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[嵌入式]从现在开始探索工业元宇宙讲座发言稿 34500字

从现在开始探索工业元宇宙讲座发言稿

李正海

目录

引言... 1

元宇宙目录介绍... 1

一、 工业元宇宙的基本概念与解读... 1

二、工业元宇宙带来的价值... 4

三、 工业元宇宙的特性探讨... 13

四、工业元宇宙的功能要素与阈值... 18

五、工业元宇宙的应用和发展需求... 23

六、 工业元宇宙赋能竞争优势... 28

七、工业元宇宙案例... 33

八、工业元宇宙的企业新模式... 36

九、总结与展望... 42

引言

大家好,我是李正海,我从事了30年的信息化的工作。我最早的专业是北京交通大学机械系铁道车辆专业,在校期间自学计算机,也参与过多个信息化项目。进入铁道部戚墅堰机车车辆厂后,除短暂车间实习后,就在计算机中心工作,97年担任工厂计算机中心副主任,主管工厂九五CAD/CAM重点投入项目,同年通过了高级程序员考试。所以我是典型的跨专业人员,多年来,我的主要工作就是利用信息化技术应用于工业,或者说利用信息化来赋能工业、提升工业、创造经济价值。

最近元宇宙很热,我也是花了很大的精力来研究元宇宙。我认为工业元宇宙可以说成是元宇宙的一个分支。那么探讨工业元宇宙就不同于游戏领域、社交领域,工业元宇宙会更加务实,所以也有朋友说法是工业元宇宙是进入元宇宙的一个正确方式。

元宇宙目录介绍

我们今天给大家介绍的内容呢,主要包括这么几个部分。

  • 首先是一个工业元宇宙基本的概念与解读,带来的价值,具备的特性。
  • 然后第四点是我们重点要介绍的,就是工业元宇宙的功能要素与阈值。
  • 再从内部发展需要和竞争需要探讨元宇宙
  • 在此基础上结合一些案例探讨元宇宙时代的企业新模式、发展,大家也知道目前元宇宙还是个新兴理念,很多内容时不确定,所以有些问题需要探讨。
  • 最后我们对工业元宇宙做个总结,以及面向未来的展望。

????? 提前说一下,我们都知道有一句话,理想照亮现实,那么我们既立足于当下,又长远考虑元宇宙,利用元宇宙的基本理念,对现有的产业进行改进。我有一个说法叫做小步快跑,而不是说让子弹再飞一会儿,我认为应该从现在就开始探索工业元宇宙。

一、 工业元宇宙的基本概念与解读

现在开始进入工业元宇宙,关于云宇宙的概念呢,我们提出了三种层级,分别是:

  1. 元宇宙的四种概念
  2. 有中国特色的元宇宙
  3. 工业元宇宙的概念与解读

第一个层级实际上就是说大家现在百度上可以查到的很多的说法,我把这些称为一般意义的是元宇宙的概念。然后在这样的基础上面,我跟很多我们企业家、研究所,包括大学的老师们探讨,也有很多人在说我们不能这样,国外有一个概念,我们就照着国外的概念搬过来。我们为什么不提升我们自己的概念?我们为什么不创造我们的概念?后来我说这个概念人家已经提了,这个应该说他有一些好的成分。那么要结合我们中国的实际,提出我们的中国特色。也就是有了这样几次争论后,我们提出了一个说法,叫做有中国特色的元宇宙,然后在一般意义的元宇宙、到有中国特色的元宇宙,再来探讨工业元宇宙。

  1. 元宇宙(Metaverse)是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。来源:新媒沈阳团队
  2. 元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。来源:北京大学陈刚教授、董浩宇博士
  3. 一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位,到现在看来,描述的还是超前的未来世界。元宇宙一词诞生于1992年的科幻小说《雪崩》。一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。比较认可的思想源头是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授,在其1981年出版的小说《真名实姓》中创造性地构思产生。
  4. 一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位,到现在看来,描述的还是超前的未来世界。来源:Facebook首席执行官马克·扎克伯格。

PPT里文字较多,我对它做一个简要的说明,现在应该说通俗意义上,绝大部分人都认为元宇宙是个虚拟世界,是个虚拟的未来世界。这个现在应该说这个引用最多的是清华大学沈阳教授团队提出的这个概念。但是大家其实也可以看到,其实这段话非常的技术化。所以我说我们还是可以做一些简化的,简化的概念就是虚与实,虚实之间。

然后要说身临其境,即创造一个人类在虚拟世界中的体验,在真实世界中与虚拟数字人的体验,并非什么新鲜的事物。这种突破人机之间信息交互单纯数字化方式,创造栩栩如生的人造环境,使人无法把它与真实事物区别开来,从而取得身临其境的体验。

钱学森钱老很多年前就对Virtual Reality,提出了翻译成一个词,叫做灵境,并描绘了对灵境的畅想。创造一个人类在虚拟世界中的体验,在真实的世界中,人可以跟这种虚拟的数字人进行交互,可以去感悟虚拟人。这样的一种模式、一种环境可以让人与机器之间的信息交互,从一种纯数字化的方式变成一种栩栩如生的方式。

那么这里要们要强调两个概念,第一是信息的问题,就是构造出一个仿真的环境,构造出一个仿真的对象,无论是物品,还是虚拟人。第二是交互技术,就是感觉,而跟感觉相关的包括视觉、听觉,但是今后我们会有触觉,嗅觉、味觉。还有现在一些影院引入了一些体感设备,那这也是一个感觉模式。从交互手段上来讲,我们以前可能说主要使用的是键盘鼠标,现在在语音方面已经有了一些应用,象手机、平板已经可以使用手势。而未来的交互方式,已经有很多人提出来,我们跟这种信息系统的交互会采取比如说脑波。采取这个脑机接口的模式进行交互。将会让我们进入云宇宙,将使我们跟这种虚拟世界和真实世界的沟通,越来越变得便利化、越来越变的信息量增大,对信息的接受效果更好。

下面给大家介绍三封钱学森钱老的书信,尤其是中间的这张图。我这里面只强调两个话题,首先是钱老提出了”灵境”一词,第二就是钱老认为人的创造能力将大大提高。

那我们下面说有中国特色的原因,美国提出这个metaverse这个词,实际上meta这个词我们可以理解成它的本意是指后来的、超越的。那么这个词,如果说对照成中国的元,其实说并不是特别恰当。因为中国的元的核心是:首先、根本、圆满、要素、货币单位等等。咱们人民币就称为元。所以说这个元,我们的概念其实应该是比西方的后来的、超越的概念内涵要大。然后在这个基础上,我提出一个概念叫做中国的元宇宙,或者说有中国特色的元宇宙应该是创意、虚拟和现实相结合,也就是说它的要素就是三个。

而我们从技术基础上来讲,就包括互联网、5G、甚至说现在在探讨的6G、大数据,云计算,有个人、组织、社会。那么从地域上来讲,我们说有国家,有多个国家,有全世界。那么再说比较简单的一个概念,就是有中国的特色的元宇宙包是包含源人的创意、虚拟、现实的未来混合世界。

我们现在在这样的基础上,再来探讨工业元宇宙。简单理解成元宇宙在工业领域的应用与发展,覆盖工业产品的设计、生产、服务全过程,对工业企业、行业的状态发生革命性的改变,促进产品、个人、组织的全面改进。这里面我们要强调一点就是说利用工业元宇宙核心是说要改变人的思维方法,要利用工业元宇宙的基础设施,便于人们把创意变成虚拟,把虚拟变成现实。那这样就会使我们国家的整个的创新创业就会变成内容更加的丰富。甚至说要用海量来进行描述。在这样的一种海量的创意创新创业当中,必然就会产生大量的、真正的有效的有一定的规模的、高质量的创意、创新创业。那这个呢也可以说成他们就可以成为我们国家的中国制造的驱动力。也就会给整个国家的经济的发展带来巨大的影响力,然后也会对社会产生巨大的影响,促进社会的变革。下面给出一个工业元宇宙的概念定义:

工业元宇宙是目前三维设计、虚拟现实、增强现实、人工智能、数据孪生、物联网、5G网络、大数据、云计算等新兴技术的应用、发展、优化乃至升级并有机大集成,作为基础设施将大幅度提升算力(硬件、软件、算法)、展示力、交互水平、通讯流量、速率、数据储量,将促进工业企业、行业的生态发生革命性的改变,改变人的思维模式,促进工业产品的丰富性、高质量、精细化,使“中国制造”具备竞争力,进而创造巨大的经济价值与社会价值。

二、工业元宇宙带来的价值

下面我们来谈工业元宇宙带来的价值,分成五个部分,第一叫真实感。第二关于网络通讯能力,第三是这个虚实结合的可视化能力,第四是虚拟人与虚拟组织,最后我们谈创新能力。

2.1 真实感

所谓的真实感,就是感觉认为对象是真实,认为场景是真实的。真正理解真实感我们要反过来想,如果没有真实感会怎么样,会产生什么效果?有一个古代的笑话,就是说一个学徒学理发,练手的时候用什么呢?用冬瓜。然后这个学徒拿这个剃刀在这个冬瓜上,刮这个冬瓜的毛。然后每次刮完了,他就把这个刀,往冬瓜上一插,大叫一声,好了。过了一段时间以后,认为刮毛的手艺已经很好了。现在可以真正的给人理发了,结果来的第一个顾客,他还跟往常一样,给人刮头发,前面做的都挺好,而最后,没想到的是,这个学徒把头发刮完了,一样顺手把刀往头上一插。这虽然是个故事,那也说明这种真实感在训练当中,是很重要的,你能不能做出一个场景,让人有沉浸感、真实感,这样才可以让人的注意力、人动作的速度、精确度都能够得到真正的保证,那么经过训练后,在处理在真实的事件的时候,才能表现出相当的高水平。

然后请大家看一下右边的三个图,这是一个典型案例。这是我们国家的第一列动车组时速180公里。在当时就是我们的国家的最高速度试验速度,我们达到了198公里。这个项目是1999年的项目,当时整个项目的投入是2500万元。可以说是后来的动车组、高铁的起源,也是我们国家第三次铁路大提速的一个标志性产品,具有历史性意义。在这个项目的立项过程中,能不能把这个项目落下来,这是个问题。参与立项会议的客户,上海铁路局的局长看了我们厂提交的二维设计图纸,包括基于AutoCAD的油漆方案图,油漆方案不像一般机械图黑白的那个线条,而是填充了颜色的一个个色块。也就是第一张图。但是上海铁路局的局长说,“这个不够好看,你们能不能弄个效果图?” 然后我们工厂总工就找我安排这个事情,我们组织戚墅堰厂人员、南京浦镇厂人员、合作软件公司人员,利用一个软件,叫Alias Wavefront、国际上最优秀的工业设计软件。首先三维建模,然后赋予材质、色彩、灯光、背景等信息。当时我们工厂的计算机的能力是不足的,建模时是合作软件公司带了一台性能较好的计算机过来,但是还是算力不足,于是安排去了上海电影制片厂,用他们的服务器做渲染,整整运算了两天两夜,做出了第二张图。完成了这张效果图后,给上海铁路局局长看了,他说:”哎,这个挺好,就按照这个做。”于是就有了第三张图,这是真实新曙光动车组的照片。同时因为这列车非常漂亮,所以上海铁路局曾经有数年用这列新曙光动车组照片作为宣传素材,例如车票、宣传册,车站的标牌等等,而当时的铁道部很多宣传材料也采用了这列动车组的照片。

现在来小结一下虚拟与现实,工业生产是需要一个过程的,这个过程也是不断地需要确认的,是一个渐进的过程。这三张图就意味着我们是从开始的创意到图纸、到三维模型、到效果图,最后把这个东西变成了一个实物。在这个项目里面,因为我们做的这张效果图就促成了项目的落实,可以说发挥了巨大的作用。综合起来就是虚拟技术可以很好地促进实体经济发展。

我们接着介绍,刚才这个项目,应该说我们对于这个真实感更多体现的还是在感官上,然后下一个案例是关于响应时间的。对于一些紧急问题、复杂问题,你能不能当机立断,正确处置就很重要。有一部电影叫萨利机长,这是基于一个真实的事件来拍摄的电影。电影《萨利机长》的原型萨伦伯格机长在遇到飞机两台发动机同时熄火后,把飞机迫降在了哈德逊河,这个举措让机上155名乘客和机组人员全部获救。他这个把飞机停在河面的过程也是非常惊险的。而迫降以后,应该说很幸运,当地的应急部门把所有的人从那个飞机上救了下来,然后那个飞机沉下水底。但是,在事后调查的过程中,他的急救策略却遭到了质疑,认为萨伦伯格机长这个处置还是不当的。调查组有人指出,根据模拟分析,飞机应拥有足够的时间去降落到备降机场,而不是水面上。但萨伦伯格机长查看模型方案后提出,这个模型没有到考虑人的延迟反应时间,应该把延迟反应时间加进去。调查组经过探讨,加上了35秒的反应延迟时间,重新进行了分析,然而两次分析得到的结论都一致,那就是飞机坠毁。调查组最终认定萨伦伯格机长没有犯错误,他做出了危险的,但是是正确的决策,他是真正的英雄!

