工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的總結(jié)與展望

第四屆工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽深圳賽區(qū)的頒獎(jiǎng)儀大會(huì)上周在深圳舉行。在這個(gè)會(huì)上，我做了一場(chǎng)20分鐘的報(bào)告：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的總結(jié)與展望。由于報(bào)告時(shí)間太短，有些問題不一定講得清楚。為此，我這里撰文介紹一下當(dāng)時(shí)的想法。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念提出很早，至今已經(jīng)超過10年了。期間遇到了一些挫折，概念的內(nèi)涵也發(fā)生了很大的變化。我想談?wù)勅绾慰创@些挫折、變化，談?wù)勎磥頃?huì)如何發(fā)展。要理解技術(shù)發(fā)展的邏輯，就要了解技術(shù)發(fā)展的基本規(guī)律。我特別強(qiáng)調(diào)了三條：

1、創(chuàng)新成功的關(guān)鍵是抓機(jī)會(huì)、不是湊熱點(diǎn)。機(jī)會(huì)是技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性改變帶來的。對(duì)多數(shù)人和企業(yè)來說，采用新技術(shù)的難點(diǎn)往往是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行的統(tǒng)一。

2、新技術(shù)往往是從技術(shù)難度低向難度高的領(lǐng)域發(fā)展，或者從價(jià)值相對(duì)較大向價(jià)值相對(duì)較小的領(lǐng)域拓展。前者是技術(shù)難度提升、后者則往往是技術(shù)成本降低或通用性增加。通用性增加本質(zhì)上是通過知識(shí)復(fù)用降低成本。

3、技術(shù)價(jià)值往往是“非線性”的，通用和基礎(chǔ)技術(shù)具有巨大的技術(shù)潛力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就是這種具有潛力的技術(shù)。

一般來說，技術(shù)失敗往往是可以歸結(jié)到經(jīng)濟(jì)性不合理（市場(chǎng)小、用戶需求弱、使用成本高等），而成功往往發(fā)生在難度和價(jià)值都比較合適的地方。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史，也證明了這一點(diǎn)。技術(shù)未來的發(fā)展方向，要特別關(guān)注潛力大的方向。

明白了這些基本規(guī)律之后，就可以從遠(yuǎn)往遠(yuǎn)處看了。我們要回答：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的終極價(jià)值是什么？我把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的終極價(jià)值分成兩類：個(gè)人是如何勞動(dòng)、眾人是如何協(xié)作。前者主要是指遠(yuǎn)程化、針對(duì)人機(jī)關(guān)系；后者針對(duì)工廠的協(xié)同，重點(diǎn)是人與人的關(guān)系，可以用工業(yè)4.0的邏輯來進(jìn)一步分析。當(dāng)然，兩者有一定交叉。

為什么把遠(yuǎn)程化作為終極目標(biāo)之一呢？

我們知道：人類的一個(gè)重要理想是讓機(jī)器代替人，做人不喜歡做的工作。機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化都面向這個(gè)目標(biāo)。但自動(dòng)化是有短板的，一般只能用于場(chǎng)景固定不變的重復(fù)性工作，比如車間內(nèi)部的生產(chǎn)。場(chǎng)景不斷出現(xiàn)意外變化時(shí)（如開車），機(jī)器就很難自己完成任務(wù)了。智能化能部分地補(bǔ)上自動(dòng)化的短板，但遠(yuǎn)程化幾乎可以解決任何問題。當(dāng)然，遠(yuǎn)程化和智能化可以是互補(bǔ)的、共同促進(jìn)。

從技術(shù)方面講，最簡單的遠(yuǎn)程化是遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控，以及通過設(shè)備監(jiān)控實(shí)現(xiàn)各方面的管理工作。進(jìn)一步的遠(yuǎn)程化，可能是遠(yuǎn)程操作設(shè)備。操作設(shè)備可以很簡單（如開關(guān)設(shè)備閥門），也可以比較復(fù)雜（如在工地上開挖掘機(jī)）。最難的可能是遠(yuǎn)程維修設(shè)備。數(shù)字手套、AR、VR、易于遠(yuǎn)程操控維護(hù)的設(shè)備等就可以用于這類問題。在技術(shù)發(fā)展過程中，可能首先用于航天、軍事等場(chǎng)景；然后用于某些大型企業(yè)（如日常的采礦、大型設(shè)備維護(hù)、如焦?fàn)t頂部的清掃、危險(xiǎn)工況的排障）；然后向其他企業(yè)的應(yīng)用拓展。

我把工業(yè)4.0作為另外一個(gè)終極目標(biāo)。

工業(yè)4.0最典型的場(chǎng)景，是在流水線上進(jìn)行個(gè)性化定制。這種生產(chǎn)方式會(huì)帶來很多麻煩，讓協(xié)同的難度大增。為此，德國人提出“三個(gè)維度的信息集成”來解決問題。在筆者看來，在我國對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知，其實(shí)包含了這三個(gè)維度。而GE公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)主要涉及縱向集成和部分橫向集成。所以，可以從三個(gè)維度的角度對(duì)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐成果進(jìn)行分類總結(jié)。

