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開源工業互聯網引領中國制造高質量發展

作者:胡權,工業4.0研究院院長,來源:中國日報,時間:2019年2月25日

這篇文章寫在開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)成立2個月之際,發布在《中國日報》,通過對中國制造高質量發展所面臨挑戰的分析,提出了通過開源工業互聯網降低裝備成本,切實幫助中小企業往高質量轉型升級,打造開源工業互聯網創新生態的思路。

工業4.0研究院胡權院長在會上發言

胡權院長在中國工業互聯網研究院研討會發言

? ? ? 隨著第四次工業革命的到來,工業互聯網作為工業與互聯網融合的新形態,成為了行業人士寄予厚望的領域。然而,通用電氣推進工業互聯網遇到挫折以及國內工業互聯網平臺難以解決制造企業痛點等問題的出現,促使人們開始反思工業互聯網的實際意義。

? ? ? 國內在談到工業互聯網的時候,通常以“互聯網+先進制造業”的方式提及,同時也比較強調工業互聯網平臺的價值,但制造企業的實際困難較為復雜,目前還需要更加創新的思路來推進。

? ? ? ?工業4.0研究院在2018年12月25日發起了開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium),希望通過開放和包容的理念,利用開源工業互聯網的方式幫助中國制造企業轉型升級成功。

? ? ? ?制造企業高質量發展需要什么?

? ? ? ?按照經濟合作與發展組織(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)的劃分,產業被劃分為低技術、中技術和高技術行業,如果以工業增加值來看,中高技術行業的工業增加值要高于低技術行業。

? ? ? ?我們理解的先進制造業,可以定義為中高技術行業,當然,隨著新一代信息技術的應用,一些看似低技術的行業,也會變成中技術或高技術行業。

? ? ? ?在此基礎上,制造企業高質量發展的含義就清楚了,那就是充分利用新型技術,提高自身可以獲得工業增加值。通常我們認為中國制造企業參與全球專業化分工中處于低端,做的大部分是OEM或ODM的工作,而歐美一些企業主要做高附加值的設計和品牌運營工作。

? ? ? ?不過,為什么中國制造企業沒有快速實現高質量發展呢?

? ? ? ?與消費互聯網等虛擬經濟不同,只要跟實體經濟結合的任何產業,都會面臨物理世界的成本問題。對于希望轉型升級的任何制造企業來講,它首先要回答技術改造的資金來自哪里的問題。

? ? ? ?有一些專家認為,既然轉型升級有機會獲得更高的收入,那么這個投入問題也不會是問題,但是,不少企業家的實踐證明,這樣的想法簡化了實際生產運行的困難,且不說真正做了升級改造之后能否收回成本,即便考慮全球市場的激烈競爭,高投入的制造也有很大風險。

? ? ? ?換句話講,任何轉型升級或者高質量發展,都是需要考慮經濟成本的,否則就變成一個不可行的商業模式。

? ? ? ?因此,制造企業高質量發展需要的是全面的解決方案,既需要較低成本的裝備解決方案,還需要具有差異化的競爭戰略,當然,不可或缺的少不了精益化的管理和其他專業能力。

? ? ? ?低成本的開源工業互聯網方案

? ? ? ?在我國過去40年的改革開放過程中,通過應用第三次工業革命的自動化和數字化方案,已經讓我國裝備解決方案達到了較高的水平,但由于我國一直以來的經營策略是低成本優勢,目前要轉向高質量發展,也需要低成本的裝備解決方案。

? ? ? ?傳統的裝備解決方案大都是非標(非標準化)的,所需要的部件和人工服務都不可能縮減,而且幾乎每一個客戶都需要差不多的投入,這使得系統集成服務商想通過擴大規模降低成本難以實現,這就不能實現工業領域的規模經濟。這種情況普遍存在,導致中國制造業轉型升級一直沒有廣泛實現。

? ? ? ?據工業4.0研究院調研,對于大量的自動化企業來講,它們普遍的需求是定制化的工控系統,雖然有專門的工控系統提供商,但由于自身專機(即非標設備)的需要,任何一個工控系統都需要二次開發,傳統的工控系統提供商雖然提供了一定的接口,但仍然不能很好滿足各種各樣的需求。有一定規模的企業通常會委托研究機構為它們定制一套工控系統,可惜不是每家企業都有這樣的資金實力。

? ? ? ?如果有一套提供源代碼的工控系統,技術成熟度比較高,那么大量的中小制造企業就可以利用這套開源工業互聯網系統來進行開發,這遠比傳統的二次開發效果好得多,它可以保證企業的自主性和低成本需求。

? ? ? ?雖然一些企業提及了工業互聯網的開源應用,但囿于經濟利益的述求,它們大部分沒有達到筆者提出的開源工業互聯網程度。早在2017年,筆者就明確提出了“開源工業互聯網”的概念和體系,核心是完全基于開源軟件和硬件構建工業互聯網體系,其目的是為了降低成本和保證自主性。

? ? ? ?以傳統的視角來看,開源工業互聯網方案有點類似共性技術或基礎設施,事實上,在2017年的時候,筆者寫了《開源項目是人工智能的基礎設施》一文,闡述了開源項目在新一代人工智能發展中的價值,延續當時的觀點,開源工業互聯網有可能成為中國制造企業轉型升級的數字化基礎設施。

? ? ? ?在低成本的開源工業互聯網方案推動下,可以為中國大量的中小制造企業帶來新的發展思路,也可以釋放它們的創造力,帶來新時代意義上的創新和創業浪潮。

? ? ? ?打造開源工業互聯網創新生態

? ? ? ?對于制造企業來講,利用開源工業互聯網提供的源代碼,可以大幅降低成本,但客觀來講,開源項目存繼了幾十年,工業領域的企業(特別是工業軟件)已經應用開源軟件有很多年了,但為什么現在來提開源工業互聯網呢?

