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工業軟件難在哪里?

時間:2022-06-28

來源:宋華振

導語:很多人說工業軟件,但是,忽視了工業軟件的復雜性還在體現在垂直行業的人才匱乏上。今天每個行業都迫切的需要復合型人才,這種復合包括了多個維度,在技術研發方面則希望機電軟一體化的人才。

  昨天看到郭老師的文章《工業的復雜性與工業軟件》一文,深以為然,想到之前也打算寫這個話題,晚上就臨時起筆把之前想寫的寫完。

  存在工業軟件這個行業嗎?

  這兩年,“工業軟件”火起來了—投資圈有大篇幅的分析這個“風口浪尖”,欣欣然按照投資邏輯描述其廣袤無垠的市場、高壁壘的護城河、對標全球產業巨鱷、標的團隊的光鮮靚麗履歷、大咖KOL站臺--工業類軟件之價值含量自不用說,但投資的套路對于它似乎急功近利快速套現的想法難以實現。

  就實而論,并不存在一個被稱為“工業軟件”的行業,這個詞是一個“事后諸葛亮”的定義,否則,為什么之前那么多年都沒有工業軟件這個行業呢?

  但是,為工業應用而設計的軟件是廣泛存在的-需要闡明此邏輯的原因在于,我們是因為遇到了工業軟件這個困境,才開始重視,并制定了計劃要發展這個“工業軟件”行業。

  但是,很多人把工業軟件當做“軟件”行業來發展的話,就會遇到很多困難—做一個殼很容易,但是,工業軟件的本質是知識復用,就是得有“知識”—而工業知識的復雜性才是這些軟件復雜性的體現--而這又是每個當前的工業軟件往往花費數十年方能到今天的地位,而這急不來,快不了,也并非輕易可成。

工業軟件.png

  工業軟件這個行業的存在形式,是整個產業格局中的分工形成的,它是一個行業的局部,即,有專門為了解決這個行業特定問題而解析出來的公司,為行業解決一些共性問題,這就像德爾福、偉世通這種汽車零配件廠商來自于GM和Ford一樣。因此,工業領域的軟件公司,如果觀察其歷史,大部分都還是來自于這個產業-只是,每個產業通常都有需要一些特別的軟件服務商,這本身是社會分工更細的表現,而不是剛好有個工業軟件行業來幫大家解決問題—這是需求產生了商業。

  工業軟件前提是基于創新性設計才有意義

  但是,我們權且認為存在這個行業,那么,工業軟件的產生有一個非常關鍵的背景,即,它基于“正向設計”、“原創性設計”,才有意義。

  為什么原創性才有意義—因為,工業技術最燒錢的不是那個結果,而是“工程迭代”—測試與驗證,但是,如果你是通過測繪、逆向工程、皮尺工程方法進行“仿制”,你只是得到了一個“結果”,你并不需要那個過程。

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  而工業軟件的產生,核心是為了降低這個“測試驗證”成本的—只有原創性設計、正向設計才會這么燒錢,才有必要開發和應用這些軟件。

  這就是我想說的“數字化轉型”,首先你得改變過去的發展模式,即,通過快速仿制進入市場,發展模式的轉變,才是轉型的關鍵,即進入“創新性”、“正向設計”的模式,這個時候,你才會有動力去使用這些工業軟件。

  為什么工業問題難?

  然后,我們才考慮為什么工業軟件比較難?其實,有幾個方面,簡單總結一下,會有所了解:

  機電軟的強耦合關系

  工業軟件的難度在于它要解決的工業中的問題,都是非常復雜的,我們就以一個吹瓶的過程來看,因為太過復雜,僅拿一些局部的例子來說明:

  瓶胚通常經過加熱后進入模具吹制瓶子-對于大型的吹瓶來說,這個速度要達到108000瓶/小時,當然,這是一個大圓盤,圍繞著30多個吹瓶模具,瓶子連續進入不同模具站,然后進行預吹、低壓、高壓吹、排氣幾個閥的動作,同時拉伸桿進入模具中對瓶子進行拉伸控制,這個過程僅有100-200mS間就要完成,如圖1所示。

 

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  圖1-大型旋轉圓盤吹瓶系統

  瓶子經理胚、星輪加持進入吹瓶模具,然后合模后開始圖2的動作過程,圖2僅體現了伺服拉伸桿的動作,而同時進行的動作還包括預吹、低壓吹、高壓吹、排氣冷卻環節,包括溫度壓力的閉環控制。

 