综合起来,真实感不是目的,行动才是目的。我们能不能创造一个虚实结合的环境,沉浸感很强,交互的很流畅,利用这样的一个环境来进行训练,提高人的知识与能力,然后让人能够在一些危急的时候做出正确的处置。而在实际的工作中能不能改变场景,改变内容的显示模式,让人更好地认知思考,有更明确的体验感受,然后从心动到行动,而且是快速有效的行动,这种意义显然非常重大。

    1. 网络通讯能力

作为一种先进的技术,通讯能力可能会有几个指标,包括通讯的握手花的时间,相当于前面说的例子的人的响应时间也一样。然后才可以执行数据的传输,数据传输则核心是数据的流量大小,再然后就是信息传输的方式,例如说文字还是图形图片,图像还是录像,还有通讯的协议,支持哪些连接设备,典型的如多种物联网设备。现在比较火的比如说5G,甚至说6G、物联网、工业互联网等等。

那么在元宇宙时代的,可预期的通讯的基础设施能力提升前提下,能给产业带来什么呢?我这里面跟大家分享的一个真实的案例。化工行业例如那个油气井,现在的监控、远程执行应该说已经进入了一个基本普及化的应用模式。油气井在生产过程当中可能会出现一些故障,例如说设备故障,例如说当前的地层局部已经没有油了,但是设备还在空抽。典型的以前的工作模式是每天有一个固定时间,工人远程把对应井的油管阀门转换一下,然后弄个水桶来测量一段时间内能够放多少油,这样来了解油井的产量。原来的采样的间隔时间是一天。后来变成了使用监控设备,而且监控信息可以联网。那么联网以后,现在是变成什么样一个时间节点呢?大家要注意到我们讲通讯一定要讲我们有多少节点?或者说我们能够支持多少通道。例如多通道,例如我们通常会采用循环采集模式。这个油田的一个区块中的油气井,相对靠近。采集数据量太大,或者油气井数量多,那就对通信能力要求也很高。如果时间太短,那可能不能及时发现问题,处理问题,而时间过短,通讯能力跟不上。所以经过协商,最后我们在油田项目上基本上采用的时间是5分钟的一个采样的循环。那么这样来讲呢,就原来可能说每天查一次,那现在是说每五分钟查一次。那么这样来讲,如果出现问题,那设定一个平均值,也就是2.5分钟,2.5分钟以后就能够发现故障,那么人就可以及时处理。原来可能说那就是半天,隔了半天,就相当于那口油井,有半天可能就是没有正常工作。这就是一个时间差,而这个时间差就是就意味着产油量的变化。那么通过这种改进,有一个统计数数据,一个区块可能每年能够有1.4%到4%的采油量的增加,那么折算一下费用呢,这个拿单点来说,一个点的监控设备包括维护费用,每年不到2万块,但是计算那个增加的原油产值,平均单井就要超过10万块。显然这种模式会带来产业的显著经济价值。(备注:这里的数字为一个历史时点的统计数值。)

这里面我们还要强调一下关于这个网络通讯能力,其实那个时候我们在项目执行过程当中,对这个网络通讯,流量规模一直也很关注。原因就是,客户很早就曾经提出来,能不能远程看现场录像,但是这个录像的数据量实在太大,然后系统的通讯能力有限,所以就降级变成定时传个图片上来。另外也可以根据需要临时性指定某个点,拍一张照片传上来。这个实际上也是反映了我们现场是对通讯有更高的要求的,但是因为达不到,所以只能采取一些折中的方案,而现在,进入5G、6G时代,也许就为远程的更好地监控奠定了基础。

那我们这里面也需要探讨,例如语音数据,我们会有一些语音助理的技术,图像助理的技术,包括一些工业的设计数据等等,在传输的过程中,把模糊的信息进行转化、压缩、加密,在应用端再进行解密、加压恢复等工作,这样充分利用有限的通讯能力,更好地实现数据传输的效果。其实之前探讨的虚拟人,也是一样的概念,就是让信息更丰富,更快、更人性化。总体而言,就是我们是希望信息具备完整性、具备精细性、具备正确性,具备时效性,更有具象,更接近人的感知能力,这样才能够可以让人有沉浸感、真实感,促进信息的有效利用,进而改进业务行为,做出正确行动结果。

2.3虚实结合的可视化能力

下面给大家介绍虚实结合的可视化能力。这里面包括虚拟现实、增强现实、混合现实、扩展现实,还有一个我创立说法,超能现实,也就是MetaR,然后说超智能人MetaMan。VRARMR这里我就不讲了,我只说XR,就是扩展现实,我把它定义成有更多传感器介入,例如感应手套,例如动作感受器,例如脑波接口,然后说超越现实,之前的超越现实说得其实很含糊,我先给他的定义是展示的效果超越现实,例如消防训练,不能放大火吧,只能放小火,但是在屏幕上,我们可以把小火放大,变成大火,这样让人更好地感知,这就是超越现实。而超能现实强调对人的感知、体验,有个词叫破防,或者好点的叫怦然心动,也就是要有行动,这样的虚实展示,强调对人的动作影响,也就是具备使能,这样的虚实结合我把它称为超能现实MetaR。

我们认为VR也好,AR也好,都是在说信息内容的,以及信息内容的表达水平的,但是我们看右边这张图,我们认为它只是一个单节点的模式,把它称为元宇宙的一个子集,或者说是一个小元宇宙。最小量级的以个人为单位的一个元宇宙。那么这一个元宇宙是可以落地的,是说以一个人为核心来构建的。但这个人呢,我们可以理解成他是一个工作人员,工作人员是带了摄像头,这是采集设备。当然这是一个采集设备类的简化。然后带了手机,手机具备计算能力,或者说叫边缘计算能力,手机具有通讯功能,具备交互、展示能力。然后带了机械臂,那么他利用这些设备去工作,如果发现现场的问题,他是自己不能能够解决的,他可以去调用后方的服务器、数据库、人工智能来查询需要的信息。这里的后方我称为近端。如果信息还是不够,那可以联系近端的支持人员来做一些解答。也就是例如说班组长可以介入。当然他的工作过程当中,如果这个任务可能比较复杂,或者说有一定的风险性。远程我们也可以说有领导、有专家,在监管,看看他做的对不对?做的不对呢,要及时的纠正。还有一点,这种近端的支持呢,通过信息系统、物联网、设备,甚至说可以远程发出指令,然后这个人带着一个机械设备进行动作,也就是说可以远程来进行操作。如果这种模式还是不够,不能解决问题,那么我们可以调用远程的服务器,远程的数据库,远程的人工智能乃至远程的专家来支持你前方的业务。甚至扩展到整体的互联网。这样来讲就变成了前端、近端和远端、互联网整体来构成一个作业单元。那这样一种作业单元模式,显然其能力就有了质的改变。这就是我提出了一个超智能人的概念。当然了,我们这里面也就要提到一点,现在呢也有人在提出,李老师,你这讲的是人,但我们有些场景啊。不是可以用机器人吗?我说说的对,我们今后的一种场景,其实就可以简单的分成三种模式。你比如说纯粹的自然人,也就是现实的人工作的场景。第二是纯粹的机器人工作场景。但我认为更多的还会是人和机器人,也就是把机械臂换成机器人,换成无人的模式,联合集成近端、远端,乃至整体互联网支持的工作模式,这才是一个真正意义上来讲是普遍性的、规模最大的模式。

然后我们探讨信息物理系统,就是CPS,其实核心还是我们使用机械设备,通过传感器能够采集设备的状态信息,把这些信息通过网络传递到服务器,进而对这些数据进行分析处理。然后展示给人来看。那么这里面就可以做一些增强的工作,比如说一台机床设备,你在外面是看不到里面的部件坏了,但里面的传感器可以把它坏了的这种状态信息给传输出来。我们在计算机上可以展示出来。比如说整个机器我们用线框模型来表达,这个损坏部件我们可以用红色来标出来的。那么这样的结果,人可以一眼就能够看到我这个损坏的部件。然后就可以及时地对它进行处理。这样我们就提高了问题的解决时效。

下面大家看看这两个案例。左边这个是在介绍那个宝马的信息化应用,最下面这个图其实是一个比较典型的,相当于是一个增强现实场景。增强现实和这种混合现实的一个差别就是通常意义上来讲,增强现实我们是为了在这种现实的基础上提供给你一个虚拟的信息,拿人来讲,最典型的一个例子就是例如我们的人去拍一个CD片子,这个CD片子就是虚拟的现实,从而更好地认知现实,感知现实。但大家都知道,就是这种场景我们的工作对象,核心还是一个真实的人。对着企业的设备、物料,例如传感器信息,那也是真实的事物的信息映射。那么混合现实更强调什么呢?混合现实是强调一种未来场景。所谓的未来场景就是当前的现实,可以认为是一个环境,是我们的工作对象的基础。就像左边最下面那个图,它这个图要表现的是一个配件要装到汽车上,怎么装,装完以后的效果是什么样子。也就是说,我们是在现实的基础上面展现了虚拟,在强调虚拟是未来的要达到的目标。

右边这个图实际上是青岛海尔的图,这是一个典型的数据孪生展示,也可以说是信息物理系统的一个图。一般说数字孪生,如果只是说强调实时性,讲求数据采集、数据传输、将信息构建成三维模型,这个还是太单薄了一下,更进一步是要有对数据进行分析,有个计算,然后有个结果,再确立控制执行,从而构成信息物理系统,一个闭环系统,从而保障设备处于正常的工作状态,可以预测设备寿命,做到问题的早期处理,出了问题的及时处理,当然也会包括如生产任务是否按时完成的进一步调度管理,总之是保障设备、生产过程处于一种正常的状态,或者说一种期望的状态。

