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宋华振:工业软件难在哪里?

2022/6/28 17:40:47 分类:文化长廊 
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昨天看到文章《工业的复杂性与工业软件》一文,深以为然,想到之前也打算写这个话题,晚上就临时起笔把之前想写的写完。

存在工业软件这个行业吗?

这两年,“工业软件”火起来了-投资圈有大篇幅的分析这个“风口浪尖”,欣欣然按照投资逻辑描述其广袤无垠的市场、高壁垒的护城河、对标全球产业巨鳄、标的团队的光鲜靓丽履历、大咖KOL站台-工业类软件之价值含量自不用说,但投资的套路对于它似乎急功近利快速套现的想法难以实现。

就实而论,并不存在一个被称为“工业软件”的行业,这个词是一个“事后诸葛亮”的定义,否则,为什么之前那么多年都没有工业软件这个行业呢?


但是,为工业应用而设计的软件是广泛存在的-需要阐明此逻辑的原因在于,我们是因为遇到了工业软件这个困境,才开始重视,并制定了计划要发展这个“工业软件”行业。


很多人把工业软件当做“软件”行业来发展的话,就会遇到很多困难—做一个壳很容易,但是,工业软件的本质是知识复用,就是得有“知识”-而工业知识的复杂性才是这些软件复杂性的体现-而这又是每个当前的工业软件往往花费数十年方能到今天的地位,而这急不来,快不了,也并非轻易可成。


工业软件这个行业的存在形式,是整个产业格局中的分工形成的,它是一个行业的局部,即,有专门为了解决这个行业特定问题而解析出来的公司,为行业解决一些共性问题,这就像德尔福、伟世通这种汽车零配件厂商来自于GM和Ford一样。因此,工业领域的软件公司,如果观察其历史,大部分都还是来自于这个产业-只是,每个产业通常都有需要一些特别的软件服务商,这本身是社会分工更细的表现,而不是刚好有个工业软件行业来帮大家解决问题—这是需求产生了商业。


工业软件前提是基于创新性设计才有意义

但是,我们权且认为存在这个行业,那么,工业软件的产生有一个非常关键的背景,即,它基于“正向设计”、“原创性设计”,才有意义。

为什么原创性才有意义-因为,工业技术最烧钱的不是那个结果,而是“工程迭代”-测试与验证,但是,如果你是通过测绘、逆向工程、皮尺工程方法进行“仿制”,你只是得到了一个“结果”,你并不需要那个过程。


而工业软件的产生,核心是为了降低这个“测试验证”成本的-只有原创性设计、正向设计才会这么烧钱,才有必要开发和应用这些软件。


这就是我想说的“数字化转型”,首先你得改变过去的发展模式,即,通过快速仿制进入市场,发展模式的转变,才是转型的关键,即进入“创新性”、“正向设计”的模式,这个时候,你才会有动力去使用这些工业软件。


为什么工业问题难?

然后,我们才考虑为什么工业软件比较难?其实,有几个方面,简单总结一下,会有所了解:

1、机电软的强耦合关系

工业软件的难度在于它要解决的工业中的问题,都是非常复杂的,我们就以一个吹瓶的过程来看,因为太过复杂,仅拿一些局部的例子来说明:瓶胚通常经过加热后进入模具吹制瓶子-对于大型的吹瓶来说,这个速度要达到108000瓶/小时,当然,这是一个大圆盘,围绕着30多个吹瓶模具,瓶子连续进入不同模具站,然后进行预吹、低压、高压吹、排气几个阀的动作,同时拉伸杆进入模具中对瓶子进行拉伸控制,这个过程仅有100-200ms间就要完成,如图1所示。

大型旋转圆盘吹瓶系统
图1-大型旋转圆盘吹瓶系统


瓶子经理胚、星轮加持进入吹瓶模具,然后合模后开始图2的动作过程,图2仅体现了伺服拉伸杆的动作,而同时进行的动作还包括预吹、低压吹、高压吹、排气冷却环节,包括温度压力的闭环控制。

PET瓶的吹制过程中的机械拉伸动作分解
图2 PET瓶的吹制过程中的机械拉伸动作分解


这个是PET瓶的吹制过程,材料在模具中随着温度压力、机械的拉伸力影响,本身其内部结构也在发生着变化,能够最终形成稳定的材料结构,满足生产的要求。


在瓶子的拉制过程中,如果出现了拉伸速度快过了PET分子的应变速度,就会产生珍珠光膜现象。如果瓶胚温度高于结晶温度,或者瓶胚在烘炉中受到风扇循环不足,导致外部冷却不足,或瓶胚在吹模或烘炉稳定时间过长、瓶壁太厚等原因引起热瓶现象。注口偏移是因为机械的拉伸杆、模具、注射嘴没有在一条线上,导致产品缺陷。瓶身克重不均匀-往往是因为在预吹提前瓶颈比较厚,预吹时间滞后则瓶底比较厚。


