魯效平：工業(yè)元宇宙“摘星”之路

封滿(mǎn)樓

魯效平以數(shù)字孿生技術(shù)為支撐，憑借一往無(wú)前的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，為中小企業(yè)開(kāi)拓了一條工業(yè)元宇宙之路，也為中國(guó)在世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的舞臺(tái)上占據(jù)了一席之地，展示了中國(guó)智造的卓越水平。

尼爾·史蒂芬森在科幻小說(shuō)《雪崩》之中描述了人類(lèi)通過(guò)VR設(shè)備與虛擬人共同生活的“超元域”，這就是“元宇宙”的雛形。如今，在充滿(mǎn)易變性、不確定性、復(fù)雜性和模糊性的烏卡時(shí)代，虛實(shí)交互的工業(yè)元宇宙應(yīng)運(yùn)而生，并迅速成為全球互聯(lián)網(wǎng)和科技行業(yè)寄予厚望的新產(chǎn)業(yè)方向，如何敲開(kāi)工業(yè)元宇宙的大門(mén)，也成為了業(yè)內(nèi)最關(guān)心的問(wèn)題。

海爾集團(tuán)魯效平博士及其團(tuán)隊(duì)用行動(dòng)給出了答案。2020年，在面臨國(guó)外技術(shù)封鎖和行業(yè)參考空白的情況下，魯效平匯聚卡奧斯平臺(tái)資源，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從底層邏輯開(kāi)始，歷經(jīng)150多個(gè)日夜的艱難攻堅(jiān)和無(wú)數(shù)次的設(shè)計(jì)迭代，一步一步搭建起國(guó)內(nèi)首個(gè)工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)。此后，這個(gè)平臺(tái)又歷經(jīng)兩年的迭代優(yōu)化和模塊化應(yīng)用部署，升級(jí)成為國(guó)內(nèi)首個(gè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生解決方案。

魯效平以數(shù)字孿生技術(shù)為支撐，憑借一往無(wú)前的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，為中小企業(yè)開(kāi)拓了一條工業(yè)元宇宙之路，也為中國(guó)在世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的舞臺(tái)上占據(jù)了一席之地，展示了中國(guó)智造的卓越水平。

數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的碰撞

魯效平的人生選擇似乎總是不同尋常。

“我是個(gè)喜歡挑戰(zhàn)的人?！濒斝竭@么評(píng)價(jià)自己。2010年，魯效平以?xún)?yōu)異的成績(jī)從浙江大學(xué)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)博士畢業(yè)，比起留校任教這條相對(duì)安穩(wěn)的道路，魯效平選擇了進(jìn)入國(guó)內(nèi)知名央企工作，深入一線(xiàn)，將科研成果落地到實(shí)踐當(dāng)中，闖出了自己的一片天地。

那時(shí)，第四次工業(yè)革命轟轟烈烈，世界制造業(yè)都在尋求一條智能化、數(shù)字化之路，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)引起了魯效平濃厚的興趣。魯效平了解到卡奧斯是在2019年，當(dāng)時(shí)他遠(yuǎn)赴德國(guó)參加工業(yè)4.0的研學(xué)，卡奧斯則是第三次亮相漢諾威工業(yè)展，向世界展示全球化賦能成果。

講起加入海爾卡奧斯的契機(jī)，魯效平眼神微亮：“當(dāng)時(shí)制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向還不甚明朗，我前去德國(guó)就是想去學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)。沒(méi)想到，最終是我們國(guó)內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)給了我最大的驚喜。”

那時(shí)，卡奧斯已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，其首創(chuàng)的大規(guī)模定制模式顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè)的大規(guī)模制造模式，秉承多邊交互、增值共享的理念，在賦能實(shí)踐上，卡奧斯更是碩果累累。并且隨著工業(yè)元宇宙大熱，卡奧斯也加快了數(shù)字孿生等技術(shù)的布局和應(yīng)用。無(wú)論是理念、成果還是規(guī)劃，卡奧斯都深深地吸引了魯效平?！皩?shù)字孿生技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，這是我未曾設(shè)想過(guò)的道路。卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)讓我看到了數(shù)字孿生技術(shù)新的可能，也讓我看到了制造業(yè)的未來(lái)?！?/p>