综合说下来再总结一下,就是说纯粹的虚拟现实都是虚拟。增强现实是增强上加虚拟,你在强调现实,更好地展示现实,混合现实是在现实上加虚拟,在强调虚拟,强调虚拟可以转化成现实。这是三者之间的差异。然后再回顾一下我们前面提的超能现实MetaR. MetaR的概念是在前述的基础上面,我们又增加了一个执行的概念在里面,它是一种使能技术。而超智能人则强调人、设备、近端、远端、互联网支持的一个模式,强调整体的能力提升。

2.4 虚拟人和组织

我们来简要的说关于这个虚拟人和虚拟组织,这里面有两个概念。首先讲虚拟人。虚拟人是一个真实的,是以真实的人去给自己做一个虚拟人,这是一种模式,还有我们纯粹的做了一个没有一个真实人对照的虚拟人,这是第二种模式。

然后一个群体的构成,这是第二个概念,我们可以称为虚拟组织。象海尔的所谓的员工创客化就是一种虚拟组织模式。从定义上说,我们要讲到它的一个标志。这个标志就是这个人,跟企业之间,有没有劳动关系。海尔搞这个员工创客化?从劳动关系上来讲,他跟员工没有劳动关系,但是仍然是紧密合作的。但是这种模式处理得不好,也会闹得纷纷扬扬的。比如说这个美团,骑手和美团之间的关系。因为有一系列的恶性事件,所以我们社会大量人员呼吁,美团应该要有社会责任。

然后我们这里还要重点深化探讨一些虚拟人的概念。在这里面讲一个真实的案例。当初这个唐俊出名以后,经常讲他在微软是怎么成为高层领导的。他有一份合理化建议提交给这个他的部门领导。唐俊认为,现在的工作模式不对的,就是开发操作系统,每次都一种语言、一种语言地开发,这样周期太长,应该用配置模式,这样可以快速切换。他的部门领导不同意。正常来讲,这件事情就到此为止。但是而唐俊直接给比尔.盖茨发邮件,发了一次又一次,终于几个月以后,比尔盖茨才真正看到了他的邮件,认为他的策略很好,然后就采用了他的策略。再然后大家都知道对吧,唐俊就由此获得了成长机会,后来在微软获得了一个很高的地位。现在我说这个案例,核心要表达的意思就是,如果说个人是一种虚拟身份来提交一些信息,提交数据的时候,如果人的真实身份、地位、金钱、名望的影响,对方可以更客观地看待他所提交的材料,这样的沟通会更有效。

我在PPT里面列的第二条叫员工提案管理系统。这也是我们的一个合作企业,他们也是认为这个沟通的渠道不畅,所以搞了这么一个系统出来。那么这个系统里面,我们称为321项目。就是说每个人一个季度要提三条建议,要求两条被认可,觉得是个好建议。但要有一条被落实执行,这里面就强调有两点,第一提交的上来以后,这个看这个提案的人不仅仅是他的直接的上层领导。还包括相关业务的领导,一般意义上是说每个领域的一份提案,至少会有三个人看到,那这样就保证了就是说这些好的建议不至于被直接领导所阻隔。那么企业通过这种方式获得了很多很好的合理化建议,在企业实施也创造了这个很好的价值,达到了数百万美金。其中最典型的一个案例就是上海中集冷箱跟那个宝钢合作,把这个原来这个采购这个钢卷,从切边卷,改成毛边卷,又改变到钢板。这两种模式改变以后,每年就给工厂能够节约400万美金的采购成本。这个数字应该说还是很大的。

第三条是说一本小说曾经很流行,就是关于职场成长的《潜伏》。这本小说里面,相当于说同事之间,竞争很激烈,结果突然发现有一个员工搞了一个平台,在这个平台上面居然这个行业的采购方都在这个平台上。也就是他利用虚拟身份搞了这么个平台,获得了数以千计的采购商的名录。那么这样的一个人在企业中的重要性会如何?这个企业的高层领导,立即把他升成了企业的副总。

所以说我们前面我们重点在讲虚拟身份,刚才讲的是在很多时候让个人打破这种真实人的身份束缚,从而使个人的能力能够更好地进行发挥。然后说目前元宇宙里一般意义的虚拟人,大家都知道航天系统和新华社推出的小诤,我们说他们做的这个虚拟人很接近真人。那么这样我们会很有亲切感。现在很多例如演唱会,也有那种虚拟人,可以让过去的明星复合。而在营销领域,也有很多的虚拟人,进行产品营销和服务。这种新模式应该说也是取得了很好的效果。

2.5 创新能力

这部分最后我们谈这个创新能力,这也是我们要谈的重点。我们把它称为自由自在的创造。如果说我们把这个元宇宙、工业原宇宙作为一个基础设施来讲。那么在元宇宙里面,我们能够大幅地促进创新,从创意的产生、利用工具进行表达,到交流、改进,再到交易,然后这种创意的工业产品可以转化成真实生产,整个过程元宇宙都可以发挥巨大的作用。我们这里面先强调一点,自由自在的创造,简单的说,你说作为一个创意来讲,我们都知道作为一个工业产品来讲,如果你真要把它生产出来,那我们就需要比如说需要材料,需要设备,需要能源、需要量具等等,这个就很复杂了。但是如果只是个创意呢,我可能就是画了个草图。然后在这个上面写着几段话,做个说明。开始在纸上写的,拍个照片就变成电子的,这就变成虚拟化、数字化了。我传到平台系统上,这个东西可能就可以卖。在元宇宙体系下,它就可以成为商品,而通过接力式的创新,可以把创意变成现实,这样创造的规模会很巨大,也会有很多高质量的创造,而最终成为实体经济的巨大驱动力。

????? 这是我们关于创新的一个解读,下面有一个真实的案例,是南通工学院的一个案例。他们搞了一个平面三滑块三自由度虚拟轴机床的设计,这个开始肯定是没有实物的。学校绘制了图纸,然后给这个南通机床厂厂长看,说是不是能够联合,把这种机床研发生产出来。这个南通机床厂的厂长认为很好。但是交流了几次,每次都说好,就是不见实际行动。后来他们科技处的处长在一次江苏省先进制造技术的会议上遇到我,听我介绍了企业的CAD/CAM应用,决定跟我们合作,把这个机床做成三维模型。然后把三维模型给了南通机床厂的厂长,厂长一看:“哎,这个还真挺好的。”于是同意在工厂试生产。当然了,这里面所有的原材料啊,这个加工都是在工厂完成的。同时工厂给这个南通工学院30万的科研费用。这个也就是三维建模,我的说法,三维建模时进入工业元宇宙的第一块基石,这也是一个示范性的项目说明。

三、 工业元宇宙的特性探讨

下面给大家介绍工业元宇宙的一些特性。这个特性我们讲几个主要的。

3.1 可行性

所谓可行性,我们要强调。第一就是技术的成熟度。第二叫需求的满足度。这里面我们要提到一点,例如说我们现在有些技术费用非常高,但也有一些技术是相对比较成熟的。那么我们在企业里面,一般来讲,我们真正在做企业的人往往会思考这样的一个话题。我是一定要用所谓的最先进技术吗?其实很多时候,答案是:不是的。我们的企业里面真正应用的,更多的是相对成熟的技术。这样来进入规模化应用,这样来讲才能够避免风险。当然我们不是说完全不要最先进的技术。

然后说需求的满足度,也有一些人会提出一个概念,你们能够给我们解决多少问题,能不能够百分之百解决?从我对这件事的可行性理解来讲,认为所谓的最先进技术,所谓的百分之百的解决,其实只是个说说的,是个学术上的理念。真正的执行过程当中,根本就不应该这么干,这么说。最好的方式,还是需要比如说人机合成的模式。拿一个我们的多年前的案例来说明。曾经我们和南口机车车辆厂,搞了一个油泵油嘴的计算机辅助设计系统。

第一部分包括基础数据的输入,输入完成进行计算。然后得到这个计算出这个油泵油嘴的一些性能参数。如果说性能参数不合格,那就再去改基础数据,如果认为计算的结果比较合适了,就进入第二部分。第二部分那么利用这些参数、这些数据,有个绘图用数据处理程序,执行后首先将之前的基础数据、参数演变成绘图参数,然后人工也可以调整。第三部分我们进入ACAD环境,调用绘图语言编制的程序根据这些绘图参数,自动生成图形。那么做了一个系统,我们重点要看效果。这种模式下,原先一个工程师不够,要两个人干一个月才能搞完一个产品设计工作,现在是变成一个人干两天就可以把这个一个产品给设计出来,三十多张图纸全部画完。所以说是不是就很有价值了。这个项目很显然,不是程序全部完成绘图的。所以说我们拿元宇宙来说,很多人认为离我们很遥远,技术很先进,但是呢又很贵。其实很多不是这样的,关键在于说我们能不能够有一个好的可行的策略,这个是很重要的,需要我们深入思考的来找出一条合适的可行的路子。

3.2 经济性

经济这件事情,我只说两点,第一就是像工业互联网及所谓的这个节约1%的成本。说实在的,很多人对此可能不以为然。我觉得这就是说明美国GE这个提法其实并不恰当。然后说德国提出工业4.0革命。那么既然革命,我们会说,一定是对数值上是有显著性提升的。你是能够提升多少呢?50%可能算少吧,二八开到了超过20%,那就更少了。说革命吗,那起码说例如产值提升100%,也就是原来一倍。所以说我们对于经济性来讲,要想着几个概念。第一个我们有投入、要算产出,那么不要纯粹意义上的把这个所有的都虚拟化、都数字化。这个元宇宙太庞大了,比如往小里说,就是信息化的升级。杨学山杨部长前段时间的一个会议上,就曾经提出了,比如说像建筑行业,那我们用信息化技术,有时候这个企业老板总觉得好像亏,不愿意用。后来杨部长就提出一个概念,那就一个简单模式嘛。你说你拿一个项目来核算,在这个项目里面,我用一个信息系统。是亏还是赚,这样就很聚焦,不要凭感觉,这样测算它的一个投入产出是不是合理。如果说我们在这个项目上算下来就能够赚的,那我就可以做。像我刚才这张PPT里面,比如说我说成也是一样的概念,针对某一个订单,如果能用到某项技术,能够促进订单能够拿下来,这个订单可以把这项投入的成本给覆盖掉,那么这次投入是不是就完全可以执行了?下一个概念是说,比如说我们提出的联合采购,这也是一种把成本分担的一个方式来处理。再说我们采用租赁的方式,对吧?我不是完全买断的,我只是用的时候用了几天,用了一个月,那这样成本也降下来了。所以说呢,这里面经济性呢,就是说我们也要采取一些策略,尤其这种新兴技术风险也比较高,那么我们就要考虑一些可行的有经济的方式来推进新技术的应用。

3.3 必要性

下面说关于必要性的问题,大家都知道整个社会现在没有人能够独善其身,作为一个企业,你不是孤立的,你要跟大家保持一致啊,甚至说你要去领先啊,这样才有机会。当然了,你不要太过超前,例如说不要成为先烈。但是如果说你跟不上趟的时候,会有什么样的结果呢?

