2019，中國工業如何擺脫“成長的煩惱”

丁海驁

臨近新年，2018年12月6日，加拿大應美國當局要求逮捕華為公司首席財務孟晚舟的消息，引起了全球的關注。受此事影響：道瓊斯工業平均指數暴跌785點，標準普爾500指數下跌1.8%，納斯達克指數下跌1%。

華為和美國政府，一家企業與一個國家在全世界關注下的這場角力，之所以引得全球經濟之為之神經緊張，當然不僅因為“這一事件”可能會改變三個國家之間的關系，更多人擔心的是：這個“小雨點”所引發的漣漪，非?？赡芤鹑蚪洕蟮恼鹗?。這在很大程度上，不僅反映了當前經濟環境的敏感和脆弱，而且也說明這場涉及所有國家的全球經濟結構調整，正在進入關鍵期。同時，作為中國制造業和IT行業的標簽型企業，華為此次所遇到的“麻煩”也在提醒我們，正在進入產業價值鏈“核心區”的中國制造業企業，未來將不得不面對更多的挑戰——而這正是中國制造業企業發展過程中不得不經歷的“成長的煩惱”，生死攸關。

“1840年英國對中國發動鴉片戰爭的時候，中國當時是全世界GDP最大的國家，中國在世界經濟中所占的位置遠遠超過英國。但是重點不在這里，重點在結構，而不是總量。從結構的角度來看，當時中國的GDP構成都是一些日用品，在GDP當中我們能夠出口的是絲綢、茶葉、瓷器和桐油等，中國出口的棉布也是手工制作的棉布；而英國不是這樣，英國的主要產品是火車、武器等，這在當時是最先進的技術產品?！敝洕鷮W家、北京大學光華管理學院名譽院長厲以寧日前在接受媒體采訪時談到中國經濟結構調整的重要性，而對于具體如何調整，厲以寧認為：一方面需要提高整體的技術水平；另一方面要選擇采用現代技術。同時，要改變舊有的發展方式，采用新的生產方式、新的思路來增強中國工業的技術水平和管理能力。

相對于其他行業來說，工業企業的特殊性在于更加強調行業知識和經驗的積累，因此對于全行業普遍適用的新技術和新方式，就非常有必要討論一下目前工業企業都在嘗試的“數字化轉型”。

實際上，中國工業在最近30年的發展過程中，從來不缺少對IT技術的應用。應該說，是IT數字化技術的應用，從根本上給了我中國工業企業提高企業核心業務效率的能力。只是現在，隨著工業企業自身的發展和IT技術的進步，原本解決單點效率問題的信息化軟件開始被IT平臺代替；原本只作用于虛擬世界的IT技術，開始與物理世界的設備進行融合；原本只作用于單個企業的系統，被覆蓋全行業、全產業鏈、乃至整個商業環境的標準所代替…… 工業企業更需要從現有的IT新技術當中，找到更合適自己的。

傳統工具的再次革新

1年前，在阿姆斯特丹這座以橋梁而聞名于世的城市，建設了一座引起全球眾多科技工作者關注的橋。最初MX3D團隊聯合荷蘭藝術家Joris Laarman規劃修建這座橋梁時，希望這是一座機器人在沒有人干預的情況下自主制造的橋梁，因此，橋梁的設計就顯得尤為重要：一方面要考慮橋梁的結構足以滿足日程的應用；同時，還要盡量減少橋梁自身的重量，用盡量少的材料來完成橋梁的建造——最終他們采用了CAD領域一種新興的衍生式設計完成了整個橋的設計，同時采用三維打印的方式來建造了一座全長7米、用于行人的金屬橋梁。

三維打印不同細說，用一句話解釋衍生式設計：就是利用人的需求，加上人工智能的算法和基于云計算的無限計算能力，由系統生成數以千計的設計方案，由人再來最終選擇確定最終的設計方案。例如設計一把椅子，設計人員只需要告訴系統：對于椅子承重要求、尺寸要求、材料要求……系統立刻就可以提供出數以千計的設計方案，設計人員只需要選擇就好了。

這顯然與傳統的工程師與設計軟件共同完成的一次產品設計過程是完全不同的：不僅僅是效率得到提高，而且在這一過程中，信息技術的能量被無限放大，而人類在其中的作用，不再是經驗和設計技巧，更多的是判斷和選擇。

其中很有趣的一點是：以往通過工程師的經驗式設計，無論如何都會考慮傳統的加工方式和裝配流程，這當然會保障設計出的產品更符合生產制造的工藝需求，但是，無形當中，也使得工程師的設計思路往往被限制在一個固定的范圍當中。但是對于計算機系統來講，則完全沒有這方面的考慮——其提供的設計方案都更“獨特”。而這，也恰恰是最適合采用三維打印的方式來生產加工。