? ? ? ?在1998年美國興起開源軟件革命的時候,經歷了互聯網泡沫時期,但開源軟件的發展并沒有停止,在各方力量的幫助下,其發展速度反而是加速了。例如,美國DARPA和NSF紛紛要求接受其資助的企業應優先滿足開源其成果的要求,大家眾所周知的無人駕駛就是從DARPA支助的開源項目競賽中發展起來的。

? ? ? ?2004年,我國成立了中國開源軟件推進聯盟(COPU,China OSS Promotion Union),這個時間相比O’Reilly 1999年發布《開源:來自開源革命的聲音》宣告開源革命到來,也不算特別晚。

? ? ? ?到2006年,美國推進開源工作的專家合作撰寫了《開源2.0:正在進行的演進》(Open Sources 2.0:The Continuing Evolution),宣告了開源革命已經結束,這意味著開源已經形成了一個較為成熟的產業。

? ? ? ?隨著2016年工業互聯網產業聯盟的成立和2017年國務院發布了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,中國開始加速進入了工業互聯網時代。

? ? ? ?可是,在中國號稱擁有幾百個工業互聯網平臺或解決方案,卻沒有任何一家企業提供了開源級的工業互聯網平臺,反而是各家工業互聯網平臺喜聞樂見的稱自己利用了Cloud Foundry或OpenShift等開源軟件構建了平臺。

? ? ? ?中國不到一年時間就出現了幾百家工業互聯網平臺,應該歸功于開源軟件的功勞。如果沒有IaaS、PaaS和SaaS的各種開源軟件,這幾百個工業互聯網平臺是無法出現的。

? ? ? ?然而,僅僅是利用這些開源軟件,還不能促進我國工業互聯網在全球領先,因為開源軟件的創新節奏被開源軟件的開發團隊所控制,不管從哪個角度看,中國都需要擁有自己的開源軟件,如果從整個行業來看,那就是需要擁有開源工業互聯網創新生態。

? ? ? ?加速工業互聯網的專業化分工

? ? ? ?佩蕾絲在《技術革命與金融資本》一書中論證了50年的技術革命周期,如果我們認為目前這次技術進步不僅僅是一次技術的改進,而把它看成一次技術革命,那么在最初的10年時間,通過新技術形成新的專業分工就會成為必然。

? ? ? ?換句話講,把2015年作為這次技術革命的肇始,到2025年左右,這次技術革命的結構性力量就會形成,它的發展過程會具體體現為專業化分工。

? ? ? ?從全球的角度來看,這次技術革命的概念層出不窮,包括工業4.0、第四次工業革命、工業互聯網、人工智能等,但不管是什么技術概念,總體來講可以用智能化和網絡化來描述,其發展主線是數字化,通過這些技術的應用,將打破傳統的產業價值鏈,形成新的產業價值鏈或產業生態。

? ? ? ?以電動汽車為例,傳統內燃機驅動的汽車產業價值鏈,由整車廠和一、二級供應商等構成,相關利益捆綁在一起,甚至于消費者也習慣了購買汽車,然后自己駕駛消費的模式。不過,隨著電動汽車的成本大幅降低,無人駕駛和共享汽車也將融合在其中,這將形成一個完全不同的生態,這本質上講就是新的專業化分工造成的。

? ? ? ?無論把工業互聯網看成一個產業,還是把工業互聯網的應用領域作為一個市場,它都會經歷專業化分工這個過程。以更寬廣的視角來看,這種專業化分工會伴隨著產業的分工轉化到經濟和國家的分工結果中去。

? ? ? ?對于中國日益增長的經濟來講,既要利用工業互聯網促進傳統產業的轉型升級,還要把握新一代技術產業的新機遇,爭取利用這次機會占據更好的價值鏈環節,特別是徹底改變中國總體處于價值鏈低端的格局。

? ? ? ?筆者相信,開源工業互聯網的開放和包容理念,符合時代的主旋律,可以促進中國制造轉向創新發展,引領它們走向高質量發展的道路。

? ? ? ?總結

? ? ? ?在全球各國紛紛推出工業戰略的背景下,制造業作為第四次工業革命最具顛覆性創新潛力的領域,既不放棄所謂低端產業利用新型數字化裝備轉型升級的機會,又集中資源主攻工業互聯網和人工智能等知識密集領域,已經成為希望引領未來的任何一個國家不容放棄的目標。

? ? ? ?作為一個快速發展的發展中國家,中國制造有機會繼續扮演重要角色,保持開放和包容的心態,基于我國龐大的市場,可以讓不同的想法或實踐存在,從而促進我國制造業呈現百花齊放百家爭鳴的蓬勃發展之勢,豈不快哉。

 

* 本文原文鏈接:

https://china.chinadaily.com.cn/a/201902/25/WS5c73a956a31010568bdcbcab.html

 

產業互聯網的過去、現在與未來

本文是根據胡權院長在互聯網經濟學研究聯盟主辦的“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講筆錄整理而成,時間是2018年11月7日。

