“搞企业数字化,不要只盯着大企业,这里也不缺大企业,请多看看那些中小企业,他们活得怎么样。”
这是适创科技在拜访宁波北仑区招商局的时候,听到的一句肺腑之言。
北仑区给世人的印象,一直是民企集群典范、改革开放先驱。
1978年,交通部组建全国最强的港口设计、施工队伍,在北仑开山建港,自此,宁波北仑名扬天下,吃下了中国60%的模具市场。
北仑港口夜色 图片来源:北仑区委宣传部
2022年,北仑人均gdp达到45244.56美元,与英国相当。
截至目前,北仑区走出了37家制造业单项冠军、隐形冠军和“小巨人”企业。
但北仑还有另一面。
在北仑,一半以上的工业产值,82%的就业是被8000余家中小企业撑起来的。不在统计口径内的“规下企业”,遍布北仑的道旁街巷,二三十个人靠小订单来生存。最差的,是小作坊老板一边在饭桌上抢生意,一边下场打磨模具毛刺。
一个典型的压铸小作坊 摄影:适创科技
这些不够耀眼,甚至有些摇摇欲坠的中小企业,是中国制造业数字化转型的基本盘,却也是最棘手的难题。
中国的中小企业有“五六七八九”的形容:贡献了50%以上的税收,60%以上的gdp,70%以上的技术创新,80%以上的城镇劳动就业和90%的企业数量。
从2006年江苏省出台《江苏省企业信息化推进行动计划》,到去年工信部印发《中小企业数字化转型指南》,颁布的数字化支持政策恒河沙数。
但企业的反馈却是盆冷水:不会转、不能转、不敢转。更诞生了一句顺口溜:“转型是找死、不转是等死”。
这不是戏言,据统计,依然有79%的中小企业处于数字化探索的“初步阶段”,仅有21%的企业步入到了应用践行和深度应用阶段,而大型企业里中层次应用数字化的已超过半数。
图片来源:中国电子技术标准化研究院
欧美的中小企业同行已经走在前列,已经有49%的欧盟中小企业,61%的美国中小企业采用了先进数字技术,比我国多了2倍。
中小企业数字化转型难的问题,官方坊间讨论多次,但总是逃不开政策、资金、人才与市场等窠臼,未能触及核心。
以研发设计类的自主工业软件的颓废30年,才是我国数字化裹足不前的重要推手。
基座朽落的「神像」
自哈工大、华为被禁用工业软件之后,工业软件的“破坏力”已经有目共睹。
自主工业软件的缺失,不仅为大型企业的产品出口与对接制造了大量阻碍,不少处于生态链上的中小企业也深受影响,断臂求生,让社会频频发问:中国的工业软件在哪里?
但国内的自主工业软件,其实不是一张白纸。80年代,中国政府就马不停蹄地上马了“cad攻关项目”、“863工程”科研项目,并从中诞生了熊猫cad、hijaf等中国第一批自主商业化工业软件。
1997年,科技部举办了唯一一届cad博览会
但短暂增长后,90年代,为了接入世界市场,企业开始大量使用海外盗版软件,海外巨头们也趁机用极大的优惠攻城略地。国产自主工业软件被迫转为更省事的项目制,前辈的努力付之阙如。
来自官方的支持也逐渐变少,根据中国科协智能制造学会联合体副所长林雪萍的估算,我国从“十五”到“十二五”的15年间,对于cad、cae等自主工业软件的投资只有2亿元,仅为ansys一年研发费用的十分之一。
核心工业软件的市场规律是技术门槛高、前期投入大、运转周期长、盈利规模小,在20年前追求快速发展的基调下,“起效慢”的工业软件也自然会被冷落。
哪怕现在,相较于光芒四射的芯片制造、新能源汽车等动辄万亿的风口科技行业,工业软件的体量依然不大,cad(计算机辅助设计)的巨头autodesk年营收才达到330亿元人民币。
去掉嵌入式系统,mes、erp等企业生产管理系统后,核心工业软件的份额仅占全部工业软件的8.5%。放到国内,自主工业软件与mes 的差距更是能达到10倍以上,这成为了国内盗版软件盛行多年,但一直不被重视的基础。
工业软件图谱 图片来源:国元证券研究所
当中低端制造业触顶,开始在高端产业上拼刺刀时,输入的廉价工业软件和盗版工业软件,就从树立“中国制造”雕像的可靠帮手,蜕变为危害我国创新能力的一柄利刃。
