40年前,由数十家美国企业组成的半导体研究联盟(SRC,Semiconductor Research Consortium),打败了日本,成功引领了第三次工业革命。
这个联盟迄今还存在,只不过演变为一家非营利性机构,名称为半导体研究企业(SRC,Semiconductor Research Corporation)。它最近得到美国商务部下属NIST的支持,启动了新的一个国家级制造业创新中心(Manufacturing USA)。
这个创新中心的名称为“半导体制造和先进研究与数字孪生体”(SMART,Semiconductor Manufacturing and Advanced Research with Twins),简称为“数字孪生体研究院”(DTI,Digital Twin Institute)。
工业4.0研究院获得数百页资料显示,“数字孪生体研究院”属于美国国家级制造业创新中心体系,获得了美国国防部大力支持,包括DARPA、美国空军、国防创新小组(DIU)等单位提供的半导体项目。
DARPA为数字孪生体研究院提供了JUMP 2.0资助,包括开发先进的人工智能(AI)系统和架构,改进ICT系统的通信技术,以及通过嵌入式智能增强传感能力,以快速生成行动。
数字孪生体研究院由1982年成立的半导体研究企业负责,第一年的预算金额就高达2.85亿美元,主要目的就是建立一个数字孪生芯片创新平台(Digital Twin Chips Innovation Platform),这也是为什么把这个制造业创新中心的主题确定为数字孪生体的原因。
正如工业4.0研究院院长胡权在《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书所讲,数字孪生体将广泛应用到各个领域,推动经济长期持续增长。
半导体产业是数字孪生体较容易发挥效用的领域,英伟达等顶级半导体公司在设计和生产环节深入引入数字孪生体技术,获得了较好的效果,并把该技术延伸到半导体的应用领域,例如,英伟达推出了数字孪生地球(Digital Twin Earth)。
虽然数字孪生体的通用目的技术特征非常明显,但没有想到美国政府率先大规模应用的是半导体行业,这一点跟我国以智慧城市为主要应用场景迥然不同。
相比之下,数字孪生体技术给半导体领域带来的工业附加值非常高,而且能够给美国半导体行业带来全新的竞争优势。
20世纪80年代,日本的半导体处于领先地位,美国政府专门设立了半导体研究联盟,以解决研发投入过高,难以跟日本企业竞争的困境。该联盟成功的推动了英特尔、AMD以及IBM等公司的发展,从而顺利的击败了日本半导体行业。
目前中美处于大国竞争态势,美国政府担心中国半导体行业后来居上,现在出手设立国家级半导体制造业创新中心,利用其在数字孪生体领域的绝对领先地位,加快半导体行业的现代化发展,企图重现40年前的逆转翻盘。
近期,胡权撰写了《中国数字孪生体步入日本30年前类似困境》一文,分析了日本当时在推进智能制造上的技术路径选择错误,导致日本制造业一蹶不振,陷入了失去的三十年。
我国当前在发展数字孪生体方面有一些失误,把智慧城市作为主要场景,在国家大力推动新的改革开放的大背景下,数字孪生体产业的发展空间应逐步扩大,数字孪生体联盟将继续扮演引领者作用。
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