幾個(gè)月之后，魯效平毅然決然地辭去了央企高管的職務(wù)，投入到卡奧斯的生態(tài)海域中來(lái)，開(kāi)啟新的事業(yè)篇章?！翱▕W斯提出，要?jiǎng)?chuàng)全球引領(lǐng)的世界級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，這股豪情壯志震撼了我，”魯效平當(dāng)時(shí)曾預(yù)感到，他會(huì)在這里做出一番新成績(jī)。

7個(gè)人5個(gè)月1個(gè)奇跡

進(jìn)入卡奧斯以后，魯效平主要負(fù)責(zé)虛實(shí)融合大規(guī)模定制示范線(xiàn)的升級(jí)工作——將數(shù)字孿生和真實(shí)產(chǎn)線(xiàn)融合在一起，使數(shù)字信息代替物理實(shí)體進(jìn)行“彩排”，從而快速搭建和驗(yàn)證不同行業(yè)的新技術(shù)和新解決方案，為新技術(shù)進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用、降低技術(shù)應(yīng)用成本提供可靠的途徑。在海爾集團(tuán)人單合一的模式下，魯效平不僅僅是一個(gè)員工，更是一個(gè)擁有決策權(quán)、用人權(quán)和資源分配權(quán)的“創(chuàng)業(yè)家”。在這里，魯效平開(kāi)始了他搭建工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)的旅程。

將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域，主要面臨兩大挑戰(zhàn)。一是行業(yè)場(chǎng)景和需求眾多，導(dǎo)致很難用一個(gè)統(tǒng)一的軟件平臺(tái)來(lái)適配所有需求；二是數(shù)字模型搭建的流程較長(zhǎng)，對(duì)工業(yè)控制實(shí)時(shí)性要求高，因此對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)的邊緣采集和計(jì)算能力提出了較高要求。

“在讀博期間，我研究的就是數(shù)字建模技術(shù)和半實(shí)物仿真技術(shù)，那時(shí)還沒(méi)有數(shù)字孿生和元宇宙這些概念。”多年理論和經(jīng)驗(yàn)的沉淀，讓魯效平對(duì)自己即將開(kāi)展的工作很有信心。但很快，他就迎來(lái)了一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)。

2019年11月，魯效平接到通知，要求他們代表中國(guó)智能制造參加來(lái)年4月份的漢諾威工業(yè)展。

“這意味著我們要在5個(gè)月時(shí)間內(nèi)，搭建好一個(gè)足以代表中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)水平的工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)?！边@幾乎是一個(gè)不可能完成的任務(wù)，魯效平頓感壓力巨大。

除了時(shí)間的緊迫性，魯效平還面臨著國(guó)外的技術(shù)封鎖和國(guó)內(nèi)供應(yīng)商技術(shù)水平不足的問(wèn)題。在當(dāng)時(shí)，世界上數(shù)字孿生技術(shù)水平最高的國(guó)家是德國(guó)，但德國(guó)的軟件不僅價(jià)格昂貴，而且無(wú)法開(kāi)放開(kāi)源，在設(shè)計(jì)上，也達(dá)不到打造平臺(tái)所要求的仿真精度。

求人不如求己。魯效平?jīng)Q定自主研發(fā)出一個(gè)具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)源開(kāi)放的軟件平臺(tái)，為中國(guó)在世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的畫(huà)卷中添上濃墨重彩的一筆。

求索之路漫漫，魯效平牽頭組建7人攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，沒(méi)有參考案例，機(jī)理模型沉淀難，就付出更多的時(shí)間和精力從底層建構(gòu)原理和邏輯；面對(duì)技術(shù)落后，就在設(shè)計(jì)上不斷地推翻重構(gòu)、迭代升級(jí)。依托卡奧斯強(qiáng)大的數(shù)據(jù)匯聚和分析能力，魯效平及其團(tuán)隊(duì)結(jié)合高性能數(shù)字樣機(jī)建模、低代碼開(kāi)發(fā)等技術(shù)，攻克了工業(yè)協(xié)議兼容性差、工業(yè)控制實(shí)時(shí)性弱、海量模型搭建流程長(zhǎng)、計(jì)算能力要求高等難點(diǎn)，在2020年漢諾威工業(yè)展之前，打造出國(guó)內(nèi)首個(gè)開(kāi)源、開(kāi)放的工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)，并且在仿真精度、計(jì)算能力等方面趕超德國(guó)，創(chuàng)造了一個(gè)令人驚嘆的奇跡。

