南京智能制造研究院何斌：打造協(xié)同仿真平臺，讓智能制造更具“工匠精神”

期待國內的仿真平臺讓企業(yè)更具工匠精神，更注重自主研發(fā)。

今年的兩會(huì )上，總理提到，我們要打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉型升級賦能。

智能制造看似是一個(gè)宏大的話(huà)題，但往細處看，卻有著(zhù)萬(wàn)變不離其宗的核心：工業(yè)軟件，而工業(yè)軟件最關(guān)鍵的用途便是仿真設計。

最近，我們采訪(fǎng)了南京智能制造研究院的何斌院長(cháng)，聽(tīng)他從行業(yè)的角度聊聊智能制造的關(guān)鍵議題。

圖 | 南京智能制造研究院的何斌院長(cháng)

研究院的開(kāi)始，幫助企業(yè)“打磨”工匠精神

研究院三個(gè)字，一直是高端、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)學(xué)研等在內的代名詞。比較特殊的是，南京智能制造研究院的成立既不是政府、也不是企業(yè)主導，它更像是一種新型的產(chǎn)學(xué)研結合體。

何斌院長(cháng)談到研究院成立初衷，提及最多的便是吳澄院士。

從“七五”到“十五”（1986-2005），國家一直扶持國產(chǎn)自主工業(yè)軟件的發(fā)展，當時(shí)主要的扶持渠道是國家機械部（機電部）的“CAD攻關(guān)項目”、國家科委（科技部）的“863/CIMS、制造業(yè)信息化工程”。

吳澄院士便是當年“863計劃”的主要參與者。如今，吳澄院士既是清華大學(xué)自動(dòng)化系教授，博士生導師，也是國家CIMS工程技術(shù)研究中心主任。從早期的863計劃到當前的智能制造，吳院士一直心系技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的結合。

“吳澄院士非常嚴謹，他希望成立研究院是可以把清華正在做的一些東西，用來(lái)真正服務(wù)企業(yè)。”

為此，何斌他們前期調研了60多家企業(yè)，了解他們對技術(shù)的需求以及想法，最終確定了一個(gè)可執行的形態(tài)，打造一個(gè)政產(chǎn)學(xué)研的平臺，強調民營(yíng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)參與。

簡(jiǎn)而言之，南京智能制造研究院是由南京經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區、清華大學(xué)國家計算機集成制造系統工程技術(shù)研究中心（國家CIMS工程技術(shù)研究中心）及賽特斯信息科技股份有限公司三方共同發(fā)起成立的“政產(chǎn)學(xué)研”科技創(chuàng )新平臺。

這也是南京經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區智慧新港建設的一部分，他們近兩年來(lái)持續引入各行業(yè)、領(lǐng)域的高等研究院，助力人工智能、大數據等技術(shù)賦能傳統產(chǎn)業(yè)。

巧的是，在研究院成立之初，正好趕上南京市新型研發(fā)機構的認定，南京智能制造研究院也成為首批被授牌的研究院之一。

同時(shí)，在前期的企業(yè)調研中，何斌也發(fā)現了大多數企業(yè)向智能制造轉型遇到的問(wèn)題。“國內企業(yè)正在逐漸脫離復制、簡(jiǎn)單裝配的加工廠(chǎng)角色，強調自主研發(fā)。其中的關(guān)鍵便是仿真。但有不少企業(yè)不了解仿真，對此知之甚少。”

這里就涉及曾經(jīng)被老羅推上風(fēng)口浪尖的“工匠精神”，如果沒(méi)有仿真的深度介入，企業(yè)的工匠精神就無(wú)從談起。

種種契機下，南京智能制造研究院確定了他們研究的一大方向：建立協(xié)同仿真平臺。

“清華大學(xué)以無(wú)形資產(chǎn)加入其中，為多個(gè)企業(yè)、多個(gè)領(lǐng)域的協(xié)同仿真提供技術(shù)支持。這些技術(shù)在高鐵設計中起到了作用，但能不能為我們中小企業(yè)、為社會(huì )服務(wù)，是我們探索的一個(gè)方向。”

這也是南京智能制造研究院云制造創(chuàng )新中心的雛形。

區塊鏈在智能制造中的另一種表達

在工業(yè)4.0里，有個(gè)很熱的概念：數字孿生。數字孿生能夠在物理世界和數字世界之間建立準實(shí)時(shí)聯(lián)系，基于產(chǎn)品或者流程現實(shí)情況與虛擬情況之間的交互，數字孿生可以創(chuàng )造豐富的模型，從而對不可預測的情況進(jìn)行更加真實(shí)和全面的檢測。