法国就有一个案例很典型,飞机设计,供应商做的三维模型,到总装的时候发现装不上了。

为什么装不上,看起来好像没问题,真的装的时候发现在很多细节上出现了碰撞。认真研究一下原因,结果就发现总装的时候用的软件的版本和这些配套企业用的软件的版本是不一致的。这一堆小问题结合起来就变成了大问题。一个飞机型号的预计的设计时间就被延误了八个月才搞定。再说我们很多时候也会说,影响最大的,企业的很多技术改进往往都是被逼的。像我们当年就是铁道部的招标,要求我们提供基于三维的、用来维护的。也就是说这个拆卸怎么拆,怎么装,要有一种三维的爆炸示意图。有这么一句话,以后那没什么可说的。我们工厂总工跟我说一下,我就安排软件、硬件、找干部处调动人员,然后18天就完成柴油机的从零件到总装的三维建模工作,一下子就培养了21个新三维设计人员。跟前面那个动车组也是一样,就是说当客户提出要求的时候,我们就做了。

但这里面大家也要思考一下,这也有个问题啊。这属于关系好的,要是关系不好呢。

当你去竞争的时候。客户提出了一个要求,你现在不能够在较短的时间内满足的满足客户。如果说有别的供应商能够做到,就意味着你的企业把这个单子给丢了。所以我说这里,我们保持一致还是很重要的。但怎么保持一致,其实也有一些度量的,这个我也列了一下,对吧?那综合下来的思路,我还是把它称为要做,而且现在就开始小步快跑。

3.4 风险性

风险性这一块,我觉得这个现在从网络上来讲,信息量已经很多了,甚至是太多了。例如一份著名的报告,总共三篇,把风险单独列一篇,而且是最后一篇。按照我们中国人其实很多时候会讲什么呢?会讲风险与机遇是并存的。光谈风险,不讲机遇,这其实也是不对的。所以风险我也就不展开说。但是我要强调一句,有风险没关系,但是我们可以把能够看到的、能够想到的、能够做到的一些事情先做,先上路。再是一个收敛做法,把能够想到这些负面内容尽量地控制在一个较小的范围,投入也不是很大。这样来讲,是不是就变成哪怕有些风险,我们也是能够承受的。

最后说迫切性

这是我们提出最重要的一个概念,就是迫切性的问题。那么这个迫切性呢,最常见的一个就是,企业现在的智能制造、数字化转型需求,这也可以理解成是工业元宇宙密切相关的。比如说咱们北京有一个企业,他们一年产值也有七个多亿,做什么呢?做这个奢侈品的展柜,一线品牌、高档,在那些著名的购物中心。那么做这种展柜,门店要求很高,时间很急。也愿意出钱,但是动不动拖时间点?忙不过来,这就不是钱的问题,而是你技术不能满足,差错避免不了。所以说后来他们用三维软件,后来发现啊,原来很多生产问题,比如说这种板材现场装不上,就多那么一丢丢,切一下十分钟过去了,但是如果短一点,得,得重新备料。后来这种情况就很少了。原来可能一个项目就几十块不对,装不上。现在极个别的项目,一块、两块装不上。那这样是不是效率就更高了。

再说一个我们所谓的先发优势的概念。例如中集团曾经提出一个概念,这个集装箱油漆,我们要用恒温的油漆房。因为用了恒温的油漆房,这个油漆喷涂的更加均匀,效果更好。

这样才能够保证油漆呢有足够的寿命。但是大家注意,中集集团提出这个事以后,做了这个喷漆房,投资很大,5000万。他这么干了以后,由于他在行业的影响力,他是一个先发位置,先这么做了。然后对于采购方来讲,就意味着,这个方式是挺好的。而再问问那些竞争对手,你们现在有这样的油漆房吗?回复油漆房没有,那好,订单没了。第二要规模优势。对于一个规模小的企业来讲,做这个油漆房要花5000万。那花五千万来讲是不是花得起啊?这样来讲,就把这个对手,说得不好听点的,这样就是往墙角里去挤。

所以说我们在元宇宙的这个概念上,我们也想着可能大家都有时候会说叫弯道超车。还有一个概念在说什么换到超车,就是说我跟你根本就不在一个道上。后来我提了一个概念,说我们还有更狠的,我们还有三维的超车,对吧?汽车也可以带翅膀,对吧?所以说我们云云的这个词大家都好理解。星辰大海离我们很远啊。那么我们一定要打破我们思维里面的框架,我们要敢于突破。这是我要强调的要素。

四、工业元宇宙的功能要素与阈值

4.1 虚拟产品的阈值

这里既然是介绍工业元宇宙,那么和一般面向消费者的元宇宙就差别很大,例如游戏,例如社交。对于游戏、对于社交而言,最典型的要素的说法就是讲究沉浸感、真实感。那我们工业元宇宙呢,就可以提出来,我们是要求工业的虚拟品要具备可制造的能力。那其实这个门槛就很高了。

这里面说一个小的案例,比如在以前这个工厂的设计师可能会说我们图纸画完就完了,结果现在上了PDM系统以后,也就是产品数据管理系统以后,企业又上了ERP系统,再然后PDM系统和ERP系统也做了很好的集成。结果现在设计师的任务就变了,他不仅要把图纸画出来。而且要考虑现在仓库里面有没有这样的物料,这也叫具备可制造能力。大家就要注意。我们这里面在强调虚拟产品的时候,就是它是虚实结合的,不仅要考虑我们现在这个图纸,我还要考虑有没有这样的物料,对吧?当然这个考虑有没有这种物料呢?也有概念是说我这物料是以前的物料号,有没有,我以前有没有这样的相关的原材料的编号,没有原材料编号,还要去申请原材料编号,这也是个概念。企业里面我们要根据这个,确立我们的采购周期。有一些物料可以是说没有的库存的时候,因为是通用产品,所以你也可以设计,也可以提交。但是有些特殊件你可能要考虑,我们的协作方能力能不能跟得上。所以说我们综合起来说,也就是工业元宇宙,这是一个核心,就是我们要构造出一个基础环境,在这个基础环境里可以让我们的虚拟的产品,信息更加完整、更加正确,更加具有时效性。

4.2 虚实结合

好,下面我们讲虚实结合。我们前面也都提了一些虚实结合的案例,讲到了这个数字孪生,讲到了信息物理系统。然后我们这里面的综合说一下,再强调一点,就是比如说3D打印,比如说这个设计与加工的集成。那么做逆向工程,我们用这个三坐标测量仪,然后针对已有的工业产品进行采集,构成云点,然后把这些点再进行曲面造型,从而构成那个外轮廓,最后再构造出三维模型。三维模型进而可以做集成制造。那这样来讲就意味着我们就可以构成一种闭环。更重要的是随着这种技术的改进、理念的改进,对这样的产品我们可以持续改进,我们把它称为螺旋式上升。所以这么综合说就变成了:虚虚、虚实、实虚、虚虚实实。最后相当于我有个比喻就是就跟DNA一样。其实就是虚实之间紧密集成的,螺旋式上升的。

那么对生产制造过程,可以理解成产品是包含原子与比特的数字孪生的、生产装备是有数字孪生的,进而可以实现状态监测、寿命预测、状态性维护等等。

那么从这个运作理念来讲,我们也要考虑向前向后。例如说我原来是什么,你知道吗?我们大家都知道宇宙里还有黑洞,那么我们还说什么东西没说出来,没有写出来。向后思考,就是我们要考虑未来,所以说综合说起来就是大家要从时间节点上来思考,挖掘过去的好东西,思考未来的需要,构建当前的好产品,这也是一种理念上的提升。

4.3 生产过程、供应链过程

现在我们说关于这个生产过程和供应链过程,其实对于信息化来讲,现在的很多企业的信息化工作已经做了很多。但很多都在讲我们的信息化项目成了一堆孤岛。

当然我们在这里面提到工业元宇宙的生产过程。我们就强调一点,我们是从创意开始的。在这里面我们要说这个生产过程,跟现在正在采用的运营思路发生了大量的变化。在以前可能都是企业先生产产品。也就是先设计产品,然后生产产品,再然后我们再去做销售。那未来的模式是什么呢?它会有一些变化,这种变化就是:我们先有一个理念,可能就是个创意,甚至是个草图,就跟客户开始开谈,或者反过来客户有一个朦胧的想法,他给你拿个草图,跟你谈,那么我们能不能够把这种草图变成一个大家可以接受的一个中间产品过来,也就是虚拟产品,当然进一步的也可以是一个实物的小样。就像我们前面提的动车组,我们有这个平面图,以前黑白的二维图纸大家见得多了,前面那个动车组的第一张图实际上已经是带彩色的,那是一个有油漆方案,实际上按照一个块、一个块来填的,但是客户不满意,所以做了第二张图,也就是一张渲染过的效果图,也就是说,虚拟化其实可以促进大家更好的沟通,更好的达成一致,进而可以促进项目的执行。

那么从元宇宙的维度、或者层面,我们要提一个概念,就是说整体的供应链过程。就是说生产过程其实和供应链的过程是相混合的,是两者结合才能够生产出最终的产品。供应出问题,整个生产也也会停,也就是我们的生产从这个业务范围来讲,就是说我们要扩大提升自身的思维的边界。系统思维里面我阅读了大量的书籍和文章,看到讲的比较多的,主要考虑系统有几个要素、要素与要素之间的关系,但我觉得现在我们的系统思维有一个很大的缺点,就是现在的系统思维,我们上来不是说先是向内,我们而是要先向外,要先画一个更合适的扩大化的边界,先要想我们的边界在哪里?我们目前的边界是不是尽头,到了尽头,是不是还有很多我们没有想到的内容,这是我们要从思维模式上来讲,要有一个革命性的变化。

那么有了这种变化以后,我们就会有一个体会,那就是企业与企业之间,我们会对对方,甚至说,不是单方,是多方,都有个更好的理解,那么就能够从一个大系统的思路来看待眼前有没有什么问题,或者说我们眼前有没有什么可改进的地方。原来做的很好了,那我们也要思考什么地方能改进。

你比如说前面提到的那个321项目,那么这个项目怎么产生的呢?原来上海中集冷箱从宝钢买钢材,买的是钢卷,后来就有一个员工提出来,我们能不能买毛边卷,宝钢那切一刀,我们也要切一刀,那么能不能两刀并一刀,也就是减少一道工序。企业跟宝钢商量了一下,可以,好嘛,一年就是省200万美金的采购费用。这个过了一段又提出来了,我们切一刀,原来是两刀变一刀变成了我们切,但宝钢毕竟是个专业公司,能不能就变成我们不切,我们直接从宝钢来买钢板,我这一刀换到宝钢那里去。啊,这也是个思路,跟宝钢再谈。那好,也可以,就变成了从宝钢买钢板。当然了,要把这个钢板尺寸,每块板哦,或者说一批板的尺寸、数量发给宝钢,宝钢生产出来,把钢板直接送过来。但是通过这种方式,一年就又节约了200万美金的采购费用。但大家要思考一下,是不是这个供应链的上下游的关系就更紧密了。再说,原来只是买个钢卷,那才多少信息量,现在是细化到钢板,钢板的数量,钢板的具体尺寸,那是不是意味着数据量更大了。那也就是说我们通讯的要求对基本设施的要求更高了,那对企业的。设计人员、工艺设计人员也提了更高的要求。为什么呢?在以前。这是工厂内部的事情,对吧。工艺那负责做工艺设计,画了工艺图,到生产现场,生产现场根据它的尺寸做了一块,试装一下。啊,不对,那好嘛,现场就可以改,因为是自己内部就可以搞定。但是现在是别人切的,如果尺寸不对,不说别的,再生产,这总共有个周期吧,也许就会耽误生产的。这样就反过来逼着设计师、工艺师要把这钢板的尺寸弄得更准。那这样来讲,是不是就意味着企业对于这种整体信息的精细化、精确化、时效性都有了大幅度提升。那么这种提升其实也意味着什么呢?企业里面的非计划的延误越来越少,那就直接意味着工厂的产能大幅提升。最初我跟上海冷箱合作的时候,上海冷箱一年,两亿多美金,超过20亿人民币。后来前几年,我回上海,特地去拜访了上海冷箱。当时总经理黄总告诉我,他刚过来这一年啊,应该说,运气还是不错的,总体来讲我们那个产值挺好,利润也挺好的。我说那产值多少呢?他跟我说87个亿。大家听一下啊。原来只有20多个亿,后来变成一年87个亿人民币,这是什么概念?然后说企业的人,原来1200多,后来1400。也就是说这样的一个产值规模,设备层面我了解一下基本变化都不大。当然这里面也有,因为产量的增加,而做的设备改造。例如说其中一个典型的。有一台发泡设备,原来是人工管的,后来发现人有的时候还会难免出差错。现在随着产量的提高,那对这个可靠性要求高了,后来就装了这种监控系统、控制系统,后来就变的控制更好了。所以我们说这种先进技术的应用,它很多时候也是企业发展的需要。但核心我们要考虑是:是我们主动的去变革,还是要等着别人来要求我们变革,或者说因为我们丢了一些单子以后,有了巨大教训,我们才变革。