“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講

? ? ? 今天非常高興,受互聯網經濟學研究聯盟的邀請,跟行業內的專家共同探討產業互聯網方面的主題。就產業互聯網這個概念來講,比較具有中國特色,因為實際上,大家在翻譯Industrial的時候,有的翻譯成工業,有的翻譯成產業,翻譯成產業的大都跟產業關系比較大,例如產業經濟學就會用這個概念。

? ? ? 但是,我們也知道,美國GE提出了Industrial Internet,目前國內把這個概念翻譯為工業互聯網。因此,我們行業內出現了概念不太清晰的狀況,實際應用的時候也有不少爭議。

? ? ? 對于以上提到的問題,根據工業4.0研究院的跟蹤研究情況,跟大家做一個分享,主要從產業互聯網的歷史、現在與未來三個方面做一些介紹。

? ? ? 首先,對于產業互聯網,我們可以追溯到1968年。如果大家比較熟悉工業4.0就很清楚。按照工業4.0體系的劃分,1968年是PLC產生的時間,PLC就是所謂Programmable Logic Controller,翻譯為中文就是可編程邏輯控制器,這個時間點被認為是工業3.0產生的起點。

? ? ? 隨著PLC的推出,到1973年的時候,Joseph Harrington首次提出了計算機集成制造(CIM,Computer-Integrated Manufacturing)的概念。從記錄來看,Harrington在1973年的時候只是提出了概念,到了1984年的時候,他才意識到這個概念還不錯,于是就寫了一本書,這本書的名稱是Understanding the Manufacturing Process:Key to Successful CAD/CAM Implementation,它就是怎么來解釋計算機如何應用到制造過程的,這進一步闡述了他自己提出的CIM概念。

? ? ? 如果大家對國內發展CIMS比較熟悉,就知道我國早在上個世紀80年代就跟進CIMS概念了,包括在清華也成立了一個CIMS中心,大概時間是90年代的時候,根據國家863項目需要設立的。

? ? ? 值得大家關注的是,在同一時間,美國仍然在繼續探索一件事情,那就是計算機技術或者IT技術在工業領域的應用,到底怎么樣,比較有代表性的報告是美國國家研究委員會在1988年的時候出版了A Research Agenda for CIM:Information Technology,也就是關于CIM的研究計劃,這個報告大家可以找來看,因為時間原因不展開講了。

? ? ? 大家還需要了解一個事實,在上個世紀80年代,日本和美國產生了貿易戰,美國認為日本只是學習美國發明的技術,而對人類社會并沒有做什么貢獻。為此,日本為了緩解當時的矛盾,1989年的時候提出了一個“智能制造系統”(IMS,Intelligent Manufacturing Systems)的國際研究計劃,該計劃的目的是為了構建一門新的智能制造學科,計劃正式推行是1995年。

? ? ? 有趣的是,在同一時間的美國,也就是剛才講的美國國家研究委員會,它在1995年的時候仍然在繼續推進IT在制造業的應用,并出了Information Technology for Manufacturing: A Research Agenda的報告。

? ? ? 我們繼續往后觀察,到2000年左右,互聯網就開始蓬勃發展了,這給美國經濟帶來了新的發展動力,因此也不太關注日本在做什么了,因為美國擁有了一個新的互聯網產業,在座各位可能對這個產業都非常熟悉。

? ? ? 關于前面提及日本發起的IMS,大概到2005年的時候,日本人就開始認為我們還研究這個干嘛,反正也搞不成了,開始日本國內有專家提議退出IMS,因為當時日本是把IMS定義為在制造業的人工智能的應用,雄心勃勃的想把人工智能直接引入到制造業里面來,以后不用人干活了,當時是想干這件事情。

? ? ? 事實上,日本在2010年退出了IMS,但這個組織目前還存在,主要是歐盟在主持。目前比較活躍的機構是墨西哥,墨西哥國家比較小,但也想主導一個國際組織,所以在IMS里面非常活躍和積極。

? ? ? 大家需要注意,在2007年左右的時間,美國的國家科學基金會(NSF,National Science Foundation)提出了CPS的概念,也就是信息物理系統。

? ? ? 當時提出這個概念目的是什么呢?美國國家科學基金會表示,希望通過CPS的提出,為制造業創造一門信息技術在制造業應用的學科,他們打算花10-20年的時間把這個事情干成。

? ? ? 事實也證明,大概在2016年的時候,NSF和國家研究委員會聯合發布了《美國信息物理系統教育規劃報告》。美國認為它花了10年的時間,已經基本建成了制造業的IT技術應用的整體學科框架,NSF雖然也在繼續研究CPS,但剩下的大部分東西已經歸到了NIST來做了,也就是美國商務部下屬的標準化技術組織來做。

? ? ? 接著我們進入了2010年之后,大家都比較清楚,在這些年期間發生了很多事情,包括2011年德國在當時的CPS研究計劃里面,提出了CPS+制造業=工業4.0,并把它作為一個未來項目來做。在2012年的時候,美國也開始提出了工業互聯網這么一些概念,日本也逐漸提出所謂的機器人革命和工業價值鏈計劃, 2015年左右,我國也提出中國制造2025,把智能制造作為我們的主攻方向。

