2019， 中国工业如何摆脱“成长的烦恼”
临近新年，2018 年 12 月 6 日，加拿大应美国当局要求逮捕华为公司首席财务孟晚舟的消息，引起了全球的关注。受此事影响：道琼斯工业平均指数暴跌785 点，标准普尔 500 指数下跌1.8％，纳斯达克指数下跌1％。
华为和美国政府，一家企业与一个国家在全世界关注下的这场角力，之所以引得全球经济之为之神经紧张，当然不仅因为“这一事件”可能会改变三个国家之间的关系，更多人担心的是：这个“小雨点”所引发的涟漪，非常可能引起全球经济更大的震荡。这在很大程度上，不仅反映了当前经济环境的敏感和脆弱，而且也说明这场涉及所有国家的全球经济结构调整，正在进入关键期。同时，作为中国制造业和IT行业的标签型企业，华为此次所遇到的“麻烦”也在提醒我们，正在进入产业价值链“核心区”的中国制造业企业，未来将不得不面对更多的挑战——而这正是中国制造业企业发展过程中不得不经历的“成长的烦恼”，生死攸关。
“1840年英国对中国发动鸦片战争的时候，中国当时是全世界GDP最大的国家，中国在世界经济中所占的位置远远超过英国。但是重点不在这里，重点在结构，而不是总量。从结构的角度来看，当时中国的GDP构成都是一些日用品，在GDP当中我们能够出口的是丝绸、茶叶、瓷器和桐油等，中国出口的棉布也是手工制作的棉布；而英国不是这样，英国的主要产品是火车、武器等，这在当时是最先进的技术产品。”著名经济学家、北京大学光华管理学院名誉院长厉以宁日前在接受媒体采访时谈到中国经济结构调整的重要性，而对于具体如何调整，厉以宁认为：一方面需要提高整体的技术水平；另一方面要选择采用现代技术。同时，要改变旧有的发展方式，采用新的生产方式、新的思路来增强中国工业的技术水平和管理能力。
相对于其他行业来说，工业企业的特殊性在于更加强调行业知识和经验的积累，因此对于全行业普遍适用的新技术和新方式，就非常有必要讨论一下目前工业企业都在尝试的“数字化转型”。
实际上，中国工业在最近30年的发展过程中，从来不缺少对IT技术的应用。应该说，是IT数字化技术的应用，从根本上给了我中国工业企业提高企业核心业务效率的能力。只是现在，随着 工业企业自身的发展和IT技术的进步，原本解决单点效率问题的信息化软件开始被IT 平台代替；原本只作用于虚拟世界的IT技术，开始与物理世界的设备进行融合；原本只作用于单个企业的系统，被覆盖全行业、全产业链、乃至整个商业环境的标准所代替…… 工业企业更需要从现有的IT新技术当中，找到更合适自己的。
传统工具的再次革新
1年前，在阿姆斯特丹这座以桥梁而闻名于世的城市，建设了一座引起全球众多科技工作者关注的桥。最初MX3D团队联合荷兰艺术家Joris Laarman规划修建这座桥梁时，希望这是一座机器人在没有人干预的情况下自主制造的桥梁，因此，桥梁的设计就显得尤为重要：一方面要考虑桥梁的结构足以满足日程的应用；同时，还要尽量减少桥梁自身的重量，用尽量少的材料来完成桥梁的建造——最终他们采用了CAD领域一种新兴的衍生式设计完成了整个桥的设计，同时采用三维打印的方式来建造了一座全长7米、用于行人的金属桥梁。
三维打印不同细说，用一句话解释衍生式设计：就是利用人的需求，加上人工智能的算法和基于云计算的无限计算能力，由系统生成数以千计的设计方案，由人再来最终选择确定最终的设计方案。例如设计一把椅子，设计人员只需要告诉系统：对于椅子承重要求、尺寸要求、材料要求……系统立刻就可以提供出数以千计的设计方案，设计人员只需要选择就好了。
这显然与传统的工程师与设计软件共同完成的一次产品设计过程是完全不同的：不仅仅是效率得到提高，而且在这一过程中，信息技术的能量被无限放大，而人类在其中的作用，不再是经验和设计技巧，更多的是判断和选择。