据调查,有88%的企业会在研发设计过程中涉及cae软件,但只有18%的企业会建模并进行仿真优化。在企业数字化应用中,也有62%的企业选择直接裁掉研发设计模块,仅进行交易等,方便的盗版软件,成为了海外先进制造业的倾销地。
中、美、越的制造业增加值(占gdp比重) 图片来源:远川研究所
中国拥有傲视全球的制造业增加值,在gdp的占比也是美国的三倍左右。但在最核心的设计研发层面,我国企业往往要遵从美国定制的顶层设计。
这就是工业体系中的“know-how”。
在深层意义上,工业软件的发展,经历了多次技术研发、专利争夺、标准制定与商业兼并等颠覆创新与行业巨震。工业软件的历史,是上溯60年代到如今,发达国家制造业演变的缩影。
最典型的例子,就是西门子。
从2007年西门子收购cad软件公司ugs开始,西门子耗费100多亿美元,10年内收购了20家工业软件公司。与此同时,西门子也毅然拆分了家电、照明等还在赚钱的硬件业务,全面拥抱软件,彼时市场普遍不看好。
西门子收购的部分工业软件企业 图片来源:信达证券
但在十几年后,西门子成为了全球屈指可数的集产线检测、仿真设计等服务于一体的数字工厂凯发官方首页的解决方案提供商,并且开辟了目前占比25%营收的数字工厂业务。
西门子在德国工业4.0计划中扮演着核心角色,也成为了国内中粮、国药等一众企业数字化方案的典范。
西门子plm电子工业战略副总裁fram akiki曾这么解释这次转变:
“在过去几十年里,电子产业经历了两个发展阶段:第一是以pc为代表的计算时代,第二是以手机为代表的连接时代。而现在,电子产业即将迈入下一阶段——数字化的时代。数字化关乎的不只是企业的生产效率的问题,而是生死存亡的问题”
在西门子赢家通吃的时候,数字化又迎来了新的爆发点—ai。
近半年,ai与工业的“联姻”已经涌现了很多案例,最大的消息来自于今年4月份,英伟达与eda软件厂商新思科技、asml和台积电的合作,新思科技通过ai加持的光学邻近效应修正(opc)软件,与英伟达gpu的加速计算融合消除误差,使光刻计算性能提高了40倍。
图片来源:英伟达
当ai与工业软件形成新的组合拳,执行预测性维护、价值分析、工艺仿真时,我国制造业又要面临一座已无比险峻且还在快速积累的高山。
如今,无论是开辟研发新业务,走高净值路线,亦或是适应柔性化、小批量的生产趋势,壮大存量业务,甚至是基于降本增效、合规避险的功利主义,企业数字化都是中小企业不得不通过的独木桥。
工业化的「旧典新释」
狄更斯的名言“这是最好的时代,这是最坏的时代”来形容数字化产业革命恰如其分。
尽管在核心工业软件、人工智能,我国暂时处于落后态势,但另一方面,以xaas(包含基础设施iaas、平台paas与软件saas)为代表的数字化体系,正在改写整个150年以来的游戏规则。
本地部署、iaas、paas与saas 图片来源:oosga
在国内,xaas与saas凭借交付门槛低、配置要求低、技术难度低、操作难度低、使用成本低的特性,已成为了最符合中国制造业现状的产业升级模式。
适创科技自身就深有体会,采用xaas模式打造的自研cae软件“智铸超云”于2020年推出后,已经累计服务6000余家企业,既有吉利、蔚来等整车企业,中信戴卡、一汽铸造等国内压铸巨头,更包括了5000余家中小型的设计商、模具厂甚至还有夫妻小作坊。
换言之,适创科技只用了2年,就覆盖了行业六分之一的压铸厂商。
中小压铸厂 摄影:适创科技
在以前,没有航天业、核工业、汽车业巨头十余年的“天使投资”,cae企业不可能成气候。智铸超云在汽车行业的渗透速度,比数个汽车巨头一齐推进还要更快,这离不开saas的轻量化与低门槛。
如推广sass的先驱autodesk,最初公司大多数用户都是中小企业。但从2016起,autodesk全面saas,提供协同办公、产品设计、建筑信息化管理等服务,四年后,来自大企业的营收就已经占了四成,大大加强了autodesk在建筑信息模型领域(bim)的话语权。