当然了,上面这个内容不在这个行业里基本上也看不懂—但是,没有关系,只是用来说明就这么吹个瓶子这样的事情-材料的晶体变形速度、加热的温度曲线精准性、机械的安装匹配精度、吹瓶的各个阶段的时间节点精准控制—这些都会影响瓶子的质量,这是典型的机械(拉伸速度与材料工艺间)、电气控制如定位控制、温度、压力闭环控制,材料的晶体物理特性三个方面相互干扰,影响一个瓶子的质量。


其实,仅仅一个瓶子的过程我们就可以看到典型的工业复杂性,而这种复杂性、相互之间这种影响,都是需要大量的瓶子吹制过程中才能形成的-这里只是随便拿来讲一下,因为,真正的这个瓶子吹好,能给你写好几本书才能做到。


为了写好这个吹瓶机的控制系统软件,必须得了解机械、控制、材料各个方面的知识,才能去建模,并经由大量材料测试验证才能成熟-这往往由数十年的经验积累而成。


2、难在试错成本

其次,试错,之前我写过一篇文章“错误是更大的知识”,想表达的就是这个意思,就是知识不是我们看到的那个产品或技术,我们所有看到的,都是经由大量的试错形成的—而那些“不行的材料”、“不合理的流程”、“不起作用的控制参数”…这些同样是知识,Know-How不仅代表知道如何干这件事情的技术,而知道什么不行是十倍百倍的知识-而如果没有进行原创性设计,那么,就没有掌握这个Know-How背后的知识,因此,核心技术包括的不仅是看得到的,成熟的技术,也包括那些看不到的十倍百倍的技术。

而知识都是经由大量的物理测试来烧钱的-经常听到大家说“一旦中国企业做了某个产品,欧美人就废了”-但是,这个看上去值得骄傲的背后有个“认知遮蔽”。原因在于我们只是复制的成本,而没有“测试验证”的烧钱部分的成本。当然,我们占了很大的便宜,但是,如果说真正由我们原创性且自主来进行这些技术的研发呢?


其实,成本并不会比别人低,因为真正要掌握核心技术,它那些必须走的路很难越过。即使换道超车,其实,研发所需的投入并不一定就会比现有的更低,一样是需要不断的工程迭代过程,漫长而充满风险,还需要非常高效的研发管理能力。一定是这样的,就像去年和G先生聊到华为为什么那么大的研发成本-因为他们真的在做“创新”,创新一定是烧钱的,没有烧钱然后说掌握核心技术,那是不合乎世界的逻辑—能量守恒,没有输入哪里有输出?


3、工业应用人才的复杂性

很多人说工业软件,但是,忽视了工业软件的复杂性还在体现在垂直行业的人才匮乏上。今天每个行业都迫切的需要复合型人才,这种复合包括了多个维度,在技术研发方面则希望机电软一体化的人才。

工业软件,就是这么苦-你说你拿的薪水没有AI/移动互联、金融的高,但你还真要考虑的问题比他们复杂很多。当然了,另一方面也说明IT行业确实产业规模大,因此,可以养活成百上千的代码工程师,然后分工极其细,因此,你跟工业场景里的软件设计相比,感觉工业场景的软件人员都得是“全栈”工程师,就像江湖上的高手,得是打通任督二脉、练的上等内功,然后来六脉神剑,将剑和意凝聚,做到人剑合一,也不知道咋就这么难,都这么厉害了,还不如人家重量级拳王,就练“天下武功,唯快不破”,以肌肉力量练习爆发力,拳速和反应速度,还有各种打级打怪的设计,然后奖金高的吓人,各种风光。


这就像交大戴老师(William)说那些小朋友毕业了非要去那些IT大厂做螺丝钉,越多走的人越窄,越少人走的路其实越宽,因为,这个世界人们需要的是“差异”、“不同”,而人们最难克服的是“世俗的力量”,所谓的自由,就是克服社会的惯性,大部分人都无法克服惯性,跟着潮流走是最轻松的选择,但不能称为“智慧”。我说这个不是说他没有钱赚,其实,做什么行业都是一样的,你得有真材实料、真解决问题,肯定是有回报的,那你说做工业软件好像没几个赚钱的,那是,因为,现在这才开始重视这个问题,我们反正什么地方都缺人,又不是这一个方向。
作者:宋华振

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