其中很有趣的一点是：以往通过工程师的经验式设计，无论如何都会考虑传统的加工方式和装配流程，这当然会保障设计出的产品更符合生产制造的工艺需求，但是，无形当中，也使得工程师的设计思路往往被限制在一个固定的范围当中。但是对于计算机系统来讲，则完全没有这方面的考虑——其提供的设计方案都更“独特”。而这，也恰恰是最适合采用三维打印的方式来生产加工。
例如形如飞鼠骨骼形状的无人机机身、空客A320 上减重45％的机舱仿生隔离结构——因为机器人和三维打印技术的应用，使得这些以往完全不会出现、而现在利用衍生式设计诞生的“独特”设计，不仅被真正生产出来，而且还切实被应用到了现实当中，并且比以往的产品更优化、更节省材料、也更符合产品的功能需求——就如同即将亮相阿姆斯特丹的那座桥。
“也许有一天，工程设计系统就不再叫CAD （computer aided design），或者应该改叫 CID （Computer independent design）。”欧特克公司大中华区总经理李邵建说，信息技术发展到今天，各个行业的产品和服务，在设计、应用还是制造等业务流程正在发生改变，三者之间的界限正在变得模糊，彼此的互动模式和关联关系也正在被完全重新定义，也因此竞争格局也在发生改变。我们一直认为理所当然的传统竞争模式都不复存在，竞争环境会越来越公平，因此设计本身的技术门槛、经验积累都不应再成为某些行业巨头所垄断的竞争优势，因此对于更多的企业来讲，“这样一个颠覆性的时代，更多的创新会来自于年轻人，来自于初创企业，来自于世界上我们以前从来没有关注过的角落的每一个工作室。”
打破工业企业传统的业务逻辑
如果说对CAD和三维打印的应用，还仅仅停留在工具层面，那么工业云的出现，实际上在很大程度上，是通过数字化的手段，改变了以往工业企业内部的生产关系。
从现在工业演进的历史看，前两次工业进步，无论是机械化还是电气化，都是集中在对能源使用方式的改变，实际上改变的还仅仅是工业企业内部的效率和生产关系。
随着整个商业环境的不断完善，以信息化和智能化为标签的最近两次“工业革命”的演进轨迹，实际上反映的是在生产力发展进入到新阶段以后，工业企业开始尝试在本企业之外的更大范围内进行生产关系的优化和变革——无论是对现实的供应链，还是对潜在的商业规则。
在信息化阶段，以软件为代表的IT 技术，已经遍布单个制造业企业从设计、生产、制造，到产品服务的整个业务流程。但显而易见的一点：不仅分布在各个业务节点的软件彼此存在天然的 融合鸿沟，而且作为企业信息化建设的基本思路， IT系统与电气化、自动化相关的机器设备硬件还处在并行发展阶段——两者彼此的联结和数据交换，通过各种不同的协议和通信方式，最终由人来完成。简单说，此时的IT技术还没有渗透到工业企业的核心的生产加工环节，因此对于工业企业自身来讲，IT依然是辅助。
智能化既是对信息化的颠覆，更重要的一种继承——通过更深入地应用包括互联网、云计算、AI、增材制造等新兴 IT技术，将原本运行在虚拟世界当中的软件与并行于物理现实当中的设备，以数字化的方式做更充分的融合，从而为工业企业提供一个更容易、更完整和更简单的方式，对自身企业的业务进行管理和优化。同时，在更大的范围内，为整个工业领域提供一个更高效的商业脉络。
而目前最有可能真正让整个业界看到虚拟与现实互相融合的IT应用，是工业云。目前在市场上，西门子的 Mindsphere，ge 面向工业数据和分析的云平台 Predix，abb 推出 ABB Ability，施耐德电气推出的 Ecostruxure 平台都正在努力实现数据的全线贯通和软硬件充分融合，从而对于应用企业的价值最大化。
以西门子的 Mindsphere工业云服务和Digital Twins“数字化双胞胎”理论为例，其中， Digital Twins 利用包括 SIMATIC IT、PLM、MES和 NX等软件系统，构建一套完整的、与现实世界互相对应的数字化模型，通过在虚拟的数字化世界当中充分模拟、分析和比较现实世界的物理场景，利用模型之间理想化的“孪生”特征，以数据的形式驱动现实世界的电气和自动化装置等硬件设备，从而实现虚拟世界对现实世界的驱动。而 Mindsphere 则通过接入现实世界当中的各种硬件设备，实现对现实数据的收集、分析、传送和利用，再通过各种应用APPS，反馈给虚拟世界。