    1. 虚拟人与组织

下面我们说这个虚拟人、虚拟组织。这里面的对象我们包括人、组织和组织的集群。集群包括上下游企业,行业企业、园区企业、地区企业等。前面我们也做了一些关于这方面的探讨,这里面我们更强调所谓的阈值,一定要有一个概念就是要把眼睛对外,要把人考虑成多人、组织要考虑成多组织。人与真实的人、虚拟的人;组织有虚拟成分,也有真实的成分。这种我们可以从时间的角度来切分,你比如说像多年前提出的星期日工程师,我们从空间上区分,你要本地的还是远程的。尤其远程的,现在随着这种互联网的发展,对吧?那我们可以说去开一个远程的视频会议。对于有些操作,我们甚至说可以利用现在的5G技术、6G技术在通讯能力许可的条件下,可以做一些远程的操作、支持与管理。那也就是说进入元宇宙时代,咱们的工业的工作模式确实跟以前比,有了很大的改进。

    1. 娱乐与工业

在娱乐产业这部分,我不做过多的探讨,我们重要的是说正视娱乐的积极意义。工业品在娱乐当中能够怎么结合。我个人体会:一是说工业品进入游戏,例如植入广告,然后游戏里也可以有工业产品,例如刀具、商品、公共设施等,这些虚拟的工业品在游戏中可以交流,可以改进,可以交易,另外这些游戏里的工业品也可以转出来,也可以制造。二是我们工业产品和工业的生产过程如何有一定的娱乐化,这样来讲,是提高人的这种心理感受,从而让人感觉到工作也是快乐的,也是幸福的。

    1. 工业品(虚拟\现实)的特征、存储与交易

元宇宙时代,大家应该知道,工业产品也发生了一个很大的变化。这里面我们还要再强调创意的应用、发展、交易管理等等。在信息方面,内容不断强化,例如现在就要包括:1、图纸、三维模型、外包模型、简化模型、分析模型。2、安装说明、维护说明。3、技术方法、专利授权。而工业产品也会变得更加的精细化、数字化、标准化、自动化、与人工智能相结合。然后这里面我们有一个农业机械,那么这个农业机械和我们前面我提到的超智能人(MetaMan)一样,大家以后也可以想着画一个基于单台农业机械的模型,他是不是近端也有数据库的支撑,有人工智能的支撑,有这种远程专家的支撑。这样来讲提高这种农业机械的的整体能力就得到了大幅度提升,成为了超智能机器(MetaMachine)。

那么这里面我们也提一个典型的例子,例如说工程机械。现在很多把模式改了。以前可能是买,现在是变成租赁。为什么能够实现租赁,那么因为有了通讯能力才能够去支持你租赁。以前可能买了工程机械,人不知道去哪里了,工程机械车也不知道开哪里去了。现在有那个GPS、5G、移动网络和互联网相集成,那么如果他这个机器到期没有交费用,企业就可以远程把这个机器给关了,让你开不起来,也可以派人到实际地点把机器拉走。也就是说,因为信息技术的发展,所以现在我们的商业模式也在改变,甚至说革命。

五、工业元宇宙的应用和发展需求

工业元宇宙的需求有多种,这里我们列了七项,分别是:

  1. 客户需求
  2. 技术发展要求
  3. 供应商要求
  4. 政府管理要求
  5. 竞争要求
  6. 企业发展要求
  7. 员工发展要求

5.1 客户的需求

????? 客户的需求会促进企业的信息化等先进技术的应用,前面有几个地方我们也都提到了,这里在简要地说明几个案例。例如因为铁道部机车产品招标,要求提供柴油机的三维爆炸图,于是我们工厂就组织了人员,开展了Pro Engineer软件的三维设计工作。例如我们工厂出口美国摇枕、侧架,美方要求我们必须提供质量过程数据,于是我们工厂就落实执行了SPC程序;而在汽车行业,很典型的,是需要协同生产的,那么供应商的管理系统和总装厂就需要实现对接,于是我们曾经在一个汽车企业实施了PDM系统,但是这费用是总装厂出的。当然进入元宇宙时代,竞争更加激烈,我们要注意客户的需求现在会越来越多元化,越来越复杂化,这是我们需要做一些超前的准备的。

5.2 技术发展需求

????? 这个这里面我只介绍一个典型案例,就是说我们现在这个软件升级,它是需要一个过程的。作为企业来讲,我的建议就是工业元宇宙。我一直在强调,我们要有一个小步快跑的策略,要有一个以点带面的过程。所以我们在早期甚至说是一个混合应用的模式。也就是说我其实就非常反对例如黑灯工厂这种模式。这种模式可能说你原来搞一个车间,搞多条生产线,5000万就够,但现在非要黑灯工厂,投入可能需要五个亿,想的是市场会很乐观。结果等到你这么投下去以后,发现市场没有你想象的那么大,你这个时候再改,船到难掉头那都很难。然后我们也要注意到一条,对企业来讲,很多时候这种技术要求,能不能转化成客户要求?如果你没有跟客户紧密相关,可能企业的决策者就不一定支持。我曾经碰到一个案例,一个企业的信息中心经理,跟公司总经理说, “我们这个UG三维软件,我们是18的版本,现在已经有了19的版本,多了很多功能,我们是不是能买两套.”总经理回答:“现在财务比较紧张。”这就是其实就是结论了,不同意。因为我对那个企业呢比较熟悉,知道他们最大的客户是汇众。我就跟他说了一句:“上海汇众汇众现在用什么版本?”他回答说:“汇众用19。”我接着说:“好吗!你们用18,汇众用19,汇众有没有跟你们抱怨过?你们传过去的模型啊,他们在装配的时候,偶尔会有些小的问题啊?”他说:“你别提了,都提了好几次了。”然后我就跟他说, “那你为什么不把这个告诉你们总经理呢?”他立即就楞了。这里面又回到我们说元宇宙这个概念,信息的传递够完整吗?最重要的信息你是不是能够传递到位。你是不是能够抓住要素进行传达。假如这位信息经理跟总经理说,”汇众现在用的UG是19版本,我们几次传的东西装配的时候都出了点问题,他们希望我们能够保持一致。”这样说总经理不同意也得同意。当然这里面有个背景信息要说的,这个企业当时一年的产值是七个多亿,汇众要占到接近5个亿的采购额,这是他的第一大客户。买两套软件,40万多万,接近50万,就冲着这样的规模,那显然必须升级。这一段小结一下就是不仅说技术发展的需要,也在说元宇宙时代,沟通模式更要改进。

5.3 供应商的需要

但这种技术改进,有的时候也是因为供应商提出来的。那这里面我们要强调一点就是上下游之间,是一种合作关系。它实际上很多时候不是竞争关系,所以更多的时候是说大家怎么样能够把这个产业更好的发展的思路来做事。所以这里面我也只讲一个案例,就是说在浙江,有个叫钱江摩托的企业,跟日本一家模具制造企业合作做模具,合同已经谈完了,签都签了。吃饭的时候那个日本公司,因为是90万美金的单子,日本公司也很重视,公司总经理亲自过来谈的,然后跟那个钱江摩托的老总一起吃饭,吃饭时聊着聊着就说了,你如果能给我提供这个三维模型,我就不要90万美金了,我60万美金就够了。哎,老总一听啥意思啊?但是一算账对吧,这就是30万美金的差额,然后就找到这个三维设计的公司。能不能支持一下?后来他们就购买了90人天的软件服务。大家注意一下啊,90人天多少钱啊?两千美金每天,一共18万美金,当然也买了一些软件,联合把模具三维模型做出来。这在当时,2000年,在全国从来没听说过签过这样的服务合同的。所以说我们从协作的角度来看,以一种更大的、扩大自己系统的边界来看待,就会发现为采用一些新技术提供了可能性,投入就变得有价值了。

5.4 政府管理要求

这个我就不多说。比如说咱们现在的安全要求、环保要求,产业的发展很多地方要腾笼换鸟,地区产能要升级。所以我们企业你是不是能够采用先进的技术,是不是有较高的产值,有较高的利润,这样交的税收比较高,这是个问题。在信息化方面,例如现在环保要求很高,于是某地环保局就安装了大量的采集设备,尤其强调的是摄像头,然后例如那个污水处理设备,开没开,流出的水质如何,在环保局中控室都可以看到,但是当地做了一个决策,就是一般的老百姓都可以去环保局中控室看,结果当地的环保水平得到了明显改善。

5.5 竞争要求

下面我们说叫做竞争要求。关于为了竞争,引进先进技术、先进产品这种案例比比皆是,我们不展开说了。但这个竞争要求我们要提一个概念,不是你死我活的竞争。而是我们既有竞争,也有合作。这里面我介绍一个案例,就是当企业与企业之间在元宇宙这种理念框架下,也是大数据的一种发展。大家是否能够坐做到一起,把以前认为的、所谓商业机密放到一块,大家看看能不能够有这个积聚性。两个企业老总坐到一块了,都是同一个行业,规模也差不多,产品也差不多,产值也差不多。把报表一对照,一个企业老总就说,唉,我的刀具怎么这个量这么大,费用这么高啊。这个肯定有问题,得回去查查了。结果就回去真的查了,因为知道有问题去查,后来就把问题原因找出来了。原来这个企业加工的时候,这个企业的管理模式是按照刀片整体来管理的。刀片加工如果磨损完了,换刀片。结果工人干个什么事呢?在工厂加工时用的刀片,今天上班结束了,刀片往口袋一放,然后去另外一个企业用这个刀片来加工。现在好了,发现了问题就改了,我们不仅要管刀具整体、管数量,我们还要管刀片的使用时间,它是不是在一个合理的时间范围。当然我们也会说这个可能会有个别的异常情况,但那毕竟是个别嘛。也就是说在采取了一个更为精细化的一个管理模式后,企业的刀具的费用一下子就下来了。

5.6 企业的发展要求。

这种发展要求。一种就是说我们的产品改进、升级、换代,一种是解决产品的问题,例如废品率过高的问题。右边这个图实际上也是我们做的一个真实的案例,这个企业做这个铝轮毂。每个月有个说法,从那个做方案,最后生产的样品,总归有十几个批次是坏的。后来说考虑用仿真分析软件,先虚拟化一下。大家也知道这样来讲,毕竟成本低嘛。之前不会,后来让我培训了一周时间。这个当时还有一个问题是说,因为没有数据积累,所以在早期呢,还有一些摸索,后来大概六个月左右的时候跟我联系,说我们现在已经好多了,现在每个月可能就一两个做坏的,那么这个效果应该说还是很明显的。另外从产品的发展角度说,现在的很多产品都增加了智能化的功能,典型的例如开关,出现了智能开关,我们可以远程控制家里电气设备的状态。