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  圖2-PET瓶的吹制過程中的機械拉伸動作分解

  這個是PET瓶的吹制過程,材料在模具中隨著溫度壓力、機械的拉伸力影響,本身其內部結構也在發生著變化,能夠最終形成穩定的材料結構,滿足生產的要求。

  在瓶子的拉制過程中,如果出現了拉伸速度快過了PET分子的應變速度,就會產生珍珠光膜現象。如果瓶胚溫度高于結晶溫度,或者瓶胚在烘爐中受到風扇循環不足,導致外部冷卻不足,或瓶胚在吹模或烘爐穩定時間過長、瓶壁太厚等原因引起熱瓶現象。注口偏移是因為機械的拉伸桿、模具、注射嘴沒有在一條線上,導致產品缺陷。瓶身克重不均勻-往往是因為在預吹提前瓶頸比較厚,預吹時間滯后則瓶底比較厚。

  當然了,上面這個內容不在這個行業里基本上也看不懂—但是,沒有關系,只是用來說明就這么吹個瓶子這樣的事情-材料的晶體變形速度、加熱的溫度曲線精準性、機械的安裝匹配精度、吹瓶的各個階段的時間節點精準控制—這些都會影響瓶子的質量,這是典型的機械(拉伸速度與材料工藝間)、電氣控制如定位控制、溫度、壓力閉環控制,材料的晶體物理特性三個方面相互干擾,影響一個瓶子的質量。

  其實,僅僅一個瓶子的過程我們就可以看到典型的工業復雜性,而這種復雜性、相互之間這種影響,都是需要大量的瓶子吹制過程中才能形成的—這里只是隨便拿來講一下,因為,真正的這個瓶子吹好,能給你寫好幾本書才能做到。

  為了寫好這個吹瓶機的控制系統軟件,必須得了解機械、控制、材料各個方面的知識,才能去建模,并經由大量材料測試驗證才能成熟-這往往由數十年的經驗積累而成。

  難在試錯成本

  其次,試錯,之前我寫過一篇文章“錯誤是更大的知識”,想表達的就是這個意思,就是知識不是我們看到的那個產品或技術,我們所有看到的,都是經由大量的試錯形成的—而那些“不行的材料”、“不合理的流程”、“不起作用的控制參數”…這些同樣是知識,Know-How不僅代表知道如何干這件事情的技術,而知道什么不行是十倍百倍的知識-而如果沒有進行原創性設計,那么,就沒有掌握這個Know-How背后的知識,因此,核心技術包括的不僅是看得到的,成熟的技術,也包括那些看不到的十倍百倍的技術。

  而知識都是經由大量的物理測試來燒錢的—經常聽到大家說“一旦中國企業做了某個產品,歐美人就廢了”—但是,這個看上去值得驕傲的背后有個“認知遮蔽”。原因在于我們只是復制的成本,而沒有“測試驗證”的燒錢部分的成本。當然,我們占了很大的便宜,但是,如果說—真正由我們原創性且自主來進行這些技術的研發呢?

  其實,成本并不會比別人低,因為真正要掌握核心技術,它那些必須走的路很難越過。即使換道超車,其實,研發所需的投入并不一定就會比現有的更低,一樣是需要不斷的工程迭代過程,漫長而充滿風險,還需要非常高效的研發管理能力。一定是這樣的,就像去年和G先生聊到華為為什么那么大的研發成本—因為他們真的在做“創新”,創新一定是燒錢的,沒有燒錢然后說掌握核心技術,那是不合乎世界的邏輯—能量守恒,沒有輸入哪里有輸出?

  工業應用人才的復雜性

  很多人說工業軟件,但是,忽視了工業軟件的復雜性還在體現在垂直行業的人才匱乏上。今天每個行業都迫切的需要復合型人才,這種復合包括了多個維度,在技術研發方面則希望機電軟一體化的人才。

  工業軟件,就是這么苦—你說你拿的薪水沒有AI/移動互聯、金融的高,但你還真要考慮的問題比他們復雜很多。當然了,另一方面也說明IT行業確實產業規模大,因此,可以養活成百上千的代碼工程師,然后分工極其細,因此,你跟工業場景里的軟件設計相比,感覺工業場景的軟件人員都得是“全棧”工程師,就像江湖上的高手,得是打通任督二脈、練的上等內功,然后來六脈神劍,將劍和意凝聚,做到人劍合一,也不知道咋就這么難,都這么厲害了,還不如人家重量級拳王,就練“天下武功,唯快不破”,以肌肉力量練習爆發力,拳速和反應速度,還有各種打級打怪的設計,然后獎金高的嚇人-各種風光。

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  這就像交大戴老師(William)說那些小朋友畢業了非要去那些IT大廠做螺絲釘,越多走的人越窄,越少人走的路其實越寬,因為,這個世界人們需要的是“差異”、“不同”,而人們最難克服的是“世俗的力量”,所謂的自由,就是克服社會的慣性,大部分人都無法克服慣性,跟著潮流走是最輕松的選擇,但不能稱為“智慧”。我說這個不是說他沒有錢賺,其實,做什么行業都是一樣的,你得有真材實料-真解決問題,肯定是有回報的,那你說做工業軟件好像沒幾個賺錢的,那是,因為,現在這才開始重視這個問題,我們反正什么地方都缺人,又不是這一個方向。

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