魯效平：工業元宇宙“摘星”之路

封滿樓

魯效平以數字孿生技術為支撐，憑借一往無前的創新創業精神，為中小企業開拓了一條工業元宇宙之路，也為中國在世界工業互聯網的舞臺上占據了一席之地，展示了中國智造的卓越水平。

尼爾·史蒂芬森在科幻小說《雪崩》之中描述了人類通過VR設備與虛擬人共同生活的“超元域”，這就是“元宇宙”的雛形。如今，在充滿易變性、不確定性、復雜性和模糊性的烏卡時代，虛實交互的工業元宇宙應運而生，并迅速成為全球互聯網和科技行業寄予厚望的新產業方向，如何敲開工業元宇宙的大門，也成為了業內最關心的問題。

海爾集團魯效平博士及其團隊用行動給出了答案。2020年，在面臨國外技術封鎖和行業參考空白的情況下，魯效平匯聚卡奧斯平臺資源，帶領團隊從底層邏輯開始，歷經150多個日夜的艱難攻堅和無數次的設計迭代，一步一步搭建起國內首個工業數字孿生平臺。此后，這個平臺又歷經兩年的迭代優化和模塊化應用部署，升級成為國內首個基于工業互聯網的數字孿生解決方案。

魯效平以數字孿生技術為支撐，憑借一往無前的創新創業精神，為中小企業開拓了一條工業元宇宙之路，也為中國在世界工業互聯網的舞臺上占據了一席之地，展示了中國智造的卓越水平。

數字孿生與工業互聯網的碰撞

魯效平的人生選擇似乎總是不同尋常。

“我是個喜歡挑戰的人。”魯效平這么評價自己。2010年，魯效平以優異的成績從浙江大學機械電子工程專業博士畢業，比起留校任教這條相對安穩的道路，魯效平選擇了進入國內知名央企工作，深入一線，將科研成果落地到實踐當中，闖出了自己的一片天地。

那時，第四次工業革命轟轟烈烈，世界制造業都在尋求一條智能化、數字化之路，工業互聯網這個新興產業引起了魯效平濃厚的興趣。魯效平了解到卡奧斯是在2019年，當時他遠赴德國參加工業4.0的研學，卡奧斯則是第三次亮相漢諾威工業展，向世界展示全球化賦能成果。

講起加入海爾卡奧斯的契機，魯效平眼神微亮：“當時制造業未來的發展方向還不甚明朗，我前去德國就是想去學習發達國家的轉型經驗。沒想到，最終是我們國內的工業互聯網平臺給了我最大的驚喜。”

那時，卡奧斯已經成為國內領先的工業互聯網平臺，其首創的大規模定制模式顛覆了傳統制造業的大規模制造模式，秉承多邊交互、增值共享的理念，在賦能實踐上，卡奧斯更是碩果累累。并且隨著工業元宇宙大熱，卡奧斯也加快了數字孿生等技術的布局和應用。無論是理念、成果還是規劃，卡奧斯都深深地吸引了魯效平。“將數字孿生技術與工業互聯網結合起來，這是我未曾設想過的道路。卡奧斯工業互聯網平臺讓我看到了數字孿生技術新的可能，也讓我看到了制造業的未來。”

幾個月之后，魯效平毅然決然地辭去了央企高管的職務，投入到卡奧斯的生態海域中來，開啟新的事業篇章。“卡奧斯提出，要創全球引領的世界級工業互聯網平臺，這股豪情壯志震撼了我，”魯效平當時曾預感到，他會在這里做出一番新成績。

7個人5個月1個奇跡

進入卡奧斯以后，魯效平主要負責虛實融合大規模定制示范線的升級工作——將數字孿生和真實產線融合在一起，使數字信息代替物理實體進行“彩排”，從而快速搭建和驗證不同行業的新技術和新解決方案，為新技術進入工業應用、降低技術應用成本提供可靠的途徑。在海爾集團人單合一的模式下，魯效平不僅僅是一個員工，更是一個擁有決策權、用人權和資源分配權的“創業家”。在這里，魯效平開始了他搭建工業數字孿生平臺的旅程。