5.7 员工发展需求

但是我们也要注意一件事情,就是当企业采用一些先进的一些技术、产品的时候,有

没有统一的、全盘性的考虑。一个企业觉得这个小型电机是发展方向,然后要转向这个销售小型电机。但是他没有改这个销售政策。这样对同样一个客户,买了小型机器电机,是不是这个销售额会低啊,通常意义上来理解。那么对销售人员来讲是什么呢?意味着他的收入下降。所以说一个总经理带着一个销售,去一个企业交流的时候,最后就发现几次示意销售要往那个小型电机上转,那销售就不干。最后回过头来,总经理才明白,原来是这个销售政策原因。也就是说我们在考虑发展的时候,我们还有一个相对的一个考虑啊。

这里面更重要的咱们谈这个工业元宇宙,说句不好听的,在现在的很多的工业企业里面,尤其是一些电子产品类的企业,很多员工真的是很可怜,跟个机器人似的。在一个世界著名的企业里,我就问他们,如果转岗,一般要培训多久,他们回答,最多两天,一年也就一两回。大家听听,每天干着同样的、微小的事情,一年下来没有多少学习的机会,没有什么成长的机会。而在一个机械企业,看到一个工人的工作,就是从大铁筐里,把铁盘子拿起来,放到流水线上,一个铁盘子大概3.5公斤,就那么个机械动作,弯腰,拿起,抬腰,盘子,再弯腰……我们认为,这一类工作,迟早会被机器所代替的。但是未来一定是什么呢?是企业的管理者,你能不能够让员工的创意创新,能有快速发展、甚至跨越发展的机会,这是个很大的话题。如果企业象我们介绍的,建立一种创新平台、体制、机制,减少因为人员身份的一些干扰,让好的创意能够表达出来,让这些好的创意能够去应用、落实,然后在更大的范围去推广,那么这样会有很大的价值,员工的积极性、收益、满意度都会大幅度提高,而对于企业而言,应该也会是价值巨大,从而实现双赢、多赢。

六、 工业元宇宙赋能竞争优势

前面我们介绍的是从自身的发展需求角度来考虑的,接着我们从竞争的角度来探讨。探讨竞争,就采用迈克尔·波特的五力模型,分别包括同行业内现有竞争者的竞争能力、潜在竞争者进入的能力、替代品的替代能力、供应商的讨价还价能力与购买者的讨价还价能力。

6.1 竞争对手

我们用一种什么方式来研究竞争呢,首先我们要对竞争对手进行精准化分析,大家看一下我右边画的这个图,就是说客户需求有四个点,我们的能力有四个点,竞争对手的能力也有四个点。我这里不提供答案,只提供问题,大家可以思考一下,如果只有让你只有一次机会跟客户说一句话,你认为在右边图中你选择选哪一个区域?这里面要说明一点,比如说我们的能力,那个1234,我们要强调既有大区域,也有小区域,而这里强调小区域,也就是每个数字对应的是一个独立的颜色。同样的竞争对手能力、客户需求,也是按照分别四个单独颜色来划分的。这个图可以理解为研究竞争的一个可视化工具。

然后说,我们为了赢得竞争,我们需要有创新,而且是有一定规模和一定水平的竞争,我把它称为3加1的模式创新。有一个具体案例的,一个企业的老总跟我说,想做无人机,然后说自己有一定的客户资源,然后负责生产的,供应商也比较好找。然后就想着,怎么有竞争优势?我的说法,要想有优势,你一定要考虑细分市场,然后针对这个细分市场做自己的创新,然后这种创新要和竞争对手拉开差距。典型的,例如从客户的使用场景考虑,首先距离要远,续航能力要强,那么电池能力要提升,然后是靠海边,那么由于海风含盐量高,那我们抗腐蚀性要提高,第三因为数据的传输要安全保密,也就是比一般民用的要求高。这样这三点就跟普通的无人机就拉开了差距。而进一步,得考虑在国际上的竞争对手的水平如何,是不是能做到世界第一,当然不必所有指标世界第一,但是关键指标一定要世界第一,例如安全保密性能世界第一。他一听就问我,那这样来讲,客户太细分了,我们做了这样创新,然后也只有这样的客户啊,盘子太小了。我说你可以把这个事情是往大了想,当然要结合你的能力,但是起步要想小,要踩实,但也别想太小了,太小了不值得干,没有规模效应。你就要想着我这类客户,市场规模有多大,我能吃下多少份额。比如说我提出一个概念,也就是那个著名的“小目标”。比如说你现在的产值,我们首先假如一个,例如你这个市场能不能达到一个亿。如果你能达到一个亿,那你就先从这儿做起。假如你上来就想吃遍天,那是不现实的。但是如果你能够先有一个根据地,先把它一个亿搞定,你再去干其他的目标就可以了。你要上来想什么都干,那我认为只能导致你什么都干不成。他后来又说了一句,我们刚才谈的,实际上这个未来市场存在吗?我当时就说,那这样,你现在去百度查查吧,国外有没有类似的产品?结果他听我这话以后说,我现在就查查,我也一起查,结果网上一查就有这个美国的相关机构在买无人机。我说,你看,这就是样板。所以说你再综合思考一下,这里面我再总结一句,如果有了国外的样板市场,然后我们策划的自身产品又是针对这个细分市场做的强化,那么我们的竞争力岂不是非常强。

然后我们关于竞争要探讨一下,升维打击的概念,一般说升维打击是指用更高的技术、理论、标准来击败同等级的竞争对手,但是我们要有一个思路,就是显著性差异。例如曾经一个企业招标,需要购置PDM系统,但是两家供应商竞争,结果一家采用的是VB开发,而一家采用的是JAVA开发,因为JAVA比较新,是潮流,结果企业就选择了使用JAVA开发的供应商。

6.2 客户

????? 第二点我们谈客户,一般说客户,都会讲客户的讨价还价能力,但是我们要考虑,企业与客户之间也是可以做到紧密集成的,这样就是一种长期博弈,而且因为现在的产品模式跟以往有了很大的改进,例如专业性要求越高,总量甚至会增加,但是每个批量的数量会减少,那么能不能做到紧密集成,将信息、数据做到无缝对接,或者说能准确对接、自动化对接就很重要。例如上海中集冷藏箱有限公司与宝钢集团之间,之前采购钢卷,后来改变模式,采购钢板,显然钢板的信息量要比钢卷信息量大多了,为了更好地传递信息,保证信息沟通的时效性,双方合作制定了一个信息化平台。而建立这个平台后,显然双方更换会有较高的瓶颈。而且从长期合作乃至博弈的角度说,成本、例如如果可以公平合理的开诚布公地交流,就可以让大家的成本和利润都在一个合理的区间内。

????? 然后说服务性制造,其实这也是一种维度的变化,例如一个卖钻机的企业,经过思考,客户到底要的是什么,钻机是工具,客户最终要的是孔,那么我们就可以不卖钻机,而根据客户的要求进行打孔,根据孔来收费,这样就和竞争对手拉开了差距。

????? 再说客户化制造,或者说依单生产模式,例如服装行业,曾有一个服装企业总经理介绍说,定制服装,从成本而言会比批量化生产多处30%的成本,但是批量生产可能会导致一盘服装有卖不出去的,而如果按照个人定制,那么通过个性化的设计,更好地满足客户,是可以把这30%的成本消化掉的,客户会因为个性化而愿意多支出费用,而且顾客的满意度高。但是我们也要注意,所谓定制,并不是没有任何约束的随心所欲的怎么想就怎么做,我们将其称为外部多样化和内部标准化的结合,例如服装选择版型、选择面料,而不是客户随意指定,而客户西服的内里上绣上名字,或者后背印上特殊的图案就是典型的客户化定制模式。

6.3 供应商

竞争的第三点,我们探讨供应商,在元宇宙时代,如果我们的企业规模比较大啊,那么一定会采取多家供应的原则,另外考虑到技术的先进性,作为规模企业,我们是需要跟踪的,最好的方式就是有一定的采购量,这样可以了解最新的技术,而且可以通过多家供应,可以对比,这样可以促进改进,甚至是升级,这也是一种安全性的考虑。这样也是一种安全性的考虑。另外大家都知道,现在各国政府为了支持本国企业,往往会有一些政策的支持,而且企业可以扶持供应商,让一些本来不具备能力,或者能力较差的供应商上水平,上能力。这样避免店大欺客的情况。最后从长远看,构建联合生态,确立统一的产品标准、数据格式、接口规范等内容,不想受制于人,采购可以考虑全世界的格局。也许以前没有这么想过,而现在,进入元宇宙时代,基于网络的沟通更为便利,没准花些时间,就可以找到更好的供应商。

6.4替代品

????? 进入元宇宙时代,不断有新的产品,旧有的产品也在不断的升级换代,因此我们需要加强跟踪,确立自身的定位,找准自己的定位,这样才能保持生存与发展的能力。

????? 比较典型的例如交通工具,以前有摩托车、汽车,但是现在电动车、滑板车比比皆是。因此企业不仅要思考一般意义上的替代品,在元宇宙时代,更要思考那些不在常识范围内的替代品,也可以说成是脑洞中的竞争替代品。

而在产品的层级上,需要考虑产品的层级的变化,例如奢侈品与一般商品,假如自己做的是一般商品,而一旦奢侈品企业也进入普通商品的领域,那么品牌的势能也许会造成很大的冲击。但是从另一个角度说,改变产品的形态,做出高等级的替代品,也许就有了更强的竞争力。比较典型的,例如汽车的一个结构件,以往是很多零件焊接而成,工期长,成本高,而新的方法是采取管材高压成型,结果质量水平大幅度提升,而成本显著降低,显然具备很强的竞争力。

????? 第三要说的商业模式的变化,有一个词叫做筑坝,也就是说我们要跟这个竞争对手之间要拉开显著差距,要有一定的安全区,我们需要思考各种创新,比较典型的就上商业模式的创新,例如元宇宙时代,因为网络技术的发展,定位技术的发展,可以远程查看工程机械的位置、状态,可以远程将工程机械停机,因此可以将销售模式变成租赁模式,从而提高了客户的购买能力。

6.5 潜在进入者

所谓的潜在进入者,在元宇宙时代更为明显,有句话叫毁灭你与你无关,深究其核心就是产品的革命性的变化,电子行业极为明显。但是为了更好地体会,我们还是拿马车和汽车比较,假如说在马车时代,你百度汽车,肯定不会有的,但是当汽车出现后,马车就会日渐消失。回到现代,因为有了微信,手机通话变得少了很多,邮件也很少发了。所以我们在自己所在的行业,决不能坐井观天,我们需要思考,潜在的进入者是谁,会有什么样的新的产品。要避免他人的降维打击,就要思考行业的潜在利益、花费的代价、承担的风险。既要建立起自身独特的竞争优势,也要有意识成为新的进入者。

这里我们需要考虑的是变化的产品,不变的是需要在变,需要可能会更高,而且是多种需求整合处理,也就是类似于我前面说的3+1创新,这样一旦设想出新产品,跨代,甚至是革命性的产品,就是我们的机会,也就是我们要自己革自己的命。