? ? ? 這樣,我們基本上看到了產業互聯網的整個脈絡,過去幾十年期間,人類社會都在探索信息技術怎么在工業領域進行應用。這個時間周期幾乎跟消費互聯網的周期同步。

? ? ? 不過,工業自身的發展周期決定了產業互聯網不會像消費互聯網一樣,即便50多年的時間已經過去了,產業互聯網仍然不成熟。

? ? ? 我們來看一下為什么說產業互聯網跟消費互聯網發展速度不同。在座各位可能有的人是學技術的,這樣就比較容易理解工業3.0的代表技術PLC。例如,電燈的開關,它是一個開關邏輯,開和關,在計算機里面就是0和1,在生產制造的現場也是一樣,也需要這種控制邏輯,但生產制造現場的邏輯自然要比開關邏輯復雜得多。

? ? ? 在PLC產生之前是什么東西來控制呢?繼電器,這是用電氣化的方式來控制,產生一種控制邏輯。如果生產現場控制邏輯復雜,那繼電器就非常大。于是,生產制造就開始就出現了一種需求,既然計算機應用逐漸廣泛,為什么我們不能用電子化的方式來控制呢?這個需求就是當時的通用汽車提出的。

? ? ? 通用汽車提出,有沒有公司可以提供一個小型的電子化的控制系統,可以讓通用汽車生產線上的柔性化生產更容易一些,所謂柔性化生產就是讓這些裝備設備可以進行一定的調整,而不要大張旗鼓的重新部署生產線。

? ? ? PLC的好處在于,它一個圖形的界面,可以拖拉一些東西,就可以把這個邏輯完成。人類社會在做工業領域的產業化應用都在追求一個事情——更簡單,消費互聯網的發展也是這種邏輯,例如做網頁越來越簡單,消費者互聯網借此快速發展。

? ? ? 其實產業互聯網這個領域也有同樣的邏輯,但是比較慢,因為工業領域的投資大,改造起來也比較復雜,PLC作為一個替代傳統設備的邏輯控制方式,我們稱之為通用目的技術,它很好的解決了這個問題,因此就開啟了人類社會生產力提升新階段。

? ? ? 我們衡量工業領域的應用,通常是用生產力來衡量。新興技術和應用能不能提高生產力,這是決定我們要不要引進技術的根本原因,而不是所謂的政府支持,這是很重要的經濟規律和特征。

? ? ? PLC作為通用目的技術來應用,很快有大量的企業參與了,大家看到AB、GE這些都參與了,從而導致了PLC大規模生產,形成了規模效應,從而也大大降低了成本,反過來也加速了PLC在多個行業進行應用,當然,PLC還主要在離散行業應用比較廣泛。

? ? ? 由于IT技術在制造業的應用逐步深化,流程行業也開始大量使用數字化工具,它主要是DCS。流程行業傳統的控制方式利用一個閉環電路來控制,如果是一個閉環,問題還不大,但如果控制的儀器、儀表太多了,就會比較復雜。后來大家發明了DCS,也就是分布式控制系統,基本原理跟消費互聯網比較類似,大家容易理解。

? ? ? 總的來說,工業革命或者技術革命,本身是由信息技術在這個行業的應用所推進的,特別是通用目的技術,通過一種基礎的邏輯控制,或者數據的讀取,或者閉環的控制,使得它在各個工業場景都可以應用,慢慢就把其中的行業生產力提升了。

? ? ? 但是,工業互聯網或者產業互聯網在過去幾十年的發展還是比較緩慢的,至少跟消費互聯網相比是遠遠落后的。2012年左右的時候,GE做了一個統計,它統計在1996年到2005年期間,全球的生產力增長水平大概在3%左右,但是到了2010-2015年,全球的生產力增長水平大概在0.%這么一個水平了。

? ? ? 這就意味著,全球生產力平均水平幾乎沒有什么增長了。為什么會出現這樣的狀況呢?其實是因為先進技術已經比較成熟,已經無法從先進技術中榨取生產力了。

? ? ? 既然產業互聯網發展緩慢,相關研究也沒有成熟,目前,產業互聯網是沒有形成嚴格的范式。按照庫恩在《科學革命的結構》中所說,一方面產業互聯網缺乏范式所需要的基本概念和體系,沒有奠定基本的理論基礎,這樣導致研究并不持續。另外一方面,一種方式的形成必須有較大規模的粉絲,他們愿意宣揚這個概念。因此,產業互聯網在過去還沒有形成一個流派。

? ? ? 經濟學家佩蕾絲曾經提出了50-60年的技術革命周期論,她研究了自第一次工業革命以來的技術革命,從中找出了這種規律。新型技術的初期應用,能夠大幅提高生產力水平。但隨著用到后面就難以提升生產力了,這也應證了前面提及的GE研究成果。

? ? ? 第一次工業革命以來,一共發生了5次技術革命,每次技術革命都有4個階段。通常在發展初期,大家都很激動,紛紛搞范式,提新概念,提了之后發現提了新概念之后還是不能提高生產力,結果發現基礎設施不齊備,以消費互聯網的經驗來看,電子商務在初期發展的時候,就缺乏電子支付、信用和便宜的物流等基礎設施。

? ? ? 產業互聯網的發展也處于這種狀況,基礎設施是什么,我們現在還沒辦法回答,這需要我們進行探索和研究。

? ? ? 這是從產業互聯網過去的狀況,大概就介紹這么多。接下來,我們來看一下產業互聯網現在的狀況是什么呢?

