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沈陽鴻宇科技有限公司

【行業資訊】對工業互聯網幾個基本問題的思考

發布時間:2021-02-05 文章來源:鴻宇科技 瀏覽次數:1539

0  引言


      在推動工業互聯網創新應用時,會不斷地面對各種質疑,要學會用能理解的語言來解釋,要從企業的需求出發來考慮工作的出發點和結合點,要把國家的戰略布局和企業的現實需求結合起來,要把IT的創新應用與工業的發展邏輯結合起來。因此,有必要理解工業互聯網的本質內涵、把握工業互聯網的基本邏輯、找到工業互聯網發展的現實路徑。


1  從“工業互聯網”提出的背景看其本質及內涵


關于“工業互聯網”,顧名思義是“工業的互聯網”,或者“工業+互聯網”,甚至“互聯網+工業”。只要對工業比較熟悉就肯定不會認同這些說法。比如,工業和信息化部原副部長楊學山提出工業互聯網應該姓“工”,e-works的黃培博士認為工業互聯網應該是“工業互聯的網”。此外,還有人認為工業互聯網應該是“工業物聯網”;甚至還有人認為工業互聯網應該是“產業互聯網”,原因在于其認為“industrial”要翻譯成“產業”而不是“工業”。

那么,工業互聯網的本質及內涵究竟是什么? 筆者認為要回歸到工業互聯網提出的背景來進行理解。

首先,美國通用電氣公司(GE)基于“創新與變革浪潮”提出“工業互聯網”概念,認為第一次浪潮是工業革命,第二次浪潮是網絡革命,第三次浪潮是整合兩大革命性轉變之優勢所形成的工業互聯網革命,并特別強調將工業革命的成果及其帶來的機器、機組和物理網絡,與近期的互聯網的成果——智能設備、智能網絡和智能決策融合到一起,將此融合稱作“工業互聯網”[1]。顯然,GE提出的工業互聯網中的網絡既包括物聯網也包括互聯網,并且工業互聯網不限于網絡,還包括“智能設備、智能系統、智能決策”三大要素。GE提出的“工業互聯網”概念帶有鮮明的GE個性色彩[1]。

其次,德國國家科學與工程院在《確保德國制造業的未來——對實施“工業4.0”戰略計劃的建議》一文中提出了4 次工業革命的劃分方法,認為工業革命的劃分是以制造技術的變革為主線的,其中第一次工業革命以水及蒸汽為動力的機械制造設備的引入為代表,第二次工業革命以勞動分工基礎上的電力驅動的大規模生產為代表,第三次工業革命以使用電子和IT技術實現制造自動化為代表,第四次工業革命以信息物理系統(CPS)的出現為代表[2];同時,還對CPS做了說明,認為CPS是基于人聯網、物聯網和服務聯網3張網,在“工業互聯網”中除了人機物互聯,還有業務活動的連接,顯然這個網絡體系既不限于物聯網,也不限于互聯網,與其說是網絡,還不如說是基于網絡連接形成的系統(見圖1)。

圖1  物聯網和服務聯網——人、物和系統的網絡化(資料來源:博世軟件創新公司)


綜合GE“工業互聯網”和德國“工業4.0”提出的背景及主要內容,筆者認為要理解工業互聯網的本質及內涵主要應把握好以下幾個方面。

(1)要站在新一輪產業變革的大背景下來認識“工業互聯網”,一旦離開這個背景,就難以理解工業互聯網的深刻含義。GE的《工業互聯網白皮書》和德國的《工業4.0戰略實施建議書》對工業革命的劃分不同,但對新一輪工業革命的判斷是基本相同的[3-4]。

(2)工業互聯網建立在物聯網和服務聯網的基礎上,連接是核心。無論是在GE的《工業互聯網白皮書》中還是在德國的《工業4.0戰略實施建議書》中,工業互聯網都包括了物聯網和互聯網,工業物聯網是工業互聯網中的一部分。說“網絡是基礎”,這個網絡就是物聯網和服務聯網,是連接了生產要素、承載了生產經營業務、連接了相關主體的網絡。

(3)工業互聯網的本質就是德國“工業4.0”里所說的信息物理系統。基于信息物理系統形成全新的工業生產制造、組織管理和經營服務體系,推動企業制造方式、組織形式、經營模式以及企業之間協同格局發生一系列深刻變革。說“平臺是核心”,這個平臺就是CPS平臺。關于CPS,很多人仍理解為信息系統,筆者認為CPS 應該是信息系統和物理系統深度融合、高度協同、相輔相成的統一體系。比如一個企業上ERP,若只是一個管理工具,那就是一個信息系統,如果基于ERP系統推動企業相應的流程再造、組織重組、制度變革、機制創新,那么這一系列的東西就融合形成了信息物理系統。正是因為如此,有人把CPS翻譯成“信息物理融合系統”,甚至有專家主張干脆稱其為“賽博系統”,避免因顧名思義產生狹義的理解。

(4)“產業互聯網”更多的是“互聯網+”或“+互聯網”的產物,“消費互聯網”“生活互聯網”都應該是“產業互聯網”。但是,若認為“industrial”可以翻譯成“產業”,就把“industrial internet”定義為“產業互聯網”,否認“工業互聯網”的存在,那顯然是因為忽視了新一輪產業變革的時代背景,從而忽視了工業革命是產業革命的核心、工業經濟發展規律的特殊性、“工業互聯網”與“產業互聯網”本質上的區別,這將嚴重誤導工業互聯網的發展。