另一个角度思考,就是要把自己的产品生产的周期缩短,在元宇宙时代,产品迭代的时间越来越短,因此需要适应这样的变化,思考新产品的量本利模式、盈亏平衡周期,以适应这个日新月异的新世界。

七、工业元宇宙案例

讲到这里,因为时间关系,我们简要的来介绍几个案例,按照顺序快速地过一下。

7.1工业云宇宙的高校实训平台

首先元宇宙是个非常大的一个框架,我们最近就在策划,首先是元宇宙的相关的技术、产品,说成是单元节点,这个单元节点上我们能不能够升级,能不能够深化做的更好,这是一个概念。然后从集成的概念来说,我们整个的工业运营里全流程,我们能不能把这个信息链打通,让大家能够体会到这样的一个集成化的优势。中间有什么样的技术问题,这些问题怎么样解决的,接口是怎么样做的,过程当中是如何呈现出来的。第三是这个虚拟产品,以前没有管起来,那么我们需要管,怎么管。我们金山顶尖以往就针对高校做了大量的项目,包括VR/AR,实训平台、智慧教室等业务,近期就在研究、开展工业云宇宙的高校实训平台工作,后期将会推出,也会考虑促进地区的工业创新中心的建设。

7.2 三维设计

然后我们工业元宇宙的三维设计,我们把它称为中国的工业企业进入云宇宙的第一块基石。这里强调一句,我们前面一直在提创意。我说的一个创意,它的表达形式是什么呢?可能是一张纸头,可能一个照片,对吧?有几行字,有几个草图,那上升一点级别,那我可能会有个二维图,那再好一点就是到三维。那如果我们提升到三维,实际上就意味着我们就可以实体化了。所以我们跟中望软件也做了一些沟通。中望软件作为咱们国家拥有自主知识产权的产品,应该说从所谓的高端层面说,可能还稍微弱一些,在一些极度细分的

点上做的还不够。但是说大部分的功能或者说叫绝大部分功能我觉得中望这个三维软件是可以满足的那么我们的策略上来讲,企业采购我是不是可以考虑搭配采购,例如高端配有一点国外的,普及型的、大量的完美用中望的。这样的策略就是一个比较好的一个可行性方案。既省钱又能够解决问题。然后结合中望的开发的生态体系,有什么样的一些具体要求,也可以通过这种整网合作的几百家的开发合作方,帮助企业给解决掉。

7.3产品数据管理-模型驱动结构

????? 那么有了这样的一个三维设计的基础以后,我们怎么样去管理。例如上海思普采用的MDA技术,这个技术我们可以理解成它是一个模型驱动的结构技术。那么这个结构里面就在强调,就是说我们的三维,例如说我们一个产品它的模型架构是什么样的,包含什么样的内容,什么样的形式,这样就和以前的模式有个很大的转变。最早的产品数据管理管什么呢?只管图纸,后来变成包括图纸,包括工艺,包括像我们说的跟ERP结合。那好嘛,我们就包括了物料编号,甚至说要包括了仓库里面的物料位置,库存有没有的状态。而三维模型也是有很多形式的,例如有通常意义上的三维模型,有为了装配用的,为了提高装配效率,我们会有这个三维模型外包模型。有这个加上材质的物理模型;还有要看得出结构,会有简化的刚体模型。那有也有从工业造型的角度来看的是不是美观,那么我们会加了表面材质,加了灯光的渲染模型,渲染结果。再进一步,我们需要管理仿真模型。上海思普这个领域做了很多年,有军工版本、流程企业版本和离散企业版本,产品全生命周期管理解决方案在很多企业得以实施应用,甚至跨行业进入上海海事局等这样的非工业生产领域。

7.4仿真分析

从仿真的角度说,我们会有运动分析模型,动力学模型,有这个电磁分析模型,有热分析,有流场分析、铸造过程分析、冲压分析、碰撞分析等等,到最后我们会说有一个叫做复合场分析。那么在复合场分析里面,我们在数据分析时,往往需要将现实的数据和虚拟的数据进行集成,现实的数据尽可能地做到精确的映射、实时的映射,这样才能减少误差,乃至错误。而我们必须认识到,如果说用实物,那么我们要花费的时间与成本往往会非常高。而集成分析,需要各方协同,需要强大的网络基础、强大的算力。否则真正地进入实物试验,一旦失败,影响力会非常大。就举例说,CATIA软件,用于法国飞机制造商,因为模型总装时,对不上,一检查,发现软件版本不一致,为这么个问题就耽误了八个月。然后说我参加过的一个事情就很典型,在清华大学召开一次汽车安全会议,咱们国内的一家汽车生产企业,现场测试,也算表演,做了一辆新型样车的碰撞试验,结果碰撞下来,安全带被拉掉了,车里的假人碰损得很厉害,至少现场人员看来这就是个失败。那好吧,我跟大家这么说,出了这么个事,企业没有半年方案、新车改不好的。而投产一个新车型,可不仅仅是设计,加入同期土地、设备、人员前期都做了投入,那这半年时间,要浪费多少钱。所以说我们在元宇宙时代,我们能不能够提高从设计到制造的一次成功率。从设计、到试验、产品的规模化生产,整体过程能不能都一次成功,这是我们值得深思、值得探讨的。

7.5安全与环保

而在产品设计的角度,我们还要思考,我们的产品是不是合规,是不是满足行业的要求,也就是要从政府的角度思考,我们在产品设计、产品制造、产品应用的时候,安全方面是不是考虑进去了,环保方面是不是考虑进去,能源消耗、碳排放是不是考虑进去了。而具体地说,例如仿真分析,那就不仅仅要考虑通常的工作状态,还要考虑极限状态,另外要考虑,从产品到部件,乃至零件失效时,失效后会有什么后果,会不会对人有伤害,典型的,例如公交车上设计就会有安全锤,有指定的敲击位置。再例如曾经汽车设计采取刚性设计,后来汽车前部,包括发动机考虑柔性设计,以往的思路是汽车碰撞,汽车强度、刚度很高,汽车损伤小,结果很多汽车出事故,车辆是损伤小,但是造成大量人员伤亡,后来的思路变了,要汽车前部柔性,可以吸收能量,目的是保障人的生命安全。再有就是要有预案,有数据准备、模型准备、算力准备,采用数字孪生技术,在重要设备运行是监控状态,如果有异常发生,可以快速高效分析计算,提出解决策略,达到应急的快速响应需要。

而扩展地说,在产品协同设计、协同生产过程中,其他的协作企业、协作人员,是不是也能全局一盘棋,达到同样高的水平,目前来看,显然还有需要改进的地方。再典型的说,例如危险品的存放、运输|、应用,是不是合规,是不是合理,我们国家在这些方面有过很多教训。欣纬智慧是国内的应急平台解决方案提供商,专注于城市安全智慧应急的理论研究和应用创新,取得了大量的成果。

7.6 制造执行管理

前面我们介绍还是在设计层面,设计时需要模拟加工,但是工业生产存在大量的不确定性,在真正生产加工时,需要制定生产方案,并且可以做到实时的数据采集、监控,有问题快速地调整。兰光创新一直在做这样制造执行系统。已经具备了数百家的工业企业的合作,领域包括军品啊、航空、航天、工程机械、铁路机车车辆。然后我们也要说,再往下一层,兰光创新也有机床设备联网,单个的数控设备的智能化改造,远程的互联网制造云平台,然后才有前面提到的数字孪生,也包括扩展些说的信息物理系统,这些都强调一件事,就是提高数据传输的时效性、数据的完整性、精细度、正确性。从而可以能够尽早地、及时地掌握发现设备的状态,对设备的寿命进行预测,当生产设备出现一些问题,可以在早期就及时处理,从而避免更大的故障发生。而从生产管理角度说,例如缺少物料,可以通过看板,通知仓库补料。再高一层级,经过汇总、分析,可视化,可以将生产的结果及时通报企业高层领导,或者说为高层领导提供查询了解的手段,从而保证企业生产的有序可控。

八、工业元宇宙的企业新模式

我们最后对企业新模式做一些规划。从企业来讲,我们可以理解成它是一个中宇宙。前面我们曾经提到,也就是说基于个人的,我们叫做小宇宙。如果说一台机械装备,更具体的,一个农业机械工程机械,那也可以理解成是一个小宇宙。

8.1 企业新模式-中宇宙

对于一个企业来讲,我们可以说它是一个中观,那么比这个个人大得多。这也是社会经济中独立的一个个运作单元。甚至说从经济的运行的角度来讲,这也是一个最主要的主体。那我们要体会到企业里面三种变革。

第一叫企业的资源变了,通常会说人财物。最典型的比如说拿钱来说,我们原来有实物资产,大家也都知道到很多说,这个无形资产。但是我现在提出一个概念叫智力资产。那么这个智力资产也包括两部分。什么叫做两部分呢?一种是说目前的员工队伍,这是目前的人事资产,但是这些人的创意,我们要管他现在的一些想法,那他未来是什么样的想法呢?你能不能够促进一下,让他去在某些前沿的技术科学去做研究,去做预判。也就是说,我们不仅要管理过去,要管理现在,我们更要管理未来,要管理未来的创意,这才是我们的工业元宇宙的思路。

第二我们说对于这些资源,我们在这样的资源的基础上,大家都知道,比如说有一个词,叫做周转率的问题,那就你的运营管理能力。最典型的你看,以前我们要生产、供应、销售。当然了生产出来以后有仓储,有运输,有应用。那今后会变成什么呢?我们这个销售,这个订单签了,我才去买原材料,然后再生产。那这样来讲是不是对企业来讲,这个财务状态来讲会变得更好呢,这就是一个模式的变化。

综合下来就是企业,我们要做变革。那么这种变革。先从信息化的角度讲,相对而言我们做信息化的变革应该会一定会比做实体化的变革,投入产出要好,费用要少,那么再考虑企业的综合的能力提升。最后说我们家企业一种革命,那就是大胆的去设想,先扩散后收敛。你就是说拍一个数字,我先想着什么方式能够让我的企业的销售额提升十倍,我知道他可能达不成,但是我先按照这个十倍的去想。定一个很宏大的目标。按照原原则这个来讲,我要定一个,我上来就是看不见的目标,然后去探讨能不能找到一个能够接近这个目标的路子呢?现在达不到,我能不能够把这个变成三年目标,五年目标,三年五年后能达到这个目标呢?然后我们经过有了这样的一个思路以后,也许我们就能想找到一条路径,那是不是可以跨越式发展了。

设想我原来假如一个亿的产值,因为我想的是个以前从来不敢想的。所以原来想的一个意思,就是想想明年嘛,最多也就1.5亿了。那现在上来,因为我们是想了十个亿,结果就会发现有很多东西,我们没想到的,有些资源我们是可以用的,我们可以借着这种模式,把自己的资源扩大化,那最后发现有一条可行的、觉得6个亿、7个亿还是可以想想的,这就是一种元宇宙时代的思维革命。