bim的技术路线,已掌握在autodesk手中 图片来源:big data construction
saas具有易于模块化、组件化的特性,可以将分散数据形成行业插件,收归统一。藉此,大企业能更快地打破供应链壁垒,从复杂业务的繁文缛节中抽离,打造平台型组织,中小企业也可以藉此保留自身的差异化竞争力,更好的实现产业链协作配套,填平鸿沟。
总的来说,xaas既能够充分根植于产业升级需求,迅速匹配现有的产能发展,同时提升软硬件企业设计创新水平。
目前如西门子、ansys、ptc等核心工业软件巨头,都在铺设saas服务 ,以丰富自身的长周期设计服务能力。
国内也有充分的机会赶超,过去十年,中国已经打造了优秀的xaas硬件设施。同时,以arm架构为核心设计的hpc(高性能计算)芯片,也为国内超算厂商指了一条新路。相较于以前上百万元的单机软件,目前的中小企业以十分之一的计算价格,即可享受到世界顶尖的计算速度,让xaas模式可以跑通。
而在运算性能层面,目前国产核心工业软件企业,也在从“能用”走向“好用”。
以适创科技自身为例,目前已研发出完全自主的高性能流体力学求解器,在支持的计算规模上可达到全球领先的10亿网格量,已在航天、汽车、能源的多个领域的头部企业机构合作,未来还将会攻关多个物理场的求解器。
智铸超云可支持上亿网格的一体化压铸仿真 图片来源:适创科技
如果放眼全球,数字化战争远未分出胜负。
其一是中国企业更加年轻,转型意愿更强。目前,全球“隐形冠军”企业的年龄中位数是66岁,家族企业占比较高,最典型的就是德国。德国咨询机构mhp的研究也显示,德国企业的数字化意愿也低于中、美、英等国,距离工业4.0有不小距离。而据36氪统计,国内类似口径下的“隐形冠军”,平均年龄不到20岁,有充分的扩展空间。
其二是中国已经具有一定的数字化竞争力。与日本相比,根据日本总务省公布的《2022年信息通信白皮书》,有近7成日本企业反映数字化转型领域“人才紧缺”,高于美国(27%)、德国(51%)和中国(56%)企业。在imd数字竞争力排名中,日本在专业知识、数字技术发展和利用数字转型的准备方面仅排第29名,落后韩国(第8名)和中国大陆(第17名)。
适创科技相信,中国的中小企业,已经做好了快速数字化转型的准备,xaas也一定会充分展现中国制造业的深层次潜力,此时,谁能提供更完善的xaas服务,谁就能在下一次制造业革命时候占据先机。
终身服务的「执念」
如今,国内数字凯发官方首页的解决方案百花齐放,但到了中小企业的作业环境,成功者寥寥,要么是无法让客户提升研发能力,要么让企业陷入数据海洋中,只剩下一个炫耀成绩的办公大屏。
在适创科技向北仑企业推广软件的时候,就深刻地认识到,企业关注xaas,本质是关注数据对于业务的支持,能否跑完流程。
数字服务商不仅要比中小企业更懂业务抽象能力,还要比中小企业更懂专业技术知识,更要有打造终身服务体系的执念。
适创的技术很强,我们有针对大客户的压铸全流程服务(包括智能缺陷识别、模温检测等),且已经与吉利合作建立智能工厂。
但压铸是一个良莠不齐的行业,就算加上盗版软件,一些从业者甚至也从没接触过cae的模流分析,但他们又组成了超八成的汽车tier2/tier3供应商,深度渗透产业链。
当汽车一体化压铸、柔性生产、离散制造、esg等概念从兴起到旺盛,到现在逐渐融入到各国的硬性市场政策、法律法规中,想要带动国内压铸行业智能化、灵活化、绿色化,就必须要改写“巨头为王”的规则,中小企业共进退。
首先,我们做了个很少见的事情,让公司的压铸专业工程师线上线下开设训练营,一年招了2000名学员,照着智铸超云讲最基础的压铸知识,后来还开了直播,配合模流分析报告讲铸件缺陷。
最近,我们还请了一大批压铸专家,与中国模具工业协会、全国模具标准化委员会、北仑区政府合作,举办模具设计挑战大赛。
这些笨功夫,就是为了让中小企业从业者明白:
“什么才是好设计?”