? ? ? 今天中午各位專家聚餐的時候,也談到了這個問題。總體來講,產業互聯網這個概念,還是IT企業提交較多。

? ? ? 對于官方來講,工信部信息化處指導設立了中國產業互聯網發展聯盟。但目前國務院和工信部主要推的是工業互聯網的概念和應用,發改委主要推的是數字經濟的概念。國家信息中心也比較傾向于數字經濟的概念,中國互聯網協會過去也力推產業互聯網的概念,2015年青島的紅領還借助協會發起了中國產業互聯網研究院。

? ? ? 我們來看一下,產業互聯網到底要解決什么問題。對于中國政府和互聯網產業來講,命題也許很簡單,那就是如何發揮網絡大國的優勢,相比較智能制造等概念而言,我國對于互聯網+、產業互聯網、工業互聯網是情有獨鐘的。

? ? ? 怎樣把網絡大國跟制造大國結合在一起,最后產生一個新型的產業,這是我們時代需要回答的問題。難點是明顯的,那就是產業互聯網的體系不成熟,有可能大家連到底要解決什么問題也難以建立共識。

? ? ? 工業4.0研究院的認識比較明確,產業互聯網的發展挑戰,體現為沒有對制造系統進行系統研究。

? ? ? 我做一個類比,今年2018年的時候,William Nordhaus獲得了諾貝爾經濟學獎,他早期研究的是技術經濟學,后來感覺沒有什么進展,隨之改為去研究環境變化跟技術的關系,通過把物理和化學等自然學科內容簡化為經濟學家和政策制定者可以理解的內容,他推動了環境經濟學的研究。

? ? ? 產業互聯網目前的挑戰也在這里。制造系統到底是怎么樣的,大部分經濟學家和政策制定者是不清楚的,這需要研究產業互聯網的專家來做這個事情。我在此提出這個問題,希望有專家來做這個事情,否則產業互聯網的研究難以深化下去,如果要經濟學家都去學技術,這樣事情就復雜了。

? ? ? 目前,國內提及并參與產業互聯網發展的組織有幾個,主要有中國互聯網協會、中國產業互聯網發展聯盟以及騰訊公司。

? ? ? 中國互聯網協會一直是產業互聯網概念的支持者,它目前在全國各地有好幾個產業互聯網機構,例如,在浙江設立了產業互聯網的研究院,在山東威海、上海也做了產業互聯網的促進中心。

? ? ? 對于中國產業互聯網發展聯盟,它們有一個官方網站,行業內活躍度還比較高,只是最近因為工信部有調整,這個聯盟可能也有比較大的變化。

? ? ? 騰訊最近明確提出要轉型產業互聯網,在座各位都比較清楚,我就不贅述了。

? ? ? 因此,對于產業互聯網的發展現狀來看,真正的范式還是沒有構建成功,是不是能借助騰訊的引領,借助互聯網經濟學研究聯盟把范式建起來,我覺得是有必要的。

? ? ? 最后,我們來談談產業互聯網的未來。大家注意,今天我沒有特別辨析產業互聯網、工業互聯網或者別的概念之間的差異,主要是籠統的講實體經濟或者工業領域,IT或互聯網技術可以解決一些什么問題。

? ? ? 美國GE對此作了一些探索。早在2011年,GE就提出了工業互聯網的概念,當然,GE還找了經濟學家來構建了一個周期論,它認為人類社會迄今有三個技術浪潮,第一個浪潮就是工業革命,第二個浪潮是互聯網革命,第三個浪潮就是所謂的工業互聯網革命。

? ? ? 不管怎么講,今天我們提及產業互聯網,需要回答幾個核心的挑戰和問題。

? ? ? 第一,要完善產業互聯網的概念和范式。

? ? ? 如果我們要真正去引導行業發展,推進企業戰略落地,一定需要把這個概念定義清楚,它的范式、體系給講明白。

? ? ? 據觀察,早期提產業互聯網的企業很積極,但后來看國家沒有相應的政策支持,它們又跑去提別的概念了,企業家可以這樣,但研究學者不能。作為研究學者,應該對這些問題進行深入的研究。

? ? ? 第二,我們在跟產業融合的時候,如何發揮互聯網企業、IT企業的優勢?

? ? ? 產業互聯網和工業互聯網是不同的流派,他們持有的視角也不相同,對于產業互聯網來講, IT企業和互聯網企業更有興趣,它們更愿意采用產業化的概念來認識,這直接跟消費互聯網對應起來。

? ? ? 但是,工業互聯網不是的這樣的邏輯。工業互聯網跟工業技術或者智能制造對應起來,或者跟云計算對應起來,甚至于跟兩化融合,也就是工業化和信息化的概念關聯在一起。

? ? ? 不管怎樣,如果要把產業互聯網的體系完全建立起來,怎樣真正發揮互聯網企業或者IT企業的優勢,這個問題是要回答的。

? ? ? 第三,按照技術革命的要求,一定會產生通用目的技術。

? ? ? 剛才介紹得不詳細,通用目的技術為什么很關鍵,實際上跟工業領域的非標特征有關,大家如果跟工業企業打交道,他們最喜歡跟你說的是非標,也就是非標準化。

? ? ? 事實上,在工業領域,大部分工作是非標準化的,解決方案大部分是項目,而不是產品,更談不上平臺了,因為沒人讓你做,這也是我們目前國內互聯網公司進入到產業互聯網里面去的難點,短期內不能解決。

? ? ? 理由很簡單,因為制造企業的生產工藝不一樣,盡然產品不一樣,生產設備就難以統一,要發揮互聯網或者IT技術的優勢,是需要找到通用目的技術的。

? ? ? 從歷史的角度上來看,產業互聯網本身是要解決通用目的技術這個問題的,它要想辦法找到一個或幾個通用目的技術,才可能大規模推動產業互聯網的深入發展。不過,到底是不是云平臺,或者別的東西,目前還沒有定論。