8.2 企业的近期、中期、远期规划

那么从近期来讲呢,我觉得可能说现在很多人都认为这个元宇宙离我们还远。但是我们还是认为从一个俗语来讲,现在是星星之火。我们应该是我们已经有半只脚踏进了元宇宙。在近期我把它称为理论的发展。会有大量的书籍呀、文章呀、报道呀出来。现在我们有很多元宇宙的组织,我已经看到6家了,对吧?这个元宇宙产业,现在也可以说成是原来这种数字经济的相关企业,现在也会有一些突飞猛进。然后从应用角度来讲呢,我们有一些系统、一些试点工程,甚至说也有一些企业是不是都在考虑,甚至已经在执行,我们能不能成为这个工业园宇宙的示范企业?那么再往经济角度来讲,现在的资本市场,应该说还是非常活跃。比如我前段时间跟一个投资人在交谈的时候,他就跟我们在讲,他说他们作为这个资本市场的角度来说,就在思考一件事情。当初他们发现就是这个资本市场的变化,以前对元宇宙没有概念。但是看到一些企业的股价上升的很厉害。那么这个企业为什么股价上涨的很厉害呢?哦,了解一下,研究一下,发现他们现在是所谓的元宇宙概念股,于是他们就也积极的投入到研究元宇宙。然后他跟我讲,我们最近还是投了两个元宇宙企业。所以说,这就是近期,综合起来还是那句话,就是我说的工业元宇宙,现在就可以开始探索。

????? 那么后面呢,因为时间关系,我就不详细谈了。中期会有:中心化、去中心化、多中心化、中心之间的联系;大量创新的诞生;新兴产业的崛起;经济的新一轮增长。长期会有:个人的发展,人机结合的小宇宙模式;经济发展由大道强,中国制造具备国际竞争力;国家、民族、人类的高速发展,实物产品与文化产品更加丰富、高质量,服务便利化,人民的幸福感显著提升,进入一个新时代。

这里我只强调一句话,那就是说我们国家有我们国家的特色,我们国家最大的特色就是从世界各个国家层面来讲,我们有最多的人口。大家都知道中国人很勤劳,中国人也很聪明。那么我们说云宇宙能够促进我们中国人的创意创新、乃至创业。那这样来讲,对于我们国家的经济发展将有一个极为重要的影响,甚至说会有一个叫做里程碑的意义。

8.3 一些尚需探讨的话题

当然了,前面是讲的都挺好,我们也要最后还要来讲一讲,有一些需要探讨的话题。比如说不确定性的问题。我们现在说最多的,有时候会讲这个技术不完善,产品不完美,头盔太重,时间长了会眩晕,企业资金困难,人员变动化,国家政策的不确定性、国际市场的不确定性等等,我们需要擦亮眼睛,理性决策。

再就说说内卷,不要用所谓的互联网模式,把元宇宙当做一个概念去做大规模投入,去炒作,要把精力、资金、资源真正意义上落到自身的业务的改进上、落实到产品的改进上,不要那种所谓的为了拉客户、拉粉丝、抢流量,各种烧钱,成了一个现金流的纯粹消耗,或者用所谓的免费、跳楼价抢眼球,营造出一种侥幸的赌博场景,让人不屑,一旦撑不过,就完蛋。这样并不是一个好的方向。最典型的比如说游戏,现在说起元宇宙,很多人都把游戏排第一位,如果说把游戏作为元宇宙的最核心的、最主要的发展方向。我很赞同的说法,就是如果这样干,那确实就是内卷,这样会走向穷途末路的。工业元宇宙不同于游戏,不同于社交,它是有实体的。应该说,通过工业元宇宙,我们要去大力的发展工业元宇宙,这样来讲才能够把创意变成虚拟,虚拟变成现实。这样来讲,对实体经济的发展才能够起到作用。

最后我们也要谈关于这个元宇宙的一些理念的引导。这个我稍微展开点说,拿我原来在企业里面的一个具体的情况跟大家来解读一下。就是说为什么我们还是需要引导呢?任何一门技术,一种理念在企业里面去应用的时候,在早期可以说是各种情况,可能这些要素都不够成熟。观念不成熟,软件不成熟,操作的方式不成熟,人也不熟练。然后呢,企业对自身的产品是熟悉的,但是这个软件本身是不熟悉的。那这个时候,提交的数据很多时候是不是能够满足软件的要求呢?也不是很清楚。那这样的情况就会什么?我原来在企业里面,曾经就是说它实际上变成了一种恶性循环。这个恶性循环的表现就是说我们当时叫CAE,也就是计算机辅助工程。现在拿这个说,也可以说是虚拟化、是仿真计算。那么实际情况就是说一个东西要计算,要模拟结果,设计师就不愿意好好提数据,真的领导压下来要提了,他给你敷衍了事。结果就变成提供的数据就是敷衍了事的,那我们的计算结果会是好的结果吗?那就是说计算结果也不好。然后这个事情还变成了循环,因为计算结果不好,我就不愿提供好的数据。因为没有好的数据,算的结果就不好,这就成了个恶性循环。那对于企业来讲,后来是怎么样转变的呢?

就是我们后来因为遇到有几个项目,最典型的有个新加坡的一个凹底平车招标,这个招标,客户明确要求提供有限元的计算模型和结果。咱们要注意一件事,中国的发展有的时候是说,我们中国的客户要求是什么?国际的客户要求是什么?我们的眼界是不是能够突破自身企业,是不是能够达到客户的需求?我们是不是能上升到国家层面、国际层面的标准,上升到用未来的时点来看待、来思考自己目前的状态。

当时就是新加坡要求我们一定要有有限元的计算模型。那好吧,就算一下吧。算一下以后,我们的工程师找我,我当时呢虽然年轻,只有28岁,她跟我说,“这个数觉得算的结果不对。”我说,“不对嘛,你就去找车辆组嘛,就找那个车辆的设计组的组长。”她去了,时间不长,回来跟我说被骂回来了。我们这个做计算的还是个岁数比较大的一个女同志。就差眼泪出来了,说我觉得不对,被骂回来,那个车辆组的组长,他一张嘴,不可能的,我们那个件都用了几十年了,从来没出过问题。我说:“那这样吧,我来看看吧。”我是这个铁路的铁道车辆专业出身,当时也是在做车辆嘛,我就认真看了一下这个设计方案,客户的要求。然后查了一下我们国家的一些相关规范,然后有看了一下我们工程师的整个仿真模型。后来我就把要点给她点了一下,我们是明白了。然后我就找那个我们的车辆设计组的组长。先说一条,毕竟我们原来去的是个工程师,我呢当时算是咱们工厂的计算机中心的副主任,那也算是中层干部了,对吧?我一去我就跟他说,“我说你好好看看,我只说一条,国内的标准是什么。他现在给我的规范要求是什么?”结果那位组长一看,张嘴想了想,给我来了一句话。“那么高的制动力,那么高的速度弄个紧急制动,新加坡才多大点地方。那么高速度要开海里去了。”我说:“不管他是不是开海里,反正就一条,人家的技术要求比我们工厂的、比我们那时铁道部的规范,差不多两倍。下面怎么办?你自己看。”这么一说,他也知道他没什么说了。改吧!好,改了。其实这个事就是什么呢?我们这时候还在虚拟,没到真实制造。后来又一个项目,那个项目倒是国内项目,但因为之前有了这么一次事,这个还不是领导安排。也说反正算一算吧。算一算以后,我们的工程师还是同一个人,算一算以后认为那个两个地方有点弱。还去找了一个组长,这回呢,没有这个所谓的这个规范管着他了。这个车辆组的组长认为,我认为没事好吗?结果这个车,在这个青岛四方研究所做这个实验的时候,就在提出了两处关键部位裂了。没办法,从四方厂去弄了一些钢板去补焊。那实际上来讲,按说这就算试验过程中当中发现的缺陷,耽误时间,影响结果。有了这么个两个事,我们工厂的那个主管车辆工作的副总工就有了一个说法:“以后啊,这个车辆新项目,都到计算机中心先算一遍。”那这就是一个以前的恶性循环,后来因为国际化需求有了突破口,有了突破以后再应用到国内的产品上,又做了一些验证。也就是不用这样的新技术,不认可新技术的教训。最后变成了让这种新技术变成了一种普及性的。那么因为普及,所以大家就变得积极参与了。提交的数据也更准了,算的时候呢,算的次数也多了。那么可以说一些经验也又有了。这里面也要强调一句,比如说我们前面提到的要素和阈值,那么这种阀值也就越来越精准了,这样来讲就形成了一个良性的循环。所以说对于工业元宇宙来讲,我们从政府级的领导,从企业的领导,包括个人都要有这种考虑。就是说要能够想着目前可能存在的风险和问题。那么关键在于说我们是不是能够用一个相对比较积极的态度,以一种建设性的思路去把这个事情积极投入。这样来讲,才能够有一个好的一个结果,也避免出一些问题、后面后悔,耽误时间又浪费资源。

九、总结与展望

所以总结起来,我们说工业元宇宙,会给我们的工业企业带来一种很大的改进。那么这种改进我们要考虑到我们怎么去做升维打击。例如上海美声服饰辅料有限公司,搞了一个大半自动化的用户定单向生产代码转换系统,可以将原来的正常一个月交期转变成一周交期,结果客户向上一级,也就是集团、品牌商反馈,建议集团其他企业、或者品牌商的其他生产企业,从美声采购辅料。这样美声的竞争对手可谓不知不觉就丢掉了客户。

我们在考虑事情的时候,我们有没有原则,有没有完整性。你比如说上海港机,他不仅做港机,他还有自己的船。大家都知道现在因为疫情,现在的交期就很紧张。当年实际上也是这个原因,国内也有做做港机的企业,跟上海港机竞争的时候,上海港机有一个优势。因为自己有船,所以他跟国外的客户进行交付的时候,他就可以相对来讲更好的把控交期,所以就为他赢得了竞争。

然后再说一点叫做大势。什么是什么大势呢?现在的企业竞争,很多时候已经不是单个企业的竞争,而是一个产业集群的竞争。那么在这种产业集群的格局下面,你作为一个企业的负责人,你是不是在这个大局里,是不是已经进入了这样的集群,就显得很重要。例如中集集团,以南方中集作为样板,并购重组,如青岛中集、南通中集,从而形成了规模优势,其他企业跟它竞争,不说别的,就一条,原材料批量采购的成本价差就压死你。

那么最后一条,我们说最关键的一点是什么?是关于核心竞争力。核心竞争力我提一个事情来表达,我先把结论说了,我们最重要的一个概念是什么?就是我们有没有提前布局。如果在别人局里,我们能不能够破局?当下元宇宙来了,我们入不入局?我们能不能破局?能不能重新布局?当年联想,大家都知道他收购IBM笔记本的业务,但是大家知道吗?他做这笔业务的时候,他是有咨询方的,咨询公司收了一大笔钱。那他们收到这笔钱,为什么让他们成为供应商呢?前面我们也提到,我们不希望被供应商所要挟对吧?那就是因为当初,那家作为咨询方的公司,他们跟IBM多年前就有一份协议,如果被收购他们会如何如何。因为有了这份协议,就逼着联想,就只能选择这家咨询方来合作。所以说我们关键还是最后这句话,也就是我们这次讲座的核心,我们要从现在就开始来探索工业元宇宙。

总结起来就是:工业元宇宙,未来已来,我们要开始探索。只要我们探索了,那么我们的未来就可期。

好,就到这里,谢谢大家!

????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????? 李正海 2021-11-15

???????????????????????????????????????????????? ???

特别感谢李老师的这个精彩报告。这个报告我觉得时间很长,而且从上到下讲的比较清楚,我就想最后还是希望线上的各位朋友,我们跟随李老师一起去建设我们的工业元宇宙,谢谢。

??????????????????????????????????????????????????????????????????? ????? 张彦国 2021-11-15

注:本文稿根据2021-11-15日直播发言整理,略有改动!?

李正海 2022-2-7日

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加:2022-02-19 01:20:04  更:2022-02-19 01:20:12 
 
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