仿真平臺可以為企業(yè)展現這些虛擬的模型，但難題在于將實(shí)體機器中所有數據提取出來(lái)建模是一個(gè)極其浩大的工程。

“在這種情況下，研究院正在打造云制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的邊緣計算，盡可能的完成企業(yè)的數字化實(shí)踐工作。”

何斌院長(cháng)談到了云制造最初的理念，就是將軟硬件以及人才資源虛擬化，從而實(shí)現全國范圍內的企業(yè)資源共享，而實(shí)現這個(gè)構想的關(guān)鍵就是協(xié)同仿真平臺的建設。

談及對仿真的研究，“最早在航空航天領(lǐng)域應用比較多，因為火箭不可能一次性發(fā)射成功，它需要做多次測試驗證，早期清華大學(xué)的項目也主要集中在該領(lǐng)域以及軍工方面。”

不過(guò)，當前，仿真也越來(lái)越多地滲透到民營(yíng)產(chǎn)業(yè)中，諸如一些實(shí)驗風(fēng)險大、成本高、耗時(shí)長(cháng)的產(chǎn)業(yè)。另一方面，國家也逐漸加大對工業(yè)軟件的重視程度。

然而理想豐滿(mǎn)現實(shí)骨感，擺在研究院面前的難題是，協(xié)同平臺以及云制造中心需要多家企業(yè)共同去配合，但是又如何去解決仿真設計中可信制造問(wèn)題，資源協(xié)同的壁壘如何破除？

研究院選擇的解決路徑是區塊鏈。

據何斌院長(cháng)介紹，區塊鏈的去中心化、不可篡改以及共識機制等特性，非常適用于仿真協(xié)同平臺的建設。“很多企業(yè)將資源放在平臺上共享，就存在互相信任的問(wèn)題，智能合約就能有效地約束和監督。而仿真模型的數字化知識產(chǎn)權也可以借助區塊鏈進(jìn)行交易。”

換言之，研究院可以基于他們既有的聯(lián)盟以及共識，去開(kāi)發(fā)一條聯(lián)盟鏈統籌所有的數字資產(chǎn)以及仿真相關(guān)的資源。最終做到資源、知識、人才的共享生態(tài)，減少企業(yè)、個(gè)人資源能力的閑置，提高社會(huì )資源的利用率以及降低運營(yíng)成本。

不過(guò)，何院長(cháng)也坦言這是一個(gè)艱難的事情，平臺的建設非一日之功，當前還在按部就班推進(jìn)中。

研究院既要有理想，也要有實(shí)際收益

無(wú)論是云制造還是當前協(xié)同平臺的建設，南京智能制造研究院的目的都非常明確：基于智能工業(yè)軟硬件以及共享技術(shù)，將各學(xué)科領(lǐng)域的資源、能力和服務(wù)對象有效協(xié)同，再通過(guò)智能搜索、AI數據挖掘、推薦系統的設計，為制造資源和能力提供邏輯和抽象的數字化管理，形成資源、能力的安全接入和可信協(xié)同，最終降低成本，提升效率。

更重要的是，仿真可以將更高端的技術(shù)和經(jīng)驗應用在小企業(yè)中，最終帶來(lái)生產(chǎn)力的提升。

“就像兩杯不同容量的水杯，通過(guò)一根水管，將滿(mǎn)溢的水接入到空水杯中，最終整體水平都有所提高。”

何斌院長(cháng)表示，“江蘇是我們的一個(gè)根據地，而南京是試驗田。”打造智能制造所需的仿真協(xié)同平臺需要找到志同道合的人，共同去完成設定的目標。

在我們固有的印象中，很多人會(huì )認為研究院只是一個(gè)會(huì )花錢(qián)，不會(huì )賺錢(qián)的機構。但現階段，無(wú)論是企業(yè)的研究院，還是高校的研究院，都在擺脫這種刻板成見(jiàn)。何斌院長(cháng)也談到了南京智能制造研究院的投入產(chǎn)出問(wèn)題，他認為，“有投入就得有產(chǎn)出，我們既要有理想，又要有一些實(shí)際的收益。”

前方道路漫漫，研究院踏出的第一步能夠為整個(gè)中國的智能制造帶來(lái)什么，也要看全行業(yè)的合作和共享，我們期待國內的仿真平臺讓企業(yè)更具工匠精神，更注重自主研發(fā)。

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