? ? ? 我的意見很明確,產業互聯網肯定會有通用目的的技術產生,才稱得上一次技術革命,否則只是一種改進。因為不管是傳統產業還是新興產業,都是要遵循一個經濟規律,也就是我們經常講的規模經濟。通過通用目的技術,產品、部件的成本才可以下降,從而實現生產力水平的提升。

? ? ? 對于產業互聯網未來首要解決的問題,還是應該把技術問題抽象成經濟學家可以懂的問題,這也是產業互聯網研究的一個挑戰。自動化里面到底發生了什么,數字化到底意味著什么,這可能要認識PLCDCS在工業領域的應用。通過理解這些技術應用,經濟學家需要思考它們帶來的經濟影響。

? ? ? 甚至于對諸如數字孿生體這樣的新概念,如何理解,可能國內的技術專家都無法理解,因為它們更加抽象了。如果把這些問題解決了,我們再來討論產業互聯網,大家可能會感覺到更加踏實,否則,產業互聯網要成為一個新學科或新領域,難度就比較高了。

? ? ? 今天我主要對產業互聯網產生的歷史、現狀和未來,做了一些簡單的介紹,涉及到產業互聯網相關的資料也比較多,不能一一介紹。

? ? ? 總體來講,產業互聯網的確是一個值得研究的學科和領域,但目前的確是不成熟的。我們如果要推動它的發展,一定要解決的制造企業本身所面臨的問題,當然,對于研究學者來講,諸如范式的構建,通用目的技術等問題,可以作為下一階段研究的內容。

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

? ? ? 日本制造在最近一段時間,出現了不少質量事故。《日本制造業白皮書》是如何認識這個問題呢?

? ? ? 擔任日本科學技術聯盟主席的小松集團坂根正弘是領導日本在質量管理相關事務的領軍人物,在專欄“通過管理加強治理的實例/小松集團”(p169),板根正弘分析了日本制造的質量問題,他認為日本制造企業”專注于不同的專業領域并進行相應的研究……而如今日本企業……完全變成了相似產品和服務的消耗戰……這導致了‘人窮志短’的情況。”

? ? ? 工業4.0研究院分析顯示,日本制造本質上過于強調模仿,而對于差異化的強調不足,導致了經營方式單一,長期以往,其所謂高質量發展難以持續。在這個問題上,德國制造業也面臨同樣的問題。

小松集團顧問坂根正弘(SAKANE Masahiro)

小松集團顧問坂根正弘(SAKANE Masahiro)

? ? ? 大家都知道日本制造崇尚“工匠精神”,但是,這不過是模仿工作的精細化。

? ? ? 1999年香港播放了《創世紀》電視劇,主人公葉榮添發明了電子寵物,雄心勃勃的想開創一番事業。在電子展覽會上,被唯一的日本商人看中后,滿以為可以獲得大量的訂單,但全世界尋找模仿改善產品的日本商人只想收購專利,并爭取不斷改善產品,把這個電子寵物產品做得更小,更耐用,然后向全世界推廣盈利。

? ? ? 據工業4.0研究院長期跟蹤日本制造的專家介紹,日本企業家對商業情報的收集非常認真細致,這是日本制造尋找模仿對象的一種基本方法。從《創世紀》電視劇中葉榮添的電子寵物知識產權被收購一事來看,就體現了日本獲取信息、購買或模仿、不斷改進和全球銷售的思路。

《創世紀》葉榮添以55萬港元出售了電子寵物

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? ? ? 回顧歷史,日本制造業在第二次世界大戰后經歷了一段時間的高速發展期,但到了八十年代日美之間發生了貿易戰。美國認為,日本制造只是一味的模仿美國產品,通過不斷改進來與美國產品競爭,這是不公平的根源。

? ? ? 當然,日美貿易戰中美國提出的理由跟目前中美貿易戰的理由一樣荒謬,但當時日本制造缺乏顛覆性創新,難以讓美國服氣,這是真實存在的現象。

? ? ? 日本在上個世紀八十年代,曾經想介入到小型機,后來在九十年代,企圖介入到互聯網,但結果是顯而易見的。在小型機上,日本好高騖遠,力圖建設一套全新的第五代計算機架構,結果慘不忍睹,直到今天還對日本計算機行業有不小的影響;在互聯網領域,日本DoCoMo搞了一個i-Mode,雖然在國內順風順水,但在海外卻一敗涂地。

日本DoCoMo在英國的i-Mode廣告

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? ? ? 當然,筆者在《日本制造業白皮書》讀后感系列中,一再提到了日本1995年正式啟動的智能制造系統(IMS,Intelligent Manufacturing Systems),更是經典的失敗案例。

? ? ? 正如2018年發布的《日本制造業白皮書》中,日本再三警告,在堅持強調模仿改善的現場力同時,也應該考慮第四次工業革命,這是非連續創新的機會。但是,日本經產省仍然長篇累牘的強調,日本制造業的基礎和傳統是現場力。

? ? ? 工業4.0研究院的日本專家指出,日本實際上處于一種矛盾心態,一方面不甘心在第四次工業革命中落后,另外一方面也擔心犯了上個世紀冒進的錯誤。可惜,至少從《日本制造業白皮書》中,筆者看不到日本如何要企業家做到打破常規,同時,又可以保持傳統。

? ? ? 毫無疑問,日本制造處于矛盾之中。

 

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《日本制造業白皮書(2018)》讀后感系列:

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之一:官僚體系

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之二:基本法

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之三:非連續創新

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之四:現場力

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之五:互聯工業

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之六:自動化

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之六:自動化

? ? ? 長期跟蹤《日本制造業白皮書》的行業人士,或者閱讀了工業4.0研究院翻譯的2015、2016和2017年版的《日本制造業白皮書》,大家都有一個印象,那就是日本制造非常重視自動化。但是,如果大家也閱讀了工業4.0創新平臺發布的《日本制造業白皮書(2018)》,就可能發現日本經產省突然對自動化禁聲了。

? ? ? 為什么會出現這樣的狀況?