多年后提及此，魯效平依然記憶猶新：“德國(guó)軟件的仿真精度在40ms以?xún)?nèi)，而我們能將仿真精度定位在10ms以?xún)?nèi)，定位精度也達(dá)到了微米級(jí)，一舉超越了世界最高水平！”

仰望元宇宙的巍巍星空

盡管團(tuán)隊(duì)取得了引以為傲的成績(jī)，但魯效平并未止步于此。在中國(guó)，中小企業(yè)占據(jù)了企業(yè)總數(shù)的99%，是中國(guó)經(jīng)濟(jì)韌性、就業(yè)韌性的重要支撐。中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將有助于打通科技到產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新內(nèi)循環(huán)機(jī)制上的堵點(diǎn)和斷點(diǎn)，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。但是資金不足、技術(shù)不達(dá)標(biāo)和人才儲(chǔ)備不夠等問(wèn)題成為了中小企業(yè)部署數(shù)字孿生應(yīng)用、進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的攔路虎。

在建成工業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)之后的兩年間，魯效平致力于讓更多的中小企業(yè)能夠高效、自由地搭建工業(yè)元宇宙。他不斷優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)、創(chuàng)新迭代，最終打造了具有“三多一反超精”特點(diǎn)的卡奧斯數(shù)字孿生技術(shù)解決方案。其中，三多是指介入?yún)f(xié)議多、兼容格式多、覆蓋場(chǎng)景多；一反是指首創(chuàng)反向控制，將虛擬信號(hào)應(yīng)用到真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)，優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行；超精是指方案定位精度達(dá)到微米級(jí)，時(shí)間延遲小于1ms，現(xiàn)實(shí)精度達(dá)到藍(lán)光級(jí)，真正實(shí)現(xiàn)了1：1實(shí)時(shí)復(fù)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

魯效平團(tuán)隊(duì)的卡奧斯數(shù)字孿生技術(shù)解決方案，極大降低了中小企業(yè)應(yīng)用的門(mén)檻，助力企業(yè)打造可視、可管、可預(yù)測(cè)的數(shù)字孿生虛擬工廠。

2022年，憑借國(guó)內(nèi)首個(gè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生解決方案，魯效平榮獲2022中國(guó)·山東博士后創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)業(yè)組銀獎(jiǎng)。對(duì)此，魯效平感慨頗多：“科研，只有落地到市場(chǎng)才能顯現(xiàn)其真正價(jià)值，大賽像一根轉(zhuǎn)換線(xiàn)，讓我看到了數(shù)字孿生技術(shù)巨大的市場(chǎng)價(jià)值，也讓我堅(jiān)定了在工業(yè)元宇宙走下去的決心?！?/p>

回望過(guò)去，魯效平形容為“站在巨人的肩膀上摘蘋(píng)果”，作為走在世界前列的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，卡奧斯的開(kāi)放生態(tài)、創(chuàng)業(yè)機(jī)制和資源匯聚為魯效平的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐提供了堅(jiān)實(shí)的支撐與源源不斷的創(chuàng)新動(dòng)力，同時(shí)，也讓魯效平實(shí)現(xiàn)了人的價(jià)值最大化。

如今，魯效平又有了新的目標(biāo)，那就是將工業(yè)智能、人工智能等技術(shù)與數(shù)字孿生技術(shù)相結(jié)合，將目前可視可管的數(shù)字孿生虛擬工廠升級(jí)為可以幫助人們做智能決策的數(shù)字工廠?！皩?duì)于工業(yè)元宇宙來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生只是閃耀其中的一顆星星”，魯效平認(rèn)為，“我們的未來(lái)，是整片星空?！?/p>