的收集与分析,由此对生产环境功放状况形成深度认知。对数字技术的作用,我们总结成一句话,叫“看得清、算得准、管得住”。


黄培:要实现“双碳”目标,首先应该把绿色制造、能源管理、循环经济这三个主题结合起来。在绿色制造方面,绿色设计、绿色工艺、绿色材料、绿色包装,以及再制造、重用等都非常重要。在能源管理方面,制造业有很多高耗能的企业,因此要对能效能耗进行监测,并在此基础上分析优化。在循环经济方面,我国很多行业都已经在探索和实践。而这其中,数字化技术都有着非常广泛的应用场景。


傅源:所以,对于工业应用,特别是这种智能化的应用,都要有一个持续改善的过程,不是一锤子买卖。工业场景在变,人们的需求也在变。创新是一个连续的过程,任何一个有生命力的软件都要不断地迭代提升。对于从业者,一方面要注意,期待要符合实际,另一方面则要有一种持续改善的观念。


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