“用什么软件,才能得到好设计?”
也正是通过这些活动,适创科技和智铸超云在行业中打响了名声,每天都会有不少压铸工程师来学习、精炼技术。
用户对于软件与服务的认可 图片来源:适创科技
同时,我们也开始思考,除了将自主cae设计普惠化,还有什么可以与saas结合,更好地激活中小企业的创新实力?
由于压铸行业高度碎片化,导致了“合规企业找不到,研发实力难信任,出现问题多扯皮”的现象。我们此前的工作,对于更下层的客户,软件、服务与标准的影响力很难够到。
我们最终想到了答案,那就是智能派单系统。
我们计划通过智铸超云构建派单平台,设计方和制造方可以通过平台完成客户推荐、定价和交易等流程,用自动化的方式大幅消除信息壁垒,进一步提升中小企业的业务质量与标准,最终可承接大客户的订单。目前,我们正稳步推行该方案,有了一批高质量的中小企业凯发旗舰厅的合作伙伴后就会进入运营状态。
最后但也是常常被忽视的就是终身服务,适创科技不是那些披着“服务中小企业”的皮鼓吹概念,实则放养运营的项目制公司,我们希望将自身的研发成果赋能国内企业,打造轻快、标准的核心工业软件体系。
智铸超云的早期研发记录 图片来源:适创科技
因此,我们拥有一批资深开发者支撑我们每月一次迭代,以及许多10年 经验的压铸工程师把关,确保产品与服务的交付,即时反馈的速度在行业内都是罕见的,成为了自主工业软件发布2年就走上快车道的秘诀。
如今,中小企业数字化成为产业升级的重点,自主工业软件支持政策也重新成为国家级战略,但依然有许多企业受环境所迫,找不到切合国情的方向。适创科技希望能够通过这篇文章,给同仁以启发。我们也衷心希望,重新武装的中国制造业,可以再次颠覆全球分工体系。
参考资料:
中国电子技术标准化研究院《中小企业数字化转型分析报告(2021)》
远川研究院《穿越地峡与远洋:拉美追逐数字浪潮“向东看”》
腾讯研究院《中小企业数字化转型:为何转?何处难?如何转?》
36氪《德国“隐形冠军”vs中国“单项冠军”,究竟谁更胜一筹?》
mhp《industry 4.0 barometer 2023》
林雪萍《工业软件简史》
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作者:郭志鹏
适创科技创始人兼ceo,毕业于清华大学(本、博),牛津大学、英国皇家学会研究会员,长期从事数字化工业方面的研究,包括高性能算法、高能x射线检测、图像处理以及相关工业领域的材料和核心工艺开发等,立志创造有国际竞争力的自主cae软件,提升和振兴民族工业水平。
作者:田恒易
适创科技内容作者,关注变革中的工业软件与智能制造。
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