例如形如飛鼠骨骼形狀的無人機機身、空客A320上減重45%的機艙仿生隔離結構——因為機器人和三維打印技術的應用，使得這些以往完全不會出現、而現在利用衍生式設計誕生的“獨特”設計，不僅被真正生產出來，而且還切實被應用到了現實當中，并且比以往的產品更優化、更節省材料、也更符合產品的功能需求——就如同即將亮相阿姆斯特丹的那座橋。

“也許有一天，工程設計系統就不再叫CAD（computer aided design），或者應該改叫CID（Computer independent design）?！睔W特克公司大中華區總經理李邵建說，信息技術發展到今天，各個行業的產品和服務，在設計、應用還是制造等業務流程正在發生改變，三者之間的界限正在變得模糊，彼此的互動模式和關聯關系也正在被完全重新定義，也因此競爭格局也在發生改變。我們一直認為理所當然的傳統競爭模式都不復存在，競爭環境會越來越公平，因此設計本身的技術門檻、經驗積累都不應再成為某些行業巨頭所壟斷的競爭優勢，因此對于更多的企業來講，“這樣一個顛覆性的時代，更多的創新會來自于年輕人，來自于初創企業，來自于世界上我們以前從來沒有關注過的角落的每一個工作室?！?/p>

打破工業企業傳統的業務邏輯

如果說對CAD和三維打印的應用，還僅僅停留在工具層面，那么工業云的出現，實際上在很大程度上，是通過數字化的手段，改變了以往工業企業內部的生產關系。

從現在工業演進的歷史看，前兩次工業進步，無論是機械化還是電氣化，都是集中在對能源使用方式的改變，實際上改變的還僅僅是工業企業內部的效率和生產關系。

隨著整個商業環境的不斷完善，以信息化和智能化為標簽的最近兩次“工業革命”的演進軌跡，實際上反映的是在生產力發展進入到新階段以后，工業企業開始嘗試在本企業之外的更大范圍內進行生產關系的優化和變革——無論是對現實的供應鏈，還是對潛在的商業規則。

在信息化階段，以軟件為代表的IT技術，已經遍布單個制造業企業從設計、生產、制造，到產品服務的整個業務流程。但顯而易見的一點：不僅分布在各個業務節點的軟件彼此存在天然的融合鴻溝，而且作為企業信息化建設的基本思路，IT系統與電氣化、自動化相關的機器設備硬件還處在并行發展階段——兩者彼此的聯結和數據交換，通過各種不同的協議和通信方式，最終由人來完成。簡單說，此時的IT技術還沒有滲透到工業企業的核心的生產加工環節，因此對于工業企業自身來講，IT依然是輔助。

智能化既是對信息化的顛覆，更重要的一種繼承——通過更深入地應用包括互聯網、云計算、AI、增材制造等新興IT技術，將原本運行在虛擬世界當中的軟件與并行于物理現實當中的設備，以數字化的方式做更充分的融合，從而為工業企業提供一個更容易、更完整和更簡單的方式，對自身企業的業務進行管理和優化。同時，在更大的范圍內，為整個工業領域提供一個更高效的商業脈絡。

而目前最有可能真正讓整個業界看到虛擬與現實互相融合的IT應用，是工業云。目前在市場上，西門子的MindSphere，GE面向工業數據和分析的云平臺Predix，ABB推出ABB Ability，施耐德電氣推出的EcoStruxure平臺都正在努力實現數據的全線貫通和軟硬件充分融合，從而對于應用企業的價值最大化。

以西門子的MindSphere工業云服務和Digital Twins“數字化雙胞胎”理論為例，其中，Digital Twins利用包括SIMATIC IT、PLM、MES和NX等軟件系統，構建一套完整的、與現實世界互相對應的數字化模型，通過在虛擬的數字化世界當中充分模擬、分析和比較現實世界的物理場景，利用模型之間理想化的“孿生”特征，以數據的形式驅動現實世界的電氣和自動化裝置等硬件設備，從而實現虛擬世界對現實世界的驅動。而MindSphere則通過接入現實世界當中的各種硬件設備，實現對現實數據的收集、分析、傳送和利用，再通過各種應用APPS，反饋給虛擬世界。

