想搭工业互联网的快车？先除掉这几个“拦路虎”！

文 | 许正

想搭工业互联网的快车？先除掉这几个“拦路虎”！

文 | 许正

要实施工业互联网，应该从哪里入手？如何拥抱这个必然发生的未来？

我觉得大家大可不必焦虑，在我看来真正的工业互联网还没有真正开始，所有一切都在从各个角度进行一些探索和准备，每一个企业可以找到自身的切入点进行尝试。在这个过程当中，有几个关键方向倒是需要密切把握和关注的。

首先，我们需要问自己，工业互联网和我们的现有产品之间是什么关系？如果工业互联网要大行其道的话，每一个产品必须和嵌入式的芯片整合在一起，产品的整体，乃至产品的各个细分的模块，都应该可以被标识、被追踪、被管理，而且是全生命周期的整体性管理。在这个基础上才能建立起完全新型的产品设计库和数据库，我们才能进入工业互联网的全流程管理环节。

德国人将智能工厂和智能生产作为他们未来工业智能化的关键所在。在智能工厂里他们特别关注围绕产品的设计、生产的设计、工程的设计，以及最终产品的制造，这一过程实际上是融合了产品智能化，设计虚拟化和生产自动化的全过程。

在我们完成了第一步产品的智能化嵌入，以及身份识别之后，我们才有可能进入真正的虚拟化设计环节。

所谓虚拟化设计就是用尽量多的软件来完成原有的产品设计、样品制造、性能测试，乃至各种模拟和仿真。在这一方面传统的自动化软件、仿真软件可以发挥巨大的作用，他们只要和我们新的工业互联网理念整合在一起就够了。但是真正意义上的产品数据管理（Product Data Management，PDM）和产品生命周期管理（Product Lifecycle Management， PLM），需要企业在管理上和设计流程上进行很大的改变，而这一方面当今的很多中国企业其实并没有准备好。

今天的工业思维依旧是产品思维和硬件思维，而未来的工业互联网首先应该是软件思维，其次是网络和大数据思维。

虚拟化设计环节完成之后就可以进入自动化的制造环节，在这一环节德国人给出了一个非常有意思的概念叫做“自己生产自己”。其实当所有的零部件被赋予标签，在设计环节赋予了它准确的产品身份和出厂场景的设定之后，生产线和被生产的产品之间的对话就是自然发生的事情了。这时机器人的介入，包括生产机器人、运输机器人，还有智能库存的管理就变得顺理成章。这种高度自动化的生产将使生产效率和生产的柔性化得到极大的提高。

丰田公司在汽车行业早已实现了生产的高度柔性化。今天以德国和日本汽车业为代表的汽车行业，可以说是智能生产领域的先驱，他们对智能机器人和自动化设备的使用是非常领先的。更进一步，德国人正在探索更新的智能化工厂。

西门子在他们位于德国安贝格的西门子电子制造工厂（EWA），尝试使用我们谈到的智能化生产的各种要素，来颠覆式地重塑他们的生产工艺和流程。因为生产的高度智能化、自动化，还有产品的模块化、标准化以及标签化，可以使得产品制造过程达到高度的柔性，其生产流程可以伴随着不计其数的组合和错综复杂的供应链变化进行持续的优化，而效率又可以获得很大提升。

这一家工厂在生产面积没有变化的情况下，产能却在采用新的智能化设备之后提升了8倍，产品质量更是比25年前提高了40余倍。EWA的产品质量合格率高达99.9988%。他们每年能生产出约1200万件西门子的PLC产品，几乎平均每秒就能生产出一件产品。当智能工厂和智能生产进入这样高度的自动化和柔性化之后，所产生的巨大信息和数据，反过来又能够不断地作为优化制造和设计的基础数据源，这时大数据分析自然就派上了用场。同时，累计的历史数据、维修数据、各种材料数据，又可以构建出更大的虚拟的产品库。

在这一方面，美国的GE公司在航空发动机的生产和维修方面也在进行着积极的探索。对航空发动机的在线监控和故障诊断，是确保每一台航空发动机这一飞机心脏安全运行的至为重要的技术。但是如果将发动机从生产到维修的所有数据全部整合在一起，进行一种全生命周期的模拟的话，所带来的数据分析质量和对故障的预测程度就远非在线实时监控所能比拟了，也就是说我们可以用软件构建一个完全虚拟意义上的发动机模型，而这个发动机是我们所拥有的实时监控数据和历史上的生产数据、维修数据、材料数据乃至天气等数据的集合，这个虚拟发动机集合了如此众多的数据信息，它对故障的预测和预防性维护水平将是单纯的在线数据监测所无法比拟的，而这个模型在大数据技术和高效的建模技术出现之前是不可想象的。

中国工业的产能规模只有美国可以相比拟。但是在迈向工业互联网的全球竞争中，美国、德国、日本都希望借助这一新的竞争利器甩开正在追赶的新兴国家，确立自己新的持续优势。

这一切将为积累大量技术的生产型企业进行高质量的产品质量维护、故障监测、故障预维护，以及产生新的服务项目奠定坚实的基础。同时，在系统层面上，可以对原有系统的效率进行更大范围的优化。因为系统的复杂度按照网络效应的计算，远远大于单台设备，或者若干机组的组合，对系统的重新建模分析，找到系统优化点，这一工作已非人力可以介入。大规模的建模和大数据分析必然会发挥更为关键的作用。这在计算资源高度分布发达，芯片价格极其低廉，而且网络，尤其是无线网络随处覆盖的今天和未来，将变得触手可及，且十分廉价。

在今天，每一个公司都可以展望工业互联网的未来，做出自己工业互联网的未来设计。这一路径正在被探索，但是还没有标准路径，然而我们需要注意到的几个关键障碍，却是在实现这个道路的过程中需要关注的。