橫向集成是本質(zhì)上是空間信息的集成，一般表現(xiàn)為企業(yè)之間的信息集成，能夠支持企業(yè)之間的資源共享和多方協(xié)同。長期看，這種集成能夠促進(jìn)社會(huì)分工、改變企業(yè)生態(tài)。我看到兩種集成的方式：一種是大企業(yè)牽頭的集成、用于管控自己的供應(yīng)鏈；一種是平臺(tái)公司牽頭的集成，用于資源的動(dòng)態(tài)對(duì)接。

我一直認(rèn)為，橫向集成的重點(diǎn)和難點(diǎn)是質(zhì)量管理。對(duì)工業(yè)企業(yè)來說，一旦購買的生產(chǎn)資料不符合質(zhì)量要求，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致幾十上百倍的損失。而且，高端企業(yè)往往對(duì)質(zhì)量有特殊的要求，要經(jīng)過反復(fù)認(rèn)證才可能購買。所以，推動(dòng)橫向集成需要推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化、與質(zhì)量監(jiān)管結(jié)合與工業(yè)軟件結(jié)合。

橫向集成的另外一個(gè)麻煩是商業(yè)模式。資源共享、多方協(xié)同可以帶來利益，但問題是這些利益如何分配、讓主要的相關(guān)方都受益。這一點(diǎn)需要用商業(yè)模式創(chuàng)新解決問題。

橫向集成有國情的不同。在大企業(yè)層面，美國企業(yè)有特殊的訴求：避免境外生產(chǎn)導(dǎo)致的技術(shù)外流，需要用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理制造企業(yè)。在小企業(yè)層面，中國企業(yè)有特殊的場(chǎng)景：帶動(dòng)低端產(chǎn)業(yè)集群的轉(zhuǎn)型升級(jí)。這對(duì)商業(yè)模式創(chuàng)新的要求較高。

縱向集成本質(zhì)上是快節(jié)奏和慢節(jié)奏業(yè)務(wù)的集成，是管理與控制的集成，可以用來提升管理能力。

管控能力的提升體現(xiàn)在人、機(jī)、料、法、環(huán)管理的各個(gè)方面，尤其是各種與人相關(guān)的管理?？梢跃唧w到設(shè)備管理、質(zhì)量管理、能源管理、操作管理、安全管理、生產(chǎn)管理等多個(gè)方面。在我看來，計(jì)算機(jī)管理的方式本質(zhì)上很簡單：首先是工業(yè)知識(shí)軟件化、讓機(jī)器學(xué)會(huì)干活，其次是對(duì)超標(biāo)、違規(guī)的管理，要知道出了問題怎么辦。所以，提升管理能力的一個(gè)重要工作仍然是提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。

管控能力的提升，能夠促進(jìn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。最典型的做法就是支持小批量、多品種的生產(chǎn)，極端的做法是支持流水線上的個(gè)性化定制——也就是工業(yè)4.0的典型場(chǎng)景。在我國，這種變化近期的亮點(diǎn)主要在中低端產(chǎn)業(yè)。

端到端集成本質(zhì)上是不同時(shí)間段上信息的集成、是研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)等業(yè)務(wù)的信息集成。通過端到端集成，可以顯著地提升企業(yè)的研發(fā)和服務(wù)水平、支撐個(gè)性化定制和小批量生產(chǎn)。

端到端集成的一個(gè)重要基礎(chǔ)是研發(fā)設(shè)計(jì)的數(shù)字化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化的基礎(chǔ)上，可以把CAD、CAE、CAM等真正地融合起來，從而促進(jìn)綜合的優(yōu)化。我舉了一個(gè)例子：可以把零件設(shè)計(jì)、選材和制造結(jié)合起來，取得人類難以企及的設(shè)計(jì)效果。通過數(shù)字孿生，可以把研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造過程的持續(xù)改進(jìn)聯(lián)系起來。端到端集成的優(yōu)勢(shì)，是若干個(gè)業(yè)務(wù)的單獨(dú)優(yōu)化變成綜合優(yōu)化。形象地說，是“把N個(gè)1維空間的優(yōu)化，轉(zhuǎn)化成1個(gè)N維空間的優(yōu)化”，會(huì)極大地改變研發(fā)設(shè)計(jì)的方式和效果。目前，這類進(jìn)展主要發(fā)生在離散制造業(yè)的中高端技術(shù)企業(yè)（HMT）。

面向未來時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是基礎(chǔ)。要把這個(gè)基礎(chǔ)做好，需要進(jìn)一步提升標(biāo)準(zhǔn)化程度、平臺(tái)的易用性和靈活性。在我看來，工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)的“三個(gè)維度的信息集成”主要是三個(gè)一維業(yè)務(wù)鏈的集成。從發(fā)展苗頭上看，未來的發(fā)展可能會(huì)變成一個(gè)三維的信息集成。