量力而行——機器制造商最佳發(fā)展策略

在一個概念橫行的時代，企業(yè)應(yīng)如何更好地塑造自身競爭力，既有戰(zhàn)略意義也同樣具有現(xiàn)實討論的價值。作為一個耕耘數(shù)十年機械自動化領(lǐng)域解決方案的企業(yè)，貝加萊25年來在中國一直深入垂直領(lǐng)域，并積累了大量領(lǐng)域知識，穩(wěn)扎穩(wěn)打，贏得了產(chǎn)業(yè)用戶的長期信任。本文基于貝加萊機器智能與創(chuàng)新論壇肖維榮博士的“自動化的巧實力”演講，從產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略、技術(shù)的杠桿效應(yīng)到戰(zhàn)略抉擇，進行了全面的闡述。

產(chǎn)業(yè)難題

應(yīng)用復(fù)雜性、成本壓力、硬件商品化是企業(yè)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。首先，應(yīng)用復(fù)雜性在于機器從最初的邏輯與電氣傳動， 到今天的連線集成、過程工藝、視覺應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與總線、機器人，乃至像柔性輸送系統(tǒng)這樣的機械與電氣的集成，還會擴展到基于機器學(xué)習(xí)的優(yōu)化、策略類全局的集成，使得復(fù)雜性變得更大。

其次，成本壓力是每個行業(yè)都面臨的問題，如何讓機器節(jié)省更多的材料、更少的人工消耗、能耗，本身就是機器應(yīng)該為制造業(yè)提供的能力。再者，就是硬件商品化，自動化本身推動了制造業(yè)的發(fā)展，同時也推動了產(chǎn)品硬件的標(biāo)準(zhǔn)化與同質(zhì)化，這使得企業(yè)必須擴展更多的軟性競爭力，才能贏得競爭。

如何發(fā)揮技術(shù)的杠桿效應(yīng)

巧實力，在于發(fā)揮技術(shù)的“杠桿效應(yīng)”，解決復(fù)雜問題，需要化繁為簡，專注于在最具放大倍率的地方來解決問題，或者在瓶頸處下功夫，才能發(fā)揮巧實力。機器的智能在于對材料、工藝、流程的適應(yīng)性，將隱藏在人大腦中的隱性知識(經(jīng)驗)與顯性知識(數(shù)據(jù)、信息、方法)，通過算法與建模形成廣泛適用的模型，并通過測試驗證實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化封裝。而其中物理測試驗證將花費巨大的成本，這就必須借助于數(shù)專設(shè)計力量，通過建模仿真工具與平臺，對各種應(yīng)用場景建模，并可以在虛擬環(huán)境中驗證，以降低實體測試驗證成本，如圖2。

第二個問題在于軟件智能的問題，傳統(tǒng)的機理模型具有經(jīng)濟、可預(yù)測、可解釋的有點，但并非最優(yōu)，并對非線性、不確定類問題難以解決。這個時候，需要借助于AI的力量，其擅長尋找數(shù)據(jù)背后的規(guī)律、并形成新的知識與模型，將工業(yè)機理與數(shù)據(jù)驅(qū)動建模相結(jié)合，可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，進而獲得機器性能與效率的提升。

巧實力——發(fā)揮軟件的價值

制造業(yè)的創(chuàng)新，應(yīng)該聚焦于采用平臺軟件來進行創(chuàng)新，基于軟件的創(chuàng)新帶來以下好處，如圖3。

1.同樣硬件最大的效能發(fā)揮

今天，隨著芯片、通信技術(shù)的發(fā)展，算力與通信實時性等均已然不是問題，中國機器制造商所采用的硬件與國外競爭廠商并無差異，然而，差別仍然是在軟件上，這個軟件體現(xiàn)在包括多個方面，例如功能性設(shè)計，對于原來硬件資源的能力發(fā)揮。這包括多方面，例如將原來需要專用硬件的控制系統(tǒng)，如稱重、糾偏、放卷等封裝為專用的軟件運行在PLC上，發(fā)揮控制器本身所具有的遠程診斷與調(diào)試能力，更符合操作人員習(xí)慣的HMI交互設(shè)計，凡此種種，越大的軟件能力提升系統(tǒng)的倍率，增強競爭力。

2.長期的工藝創(chuàng)新封裝

數(shù)字化隱藏的暗線在于工藝Know-How的封裝，使得更好的保護知識產(chǎn)權(quán)，基于原有逆向工程的方法今天越來越難， 機器的幾何外形易于仿制，而算法、軟件這些易于被加密，并且蘊含知識與應(yīng)對變化的架構(gòu)則難以被復(fù)制。而軟件的競爭已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)不爭的事實，而工業(yè)軟件的匱乏不僅在市場上所討論的EDA、CAD/CAE、MATLAB/Simulink這類數(shù)字化軟件， 對于制造業(yè)來說，運行在PLC這些嵌入式系統(tǒng)上的工藝Know- How軟件則更為欠缺，這些同樣是產(chǎn)業(yè)知識的凝聚和積累。