首先，今天的工业思维依旧是产品思维和硬件思维，而未来的工业互联网首先应该是软件思维，其次是网络和大数据思维。所谓软件思维就是说未来产品，即便软件不占到绝对统治的地位，至少和硬件是同等重要。而今天的工业企业依旧把软件功能作为硬件功能的附加，这一现象在几乎所有的大型工业企业身上都存在，这一传统思维方式似乎很难改变。那些能够突破这种思维方式的公司将脱颖而出。苹果就是用软件定义硬件，并且开辟了新的产业未来的佼佼者。各行各业里的苹果在我看来都会逐渐脱颖而出，那些不能够将软件置于未来产业重要地位的公司，将失去工业互联网的未来。

其次，产品的架构设计将不再依循传统的硬件大规模设计的方式。快速的迭代，类似于软件开发的设计方式，可能会大行其道，这就需要建立一种完全新型的系统化设计架构，而这一架构在当下即使是很领先的美国和德国的大型制造型企业当中，也是缺乏的，这需要每一个企业去做出勇敢的实践和探索。

最后，在标准方面，今天没有哪个企业，也没有哪个国家对未来工业互联网提出完整意义上的标准。没有标准，每一个企业就无法在数据通信层面上达成一致，在数据安全方面也更没有一套保障的机制和体系。德国人在智能工厂方面正在建立自己产业同盟间的产业标准，美国人以AT&T、思科（Cisco）、通用电气（GE）、IBM和英特尔（Intel）为基础成立的工业互联网联盟（Industrial Internet Consortium， IIC），也在制定通信协议方面的标准。对标准的参与和密切关注是每一个企业在设立自己的工业互联网路线图时必须关注的关键，关于工业互联网的未来，其实也和今天的互联网发展的未来一样，恰如硅谷著名的科技预言家凯文•凯利所说的那样，未来20年最重要的发明今天还没有出现。

工业互联网，中国人缺席了吗

“互联网思维”恐怕是过去两年中国企业界最热门的词汇了，同样，“工业互联网”和“工业4.0”也正在被很多人热炒。但是当我们冷静下来，尤其是每一天都在实业中间面临各种挑战的企业家们和管理者们，当我们冷静地看待现实的时候，我们要评估一下: 我们真的需要工业互联网这个转型吗？我们离工业互联网到底有多远？我们真的应该参与其中吗？

按照联合国工业统计的标准，中国已经是全球工业体系最完备的国家之一，中国工业的产能规模只有美国可以相比拟。但是在迈向工业互联网的全球竞争中，美国、德国、日本都希望借助这一新的竞争利器甩开正在追赶的新兴国家，确立自己新的持续优势。

我认为，在工业互联网的转型方面，中国的绝大多数企业有三个最大的软肋。

第一个软肋就是时间，所谓时间就是在关键技术方面的技术积累。工业产业中间的材料技术、工程技术、基础技术的研发，乃至生产工艺和流程设计，可不是写软件代码那么简单，它是需要相当长的时间积累和实践检验才能形成的。这些正是以德国和日本为代表的企业的巨大优势。中国企业的现代化发展只有不到30年的时间积累，在这一方面中国企业没有捷径可走，我们可以加快步伐，但是无法用所谓互联网思维，或者工业互联网的概念替代这个过程。我所知的很多希望从低端制造业迈向高端制造业的企业，都在经历着这个转型的痛苦，没有核心技术，基础研发薄弱，就需要这些企业沉下心来，一步一步走完这个积累的过程才能实现真正的突破。

第二个软肋是软件技术。这个软件并不是今天互联网公司流行的APP软件，或者交友软件，或者电子商务软件。在工业系统中，最关键的软件系统是产品和生产过程的设计软件、产品数据库软件、控制软件和生产管理软件，包括我们常用的三维设计系统PLM和生产执行系统MES等。所有搞工业的人都知道，在这些领域里最为关键的软件技术和能力都掌握在美国、德国或者日本公司手里，离开了这些软件的支持，现代工业根本就不存在。而事实上，在正在到来的工业互联网时代，不管是德国公司还是美国公司，它们所依据的起步点正是这些关乎生产流程、关乎产品设计和研发的核心软件，以这个为基础，这些公司正在快速地向云计算和大数据领域迈进。

在当今中国，有大量的年轻人的聪明才智，在我看来被浪费在了很多低端的商业软件上面。中国的软件公司至今还没有一家能够建立起可以与世界级的工业工程、控制软件相媲美的核心能力，这一能力将成为中国企业迈向工业互联网的巨大短板。除此以外，传统的企业资源计划软件（ERP）、供应链管理软件，乃至大数据技术，中国的软件能力也是非常弱小的。这些软件技术的突破并非没有机会，在工业互联网时代，中国的企业将产生巨大的需求，这些需求有可能给有雄心的软件公司提供新的巨大的市场和实验平台。

第三个软肋，在于芯片技术和传感器技术，这些超大规模集成电路或者芯片相关的突破，也是在实现工业互联网发展过程中必须形成的重要产业支柱。

我对今天中国工业距离工业互联网的差距并不乐观，但是也不悲观。其原因在于这是一个快速变化的市场，有着各种各样技术发展的可能性，只有当我们意识到这些差距，扎实深入地进行基础研究和实践，抛去空想和空谈，赶上发达国家才有可能。而德国人和美国人其实最担心的是中国企业在这方面的发力，尤其是软件技术的发力。如果讲第一次工业革命和第二次工业革命，是物理产品的革命，那么工业互联网时代的第三次工业革命就是信息和软件产品的革命。只有对此有清醒认识，才会让我们采取正确的战略举措。

（《工业互联网：互联网+时代的产业转型》，许正，机械工业出版社。）