? ? ? 在《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之二:基本法,筆者介紹了2012年之后,白皮書就不再像以前一樣介紹汽車、機械等具體領域,而以專門的報告或計劃來介紹,例如,自動化領域就有《日本機器人革命》的報告。

? ? ? 不過,在每年的《日本制造業白皮書》中,日本經產省還是會重點介紹一下自動化和機器人的一些情況,但這都是2018年以前的事情了,2018年的白皮書中已經難以找到自動化和機器人的詳細介紹。

? ? ? 工業4.0研究院分析認為,日本制造過去依賴于自動化改造,獲得了較高的生產力水平和較高的質量,日本制造業也一直為之感到自豪。然而,目前已經處于第四次工業革命的前期,日本制造提出了“過去的成就成為未來發展的絆腳石”,并且強調了不要只專注于做好事情(提高生產力),而應該選擇更有附加值的顛覆性創新來獲得新的經濟動力。

日本上野公司新一代線圈自動卷線系統

日本上野公司新一代線圈自動卷線系統

? ? ? 《日本制造業白皮書》分析了日本上野公司研發新一代線圈自動卷線系統的案例(p136),提出了一個有趣的話題。

? ? ? 日本上野公司是一個技術含量較低的企業,雖然行業特征具有經濟規模性,但由于大家通常做法都是把這個業務放到人工成本很低的地方,例如,上野公司在中國和泰國就設有工廠。但是,上野公司也意識到這樣的做法不可持續,從2004年起,公司就聯合工程制造商致力于設計自動卷線設備的開發,終于在2008年6月基本上實現了部分自動化,從絕緣皮的剝離到軟釬料的焊接、前鋒剪切、質檢等過程都可以自動進行,大大提高了良品率。

? ? ? 其實,上野公司所在行業屬于低端行業,難以投入大量的資本去做研發,這是很正常的情況。即便日本制造追求自動化,但也不是所有行業都可以做成自動化。

? ? ? 筆者在幾年前為山東公司歌爾股份設計工業4.0轉型戰略的時候,也發現了這個問題,當時歌爾股份公司還會故意把一些生產流程截斷,讓人工來完成相關工作,主要原因是要把該流程做成完全的自動化,投入的費用實在太高,通過人機協作,可以實現經濟性。

日本希羅科技公司的檢測自動化系統

日本希羅科技公司的檢測自動化系統

? ? ? 無獨有偶,《日本制造業白皮書》在p163提到了利用人工智能實現檢測自動化的希羅科技股份有限公司,該公司位于廣島市,是生產汽車零部件的企業,該公司力求實現“24小時365天無人化操作”,其中之一就是要實現零部件檢測、設置過程的自動化。

? ? ? 有趣的是,希羅科技公司除了滿足自己的需要,還力求把研發的自動化技術和專業知識進行擴散,為其他公司開發自動化生產系統。

? ? ? 可是,按照工業4.0研究院對第四次工業革命的定義,工業1.0的特征是機械化,工業2.0是自動化,工業3.0是數字化,而工業4.0是智能化。日本引以為傲的自動化僅僅屬于工業2.0,這可能讓不少行業人士感到吃驚,并且強烈反對。

? ? ? 需要聲明的是,某個階段的工業化技術特征,只是說明一種代表性的行業選擇,不意味著所有行業都應該按照這樣的節奏發展。按照經濟合作與發展組織(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)的定義,技術通常要分為高級技術、中級技術和低級技術,例如,服裝業就屬于低級技術,這意味著采取簡單的機械化,是最佳的選擇。

? ? ? 眾所周知,青島紅領公司是服裝企業,但它力圖把一些大數據等技術應用到服裝行業,實現所謂C2M,但似乎并沒有看到紅領的服裝被世人認同,也沒有看到其技術被應用到其他行業獲得成功。

? ? ? 筆者認為,自動化作為工業2.0的代表,在某些特定行業具有較強的生命力,但不意味著自動化需要在所有行業進行普及,除非不考慮投入成本。目前還處于數字化普及推廣應用的階段,貿然談智能化或智能制造,無異于拔苗助長,這可能是2018年的《日本制造業白皮書》既不大談自動化,也不推崇智能制造流派的緣故吧。

 

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《日本制造業白皮書(2018)》讀后感系列:

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之一:官僚體系

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之二:基本法

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之三:非連續創新

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之四:現場力

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之五:互聯工業

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之六:自動化

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之五:互聯工業

? ? ? 在前面的《日本制造業白皮書(2018)》讀后感中,筆者已經談到一個重大變化,那就是日本已經意識到目前全球制造業處于一個非連續創新的階段,這促使日本經產省思考一個真正可以代表日本制造未來的概念。

? ? ? 早期日本機械學會提出了工業價值鏈計劃(IVI,Industrial Value Chain Initiative),被默認為日本制造的戰略,但在今年的白皮書中,日本經產省否定工業價值鏈計劃是日本戰略的提法,而明確“互聯工業”(Connected Industries)才是日本制造的未來。