將數字孿生技術應用到工業制造業領域，主要面臨兩大挑戰。一是行業場景和需求眾多，導致很難用一個統一的軟件平臺來適配所有需求；二是數字模型搭建的流程較長，對工業控制實時性要求高，因此對企業數據的邊緣采集和計算能力提出了較高要求。

“在讀博期間，我研究的就是數字建模技術和半實物仿真技術，那時還沒有數字孿生和元宇宙這些概念。”多年理論和經驗的沉淀，讓魯效平對自己即將開展的工作很有信心。但很快，他就迎來了一個艱巨的挑戰。

2019年11月，魯效平接到通知，要求他們代表中國智能制造參加來年4月份的漢諾威工業展。

“這意味著我們要在5個月時間內，搭建好一個足以代表中國工業互聯網水平的工業數字孿生平臺。”這幾乎是一個不可能完成的任務，魯效平頓感壓力巨大。

除了時間的緊迫性，魯效平還面臨著國外的技術封鎖和國內供應商技術水平不足的問題。在當時，世界上數字孿生技術水平最高的國家是德國，但德國的軟件不僅價格昂貴，而且無法開放開源，在設計上，也達不到打造平臺所要求的仿真精度。

求人不如求己。魯效平決定自主研發出一個具有中國知識產權的開源開放的軟件平臺，為中國在世界工業互聯網的畫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人攻堅團隊，沒有參考案例，機理模型沉淀難，就付出更多的時間和精力從底層建構原理和邏輯；面對技術落后，就在設計上不斷地推翻重構、迭代升級。依托卡奧斯強大的數據匯聚和分析能力，魯效平及其團隊結合高性能數字樣機建模、低代碼開發等技術，攻克了工業協議兼容性差、工業控制實時性弱、海量模型搭建流程長、計算能力要求高等難點，在2020年漢諾威工業展之前，打造出國內首個開源、開放的工業數字孿生平臺，并且在仿真精度、計算能力等方面趕超德國，創造了一個令人驚嘆的奇跡。

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

仰望元宇宙的巍巍星空

盡管團隊取得了引以為傲的成績，但魯效平并未止步于此。在中國，中小企業占據了企業總數的99%，是中國經濟韌性、就業韌性的重要支撐。中小企業的數字化轉型將有助于打通科技到產業的創新內循環機制上的堵點和斷點，推動高質量發展。但是資金不足、技術不達標和人才儲備不夠等問題成為了中小企業部署數字孿生應用、進行數字化轉型的攔路虎。

在建成工業數字孿生平臺之后的兩年間，魯效平致力于讓更多的中小企業能夠高效、自由地搭建工業元宇宙。他不斷優化用戶體驗、創新迭代，最終打造了具有“三多一反超精”特點的卡奧斯數字孿生技術解決方案。其中，三多是指介入協議多、兼容格式多、覆蓋場景多；一反是指首創反向控制，將虛擬信號應用到真實現場，優化生產運行；超精是指方案定位精度達到微米級，時間延遲小于1ms，現實精度達到藍光級，真正實現了1：1實時復現工業現場。

魯效平團隊的卡奧斯數字孿生技術解決方案，極大降低了中小企業應用的門檻，助力企業打造可視、可管、可預測的數字孿生虛擬工廠。

2022年，憑借國內首個基于工業互聯網的數字孿生解決方案，魯效平榮獲2022中國·山東博士后創新創業大賽創業組銀獎。對此，魯效平感慨頗多：“科研，只有落地到市場才能顯現其真正價值，大賽像一根轉換線，讓我看到了數字孿生技術巨大的市場價值，也讓我堅定了在工業元宇宙走下去的決心。”

回望過去，魯效平形容為“站在巨人的肩膀上摘蘋果”，作為走在世界前列的工業互聯網平臺，卡奧斯的開放生態、創業機制和資源匯聚為魯效平的創業實踐提供了堅實的支撐與源源不斷的創新動力，同時，也讓魯效平實現了人的價值最大化。

如今，魯效平又有了新的目標，那就是將工業智能、人工智能等技術與數字孿生技術相結合，將目前可視可管的數字孿生虛擬工廠升級為可以幫助人們做智能決策的數字工廠。“對于工業元宇宙來說，數字孿生只是閃耀其中的一顆星星”，魯效平認為，“我們的未來，是整片星空。”