2  從工業經濟的基本矛盾看工業互聯網的基本邏輯


      筆者認為,目前尚無合適的解釋來說明什么是工業,但從工業革命的定義可以看出工業的基本屬性。工業革命是以機器大生產取代個體手工生產的一場生產與科技的革命,大生產區別小生產的地方就是高度分工形成的專業化和高度協同形成的產業化。隨著社會化大生產的不斷發展,工業企業內部和企業之間既分工又協作的關系不斷深化和緊密。因此,在分工不斷深化的基礎上如何解決協作上的高效協同問題,是工業經濟的基本矛盾。工業經濟的發展過程是一個分工與協作不斷深化的雙螺旋過程,工業互聯網的發展過程也將是分工與協作不斷解構和重構的過程,工業互聯網的基本邏輯就是變革分工方式,提升協同效率。

從經濟學的角度來看,資源是稀缺的,如何利用有效的資源來生產和分配物品和勞務,是經濟學研究的基本矛盾;從企業管理學的角度來看,資源是稀缺的,如何通過競爭獲得資源,并對獲得的資源進行組織、控制與協調,是管理需要解決的基本矛盾。工業經濟的發展過程也是一個技術與管理不斷創新的雙螺旋過程,工業互聯網的發展過程也將是技術與管理不斷創新發展的雙螺旋過程。市場機制的核心是“競爭”,因此在講究“協同”的同時不能忽略了“競爭”。工業互聯網是提高企業核心競爭力的手段。凡是存在激烈競爭的企業之間,除了共享基礎性的生產性服務外,不可能存在一個統一的行業性工業互聯網平臺,某企業的平臺再好,其同行業企業也不可能統一到他的平臺上來;某企業的平臺再賦能,也不可能給其同行企業賦能。發展工業互聯網要遵循工業經濟的基本邏輯,防止純IT思維,特別是地方主管部門更不能用電子政務的思維來建設工業互聯網平臺。

總之,工業經濟以競爭為基本機制,以協同為基本邏輯,以效率為基本目標。工業互聯網首先是解決協同與高效的問題,“提質、降本、增效”歸根到底源自于協同與高效。同時,從戰略層面來看,工業互聯網也是大企業核心競爭力的重要基礎,將企業之間的競爭上升到企業生態之間的競爭,誰基于平臺整合和配置資源的能力強,誰的核心競爭力就強。

推進工業企業工業互聯網的創新應用,一方面要充分借鑒泰勒“科學管理”理論的基本原理;另一方面要高度重視工業互聯網對企業組織架構變革的深遠影響,要認識到工業互聯網平臺將進一步促進企業生態的建設,從而促進產業的集中。泰勒認為企業管理的根本目的在于提高勞動生產率,他在《科學管理原理》一書中說過:“科學管理如同節省勞動的機器一樣,其目的在于提高每一單位勞動的產量。”[5]泰勒科學管理的特點是從每一個工人抓起,從每一件工具、每一道工序抓起,在科學試驗的基礎上,設計出最佳的工位設置、最合理的勞動定額、最標準化的操作方法、最適合的勞動工具。泰勒“科學管理”的精髓是強調系統分析、科學評估,強調數量化、標準化和精細化,是經過系統分析、科學評估,對原有的生產要素、生產流程等進行數量化、標準化和精細化改造。雖然現在的技術水平發生了翻天覆地的變化,但泰勒當年的思想方法、泰勒制的基本原理,對工業互聯網的創新發展仍然具有十分重要的借鑒意義。


3  從工業企業的基本關系看工業互聯網落地的根本途徑


      “工業互聯網要做到全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接”,這是對工業互聯網理解的高度概括,是從具體到抽象的規律性總結。工業最終落實到具體企業及其具體的生產經營活動,企業是工業經濟活動的主體,因此全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接最終要落實到工業企業這一主體的具體工業活動中。

德國工業4.0提出了三大集成:縱向集成是企業內部信息流、資金流和物流的集成,是全要素的全面連接;橫向集成是企業之間通過價值網絡進行橫向資源整合,這是一種上下游產業鏈的全面連接;跨整個價值鏈的端到端集成,是圍繞產品設計、生產制造、物流配送、使用維護的產品全生命周期管理,是實現產品整個價值鏈數字世界和真實世界的整合,這是價值鏈的整合[4]。如圖2所示,美國國家標準技術研究院(NIST)在其提出的“制造金字塔”中,闡釋了現代制造系統產品、生產制造、經營業務3個“維度”的生命周期,這3個維度與德國工業4.0提出的三大集成在基本邏輯上高度一致[6]。

圖2  制造金字塔


      我國工業互聯網產業聯盟發布的《工業互聯網平臺白皮書(2017)》 提出“4個面向”,即面向工業現場的生產過程優化、面向企業運營的管理決策優化、面向社會化生產的資源優化配置與協同、面向產品全生命周期的管理與服務優化[7]。這很好地詮釋了工業互聯網落地的途徑,與德國“工業4.0”的三大集成、美國“制造金字塔”的3個維度有異曲同工之妙,對企業的應用具有很強的針對性和實用性。相對來說,無論是4個模式、5個模式還是6個模式,都是結果,不是路徑。通過工業互聯網產業聯盟近幾年基于國際交流和本國實踐的經驗,工業互聯網的邏輯已經非常清晰且完善,對產業互聯網、智慧城市等諸多領域都有很強的借鑒作用。


4   結束語


      深入推進工業互聯網創新發展戰略,是我國工業面對百年未有之大變局、主動融入新一輪科技革命和產業變革的戰略舉措,是打好產業基礎高級化、產業鏈現代化攻堅戰的重要基礎,是建立新發展格局的基礎支撐,是制造業高質量發展的新動能。我們應該立足于產業變革的時代背景,立足于現代產業體系建設的戰略布局,立足于工業經濟發展的內在邏輯和基本規律,務實推進,實現工業互聯網的高質量發展。