3.創(chuàng)新效率提升

對于機器制造業(yè)而言，創(chuàng)新在于通過技術(shù)融合來解決用戶問題，快速的工藝構(gòu)建來應(yīng)對變化的生產(chǎn)、工藝優(yōu)化來提升品質(zhì)、降低材料與能源等消耗降低成本，一切創(chuàng)新來源于如何為用戶帶來價值，而最優(yōu)價值的工作并非重復(fù)的代碼開發(fā)。因此，如何提升軟件研發(fā)效率需要一個高效的平臺工具，例如貝加萊Automation Studio就能為機器開發(fā)者提供這樣的支撐， 而mapp，運行在Automation Studio上的軟件模塊可以提升機器開發(fā)的效率，mapp將貝加萊在各個領(lǐng)域所積累的專業(yè)知識封裝為可復(fù)用的模塊，使得機器開發(fā)者將時間聚焦在為客戶提升價值的工作上，而不是基礎(chǔ)的軟件模塊。

如何解決人才解題

談到如何塑造“巧實力”，最大的解題正在于人才。今天的制造業(yè)，不僅需要高素質(zhì)的機電工程師，也需要UI、算法與軟件工程師，這些都是需要人才作為支撐，人才本身需要復(fù)合型，接受橫向機械、電氣、工藝的訓(xùn)練，以及專深的垂直行業(yè)知識。

而對于企業(yè)而言，人才必須有很好的“土壤”，不僅招募優(yōu)秀的人才，而且給予發(fā)揮空間，愿意留下來一起發(fā)展，這就需要企業(yè)打造“學(xué)習(xí)型組織”，因為良好的學(xué)習(xí)文化本身就是一種凝聚力環(huán)境。團隊具有批判性思維的素養(yǎng)、創(chuàng)新思維、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的嚴(yán)謹(jǐn)、暢通的溝通，如圖4。

圖 4 人才與學(xué)習(xí)型團隊打造

人才的投資是最能發(fā)揮杠桿效應(yīng)的投資，他們是極高回報的投資，對于企業(yè)來說，在任何時候，都是長期發(fā)展的基石。過去的25年里，貝加萊花費巨大的投入在人才培養(yǎng)，方能打造一個為用戶帶來高效能解決方案的體驗，確保長期可靠的合作。

產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略抉擇問題

今天，產(chǎn)業(yè)充滿了各種詞匯，在近年，包括工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、數(shù)字孿生等多種概念的爆發(fā)，成為了數(shù)字化轉(zhuǎn)型時代大家都關(guān)心的話題。我們要學(xué)習(xí)先進的技術(shù)與方法，但也要緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)實踐。對于制造業(yè)，不能忘記初心， 我們?yōu)橛脩魩硎裁礃拥膬r值?在選擇工具與方法、在制定企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略、技術(shù)戰(zhàn)略時，必須有所取舍，有所平衡。

作為一個在中國經(jīng)營25年的外資企業(yè)掌門人，肖維榮博士擁有對中西方文化、產(chǎn)業(yè)差異的理解，因此，他提出了制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇建議。

對于歐美的“盡善盡美”(As Good as Possible)以及中國人所堅持的“夠用就行”(As good as needed)的哲學(xué)，肖維榮分別進行了解析。對于盡善盡美而言，它應(yīng)該是一個長期追求，逐步搭建架構(gòu)，不斷完善，但是，它也同樣是需要長期規(guī)劃、架構(gòu)能力與高時間成本。對于中國的快速發(fā)展， 以及像新能源的快速變化市場而言，這種方式會顯得周期長、成本高。而另一方面，夠用就行，往往解決眼前問題，而忽視了長期的框架穩(wěn)定性，甚至經(jīng)常面臨推倒重來的問題，在知識的封裝-擁有長期核心技術(shù)方面會同樣遇到障礙，難以持續(xù)。因此，在肖維榮博士看來，量力而為(As goodas you CAN)更為可取，它平衡了兩者的缺點，發(fā)揮各自優(yōu)勢，作為一種策略，它基于為復(fù)用而設(shè)計的模塊，并構(gòu)建一個具有長期兼容性的軟件架構(gòu)，使得在短期問題的解決與長期的架構(gòu)上獲得平衡。同時，通過共建生態(tài)，使得企業(yè)把注意力關(guān)注在“集成框架”上，而不把精力耗費在自己的代碼實現(xiàn)上，但是，在核心工藝方面，則必須自主研發(fā)，對于可被復(fù)用的開放軟件模塊可以借助伙伴的力量。

通過這樣的發(fā)展哲學(xué)，可以在長期與短期、內(nèi)部與外部之間形成平衡，構(gòu)建一種企業(yè)戰(zhàn)略級發(fā)展的“巧實力”。

回顧肖維榮博士在本次會議上的演講，從技術(shù)到運營，從戰(zhàn)略到實現(xiàn)，全局而系統(tǒng)的闡述了對于機器制造業(yè)的企業(yè)如何打造自身的“巧實力”，不僅具有前瞻，也具有可實現(xiàn)性，啟發(fā)產(chǎn)業(yè)思考。