不難理解，Digital Twins和MindSphere實際上是完成從虛擬到現實、再從現實到虛擬這兩個數字化過程的兩條路徑， 而通過這兩條相對完整的路徑，不僅軟件和硬件得以結合（軟，云計算、大數據、物聯網等各種新興IT技術；硬，自動控制、傳感器等傳統自動化、電氣化技術），而且也實際上是為工業企業提供一個優化現有業務流程，升級現有商業模式的機會，讓虛擬和現實的融合更容易，邊界更加模糊。

很顯然，工業云改變的，是工業企業自身的業務模式和業務邏輯。其提供的不僅僅是工具，更是一個解決問題的思路。

重構工業產業鏈的利益節點

事實上很多的人總是講“工業云”和“工業物聯網”兩個概念混淆：從工具和IT技術層面看，兩者也許有更多相似之處，但是從業務屬性上看，前者更多是從能力方面，為工業企業用戶提供一種對IT和數據的駕馭能力；而后者則為工業企業用戶提供了更多基于業務能力的想象空間，為整個產業鏈的價值重構提供一種更有效的手段和更便捷的思路。

工業物聯網的出現大約在2010年前后。此前，企業當中與核心業務和流程最相關的管理信息化系統包括ERP和PLM。從企業的角度講，前者更關注與產品相關的業務流程，而后者則是從進銷存的角度把控業務數據。雖然兩者的側重點不同，但是事實上兩者在應用企業處在信息化改造階段，都在試圖將不同業務單元的信息化系統進行某種程度的整合，以提高企業的現實效率。

而隨著工業企業開始從信息化向數字化邁進，企業的核心追求不再僅僅停留已經不再是簡單地在提高效率這么簡單，企業更多地希望通過數字化變革，真正實現業務模式本身的改變。此時，一心尋求變革的企業發現：業務變革的基礎，是尋求一種方式，將更多與企業業務相關的信息和數據進行統一收集、管理、分析，再將其通過各種最直接的方式，傳遞給更多相關業務部門的工作人員，以獲取更完整、及時和同源的數據支持。

最初，行業內曾經討論過這樣一個命題：ERP和PLM到底誰才是企業核心系統？當時的企業用戶，試圖通過改造信息化系統的方式，來實現企業對企業所有數據和信息的管理。但是一方面，信息系統的應用習慣和與生俱來的局限性，使得兩者不僅沒有彼此融合或者建立明確的附屬關系，反而隨著應用的深入，彼此之間的界限和鴻溝越來越深；另一方面，工業4.0和智慧制造智能制造等概念的提出，使得企業對數據的收集，已經不在局限在來自虛擬世界的信息化系統中，來自加工和應用等現實場景的傳感器反饋數據、PLC加工數據等，同樣需要被統一收集和管理——這顯然已經超出了信息化系統能夠觸及的范疇。

這也就意味著，應用企業需要一種超越信息化系統的方式，來實現自身對數據和信息的管理需求，同時也需要一種全新的方式，從數據出發，串聯真個產業鏈上的不同價值點——工業物聯網隨即出現。

在一般的劃分中，工業物聯網被劃分成：設備層、數據連接和傳輸層，平臺層，應用層。其中，包括傳統的傳感器、PLC和芯片制造商，網絡供應商（思科、新華三、華為）、電信運營商、智能硬件廠商SCP（Smart Connected Product）和智能系統廠商SCO（Smart Connected Operation）都針對工業領域對物聯網的應用提出了自己的解決方案和應用場景，從某種程度上，使得這個領域顯得異?；钴S。

“對于今天的企業來講，改變是一種常態，創新是一種思維方式，而面對市場的需求可以迅速作出響應則是一種核心能力?！盝im Heppelmann，PTC總裁兼首席執行官在很多時候更像是一個思想者。在2018年中接受記者采訪時，他強調，工業物聯網的邏輯體系中，世界被劃分成數字世界、物理世界和人之間的三者關系：從邏輯和倫理上強調工業物聯網始終是企業數字化轉型的工具，而非本身，真正能夠驅動企業數字化轉型、并對企業未來業務模式起到決定因素的，依然是人類自身。

這實際上不僅是工業企業應用工業物聯網解決方案的價值邊界，更是數字化企業實現過程中，必須遵循的原則——從企業用戶的角度，這樣的衡量標準更具可操作性，而且判斷和衡量的標準，也更可量化。

寫在最后

當然，對于中國的制造業來講，由于發展的階段不同，到底是應該從提高自身單點的業務能力出發，提高自身創造價值的效率？還是從全局出發，調整自身業務模式？甚至是站在整個產業鏈的角度，以自己為中心改變整個產業的價值體系？都需要更多的評估和實踐。但是面對2019，有一點是可以確定的：改變，已經勢在必行。因為，這是擺脫“成長煩惱”的唯一出路。