打造协同仿真平台 让智能制造更具“工匠精神”

今年的两会上，总理提到，我们要打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。

智能制造看似是一个宏大的话题，但往细处看，却有着万变不离其宗的核心：工业软件，而工业软件最关键的用途便是仿真设计。

最近，我们采访了南京智能制造研究院的何斌院长，听他从行业的角度聊聊智能制造的关键议题。

研究院的开始，帮助企业“打磨”工匠精神

研究院三个字，一直是高端、技术研发、产学研等在内的代名词。比较特殊的是，南京智能制造研究院的成立既不是政府、也不是企业主导，它更像是一种新型的产学研结合体。

何斌院长谈到研究院成立初衷，提及最多的便是吴澄院士。

从“七五”到“十五”（1986-2005），国家一直扶持国产自主工业软件的发展，当时主要的扶持渠道是国家机械部（机电部）的“CAD攻关项目”、国家科委（科技部）的“863/CIMS、制造业信息化工程”。

吴澄院士便是当年“863计划”的主要参与者。如今，吴澄院士既是清华大学自动化系教授，博士生导师，也是国家CIMS工程技术研究中心主任。从早期的863计划到当前的智能制造，吴院士一直心系技术和产业的结合。

“吴澄院士非常严谨，他希望成立研究院是可以把清华正在做的一些东西，用来真正服务企业。”

为此，何斌他们前期调研了60多家企业，了解他们对技术的需求以及想法，最终确定了一个可执行的形态，打造一个政产学研的平台，强调民营企业的经营参与。

简而言之，南京智能制造研究院是由南京经济技术开发区、清华大学国家计算机集成制造系统工程技术研究中心（国家CIMS工程技术研究中心）及赛特斯信息科技股份有限公司三方共同发起成立的“政产学研”科技创新平台。

这也是南京经济技术开发区智慧新港建设的一部分，他们近两年来持续引入各行业、领域的高等研究院，助力人工智能、大数据等技术赋能传统产业。

巧的是，在研究院成立之初，正好赶上南京市新型研发机构的认定，南京智能制造研究院也成为首批被授牌的研究院之一。

同时，在前期的企业调研中，何斌也发现了大多数企业向智能制造转型遇到的问题。“国内企业正在逐渐脱离复制、简单装配的加工厂角色，强调自主研发。其中的关键便是仿真。但有不少企业不了解仿真，对此知之甚少。”

这里就涉及曾经被老罗推上风口浪尖的“工匠精神”，如果没有仿真的深度介入，企业的工匠精神就无从谈起。

种种契机下，南京智能制造研究院确定了他们研究的一大方向：建立协同仿真平台。

“清华大学以无形资产加入其中，为多个企业、多个领域的协同仿真提供技术支持。这些技术在高铁设计中起到了作用，但能不能为我们中小企业、为社会服务，是我们探索的一个方向。”

这也是南京智能制造研究院云制造创新中心的雏形。

区块链在智能制造中的另一种表达

在工业4.0里，有个很热的概念：数字孪生。数字孪生能够在物理世界和数字世界之间建立准实时联系，基于产品或者流程现实情况与虚拟情况之间的交互，数字孪生可以创造丰富的模型，从而对不可预测的情况进行更加真实和全面的检测。

仿真平台可以为企业展现这些虚拟的模型，但难题在于将实体机器中所有数据提取出来建模是一个极其浩大的工程。

“在这种情况下，研究院正在打造云制造+工业互联网的边缘计算，尽可能的完成企业的数字化实践工作。”

何斌院长谈到了云制造最初的理念，就是将软硬件以及人才资源虚拟化，从而实现全国范围内的企业资源共享，而实现这个构想的关键就是协同仿真平台的建设。

谈及对仿真的研究，“最早在航空航天领域应用比较多，因为火箭不可能一次性发射成功，它需要做多次测试验证，早期清华大学的项目也主要集中在该领域以及军工方面。”

不过，当前，仿真也越来越多地渗透到民营产业中，诸如一些实验风险大、成本高、耗时长的产业。另一方面，国家也逐渐加大对工业软件的重视程度。

然而理想丰满现实骨感，摆在研究院面前的难题是，协同平台以及云制造中心需要多家企业共同去配合，但是又如何去解决仿真设计中可信制造问题，资源协同的壁垒如何破除？

研究院选择的解决路径是区块链。

据何斌院长介绍，区块链的去中心化、不可篡改以及共识机制等特性，非常适用于仿真协同平台的建设。“很多企业将资源放在平台上共享，就存在互相信任的问题，智能合约就能有效地约束和监督。而仿真模型的数字化知识产权也可以借助区块链进行交易。”

换言之，研究院可以基于他们既有的联盟以及共识，去开发一条联盟链统筹所有的数字资产以及仿真相关的资源。最终做到资源、知识、人才的共享生态，减少企业、个人资源能力的闲置，提高社会资源的利用率以及降低运营成本。

不过，何院长也坦言这是一个艰难的事情，平台的建设非一日之功，当前还在按部就班推进中。

研究院既要有理想，也要有实际收益

无论是云制造还是当前协同平台的建设，南京智能制造研究院的目的都非常明确：基于智能工业软硬件以及共享技术，将各学科领域的资源、能力和服务对象有效协同，再通过智能搜索、AI数据挖掘、推荐系统的设计，为制造资源和能力提供逻辑和抽象的数字化管理，形成资源、能力的安全接入和可信协同，最终降低成本，提升效率。

更重要的是，仿真可以将更高端的技术和经验应用在小企业中，最终带来生产力的提升。

“就像两杯不同容量的水杯，通过一根水管，将满溢的水接入到空水杯中，最终整体水平都有所提高。”

何斌院长表示，“江苏是我们的一个根据地，而南京是试验田。”打造智能制造所需的仿真协同平台需要找到志同道合的人，共同去完成设定的目标。

在我们固有的印象中，很多人会认为研究院只是一个会花钱，不会赚钱的机构。但现阶段，无论是企业的研究院，还是高校的研究院，都在摆脱这种刻板成见。何斌院长也谈到了南京智能制造研究院的投入产出问题，他认为，“有投入就得有产出，我们既要有理想，又要有一些实际的收益。”

前方道路漫漫，研究院踏出的第一步能够为整个中国的智能制造带来什么，也要看全行业的合作和共享，我们期待国内的仿真平台让企业更具工匠精神，更注重自主研发。