日本內閣總理安倍晉三在CeBIT發言

日本內閣總理安倍晉三在CeBIT發言

? ? ? 在《日本制造業白皮書(2018)》的p179,日本經產省的專家解釋了為什么要把“互聯工業”作為日本制造的追求目標,

? ? ? “……日本提出其作為目標的一種社會形態‘社會5.0’,但是另外一方面,關于目標產業趨勢卻一直沒有豎起鮮明的旗幟……借參加2017年3月在德國召開的CeBIT機會,日本內閣總理大臣安倍晉三同日本經濟產業大臣世耕弘成對德國進行了訪問。作為日本目標產業趨勢,日本向世界喊出了自己的口號:‘互聯工業’。”

? ? ? 據工業4.0研究院專家確認,早在2016年,日本就提出了“互聯工業”,但當時并未得到日本經產省重視。即便如此,日本經產省發布的《日本制造業白皮書(2018)》,把“互聯工業”作為未來產業概念的結論也讓工業4.0研究院的專家感到驚訝。

日本經產省描述的“互聯工業”理念

日本經產省描述的“互聯工業”理念

? ? ? 在《全球工業4.0研究報告》(2017、2018)中,工業4.0研究院對日本的情況進行了較為全面的介紹,其中,也提到了日本的機器人革命(RRI,Robot Revolution Initiative)、社會5.0(Society 5.0)、工業價值鏈計劃等,但我們更加關心日本作為一個國家所提出的戰略,毫無疑問,2018年日本開始追隨美國的工業互聯網概念了。

? ? ? 對于中國的讀者來講,如果說到“互聯工業”這個概念,大家應該想到山東海爾和紅領曾經聯合提出過“互聯網工業”概念,并且還組建了“中國互聯網工業聯盟”,同時還舉辦了3年時間的“世界互聯網工業大會”(2015、2016和2017)。

互聯網工業聯盟SDE工程改造工業規劃

互聯網工業聯盟SDE工程改造工業規劃

? ? ? 按照中國互聯網工業聯盟當時的介紹,“世界互聯網工業大會由工業和信息化部、中國工程院聯合指導,青島市人民政府、中國機械工程學會共同主辦。”不過,目前去尋找聯盟的官方網站,已經找不到了。

? ? ? 考慮到海爾跟日本制造的關聯比較大,很難說海爾和紅領牽頭的“互聯網工業”概念沒有對日本造成影響,但可惜的是,中國互聯網工業聯盟目前難以成為國家主流概念。據觀察,海爾已經全面轉向了工業互聯網概念,并成為了工業互聯網產業聯盟的重要參與單位。

? ? ? 由于眾所周知的原因,筆者不打算對我國的互聯網工業聯盟過多評價。回到日本的“互聯工業”,客觀的講,日本跟當時的海爾和紅領的想法類似,不太愿意接受來自美國的“工業互聯網”概念,希望創造出一個新概念。

日本經產省對“互聯工業”的經濟分析

日本經產省對“互聯工業”的經濟分析

? ? ? 雖然日本經產省對于原有提出的概念(例如機器人革命、工業價值鏈計劃、社會5.0等)進行了調整,開始專注到“互聯工業”來,但是,日本仍然希望在概念上與美國工業互聯網建立不同的定位,例如,日本制造希望突出“工業”的核心地位。

? ? ? 歷史已經證明,日本并不擅長提出概念。早在2016年的《日本制造業白皮書》中,日本經產省就自省不擅長提出概念,當時的場景是評價德國工業4.0概念提得好,可惜不是日本提出之類的。

? ? ? 正如美國工程院上個世紀80年代發布的一份報道中提到,當專家確定有新的思想產生,不足以用傳統的概念(例如機械電子)來描述,就應該發明新概念(invent new concept),這樣才便于深化思想,推動概念向應用轉化。

? ? ? 日本雖然開始聚焦“互聯工業”,在筆者看來,它喪失了一個很重要的機會——就是搭美國專家的便車。平心而論,目前日本制造業領域的專家,大都處在上個世紀90年代智能制造系統(IMS,Intelligent Manufacturing Systems)的陰影下,難以實現顛覆性創新。

? ? ? 據日本制造科學研究中心和日本IMS中心撰寫的《日本IMS國際合作研究計劃》總結報告顯示,日本當時認為通過IMS計劃,日本培養了一批年輕的專家,而且還擅長做國際交流……可惜,這些專家現在已經上了年紀,而且大部分不甘心智能制造的失敗,在2017年還嘗試提了一個基于信息物理系統(CPS,Cyber-Physical Systems)的智能制造系統(SMS,Smart Manufacturing Systems,不是IMS)。

? ? ? 中國古人云,“以銅為鑒,可以正衣冠;以人為鑒,可以明得失;以史為鑒,可以知興替。”

? ? ? 日本制造顯然沒有以史為鑒,也沒有以人為鑒,對于中國制造,是否應該借鑒日本制造在IMS上的失敗,同時也應該對“互聯工業”提法進行辨析。中國制造業的專家和企業家,應該搞清楚非連續創新的革命性影響,避免中國制造2025陷于日本制造一樣的境地。

 

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《日本制造業白皮書(2018)》讀后感系列:

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之一:官僚體系

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之二:基本法

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之三:非連續創新

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之四:現場力

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之五:互聯工業

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之六:自動化

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

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