不难理解，Digital Twins 和 Mindsphere 实际上是完成从虚拟到现实、再从现实到虚拟这两个数字化过程的两条路径，而通过这两条相对完整的路径，不仅软件和硬件得以结合（软，云计算、大数据、物联网等各种新兴IT 技术；硬，自动控制、传感器等传统自动化、电气化技术），而且也实际上是为工业企业提供一个优化现有业务
流程，升级现有商业模式的机会，让虚拟和现实的融合更容易，边界更加模糊。
很显然，工业云改变的，是工业企业自身的业务模式和业务逻辑。其提供的不仅仅是工具，更是一个解决问题的思路。
重构工业产业链的利益节点
事实上很多的人总是讲“工业云”和“工业物联网”两个概念混淆：从工具和IT技术层面看，两者也许有更多相似之处，但是从业务属性上看，前者更多是从能力方面，为工业企业用户提供一种对 IT和数据的驾驭能力；而后者则为工业企业用户提供了更多基于业务能力的想象空间，为整个产业链的价值重构提供一种更有效的手段和更便捷的思路。
工业物联网的出现大约在2010 年前后。此前，企业当中与核心业务和流程最相关的管理信息化系统包括ERP 和PLM。从企业的角度讲，前者更关注与产品相关的业务流程，而后者则是从进销存的角度把控业务数据。虽然两者的侧重点不同，但是事实上两者在应用企业处在信息化改造阶段，都在试图将不同业务单元的信息化系统进行某种程度的整合，以提高企业的现实效率。
而随着工业企业开始从信息化向数字化迈 进，企业的核心追求不再仅仅停留已经不再是简单地在提高效率这么简单，企业更多地希望通过数字化变革，真正实现业务模式本身的改变。此时，一心寻求变革的企业发现：业务变革的基础，是寻求一种方式，将更多与企业业务相关的信息和数据进行统一收集、管理、分析，再将其通过各种最直接的方式，传递给更多相关业务部门的工作人员，以获取更完整、及时和同源的数据支持。
最初，行业内曾经讨论过这样一个命题：ERP和 PLM到底谁才是企业核心系统？当时的企业用户，试图通过改造信息化系统的方式，来实现企业对企业所有数据和信息的管理。但是一方面，信息系统的应用习惯和与生俱来的局限性，使得两者不仅没有彼此融合或者建立明确的附属关系，反而随着应用的深入，彼此之间的界限和鸿沟越来越深；另一方面，工业4.0和智慧制造智能制造等概念的提出，使得企业对数据的收集，已经不在局限在来自虚拟世界的信息化系统中，来自加工和应用等现实场景的传感器反馈数据、PLC加工数据等，同样需要被统一收集和管理——这显然已经超出了信息化系统能够触及的范畴。
这也就意味着，应用企业需要一种超越信息化系统的方式，来实现自身对数据和信息的管理
需求，同时也需要一种全新的方式，从数据出发，串联真个产业链上的不同价值点——工业物联网随即出现。
在一般的划分中，工业物联网被划分成：设备层、数据连接和传输层，平台层，应用层。其中，包括传统的传感器、PLC和芯片制造商，网络供应商（思科、新华三、华为）、电信运营商、智能硬件厂商 Scp（smart Connected Product）和智能系统厂商 Sco（smart Connected Operation）都针对工业领域对物联网的应用提出了自己的解决方案和应用场景，从某种程度上，使得这个领域显得异常活跃。
“对于今天的企业来讲，改变是一种常态，创新是一种思维方式，而面对市场的需求可以迅速作出响应则是一种核心能力。”Jim Heppelmann， PTC总裁兼首席执行官在很多时候更像是一个思想者。在 2018年中接受记者采访时，他强调，工业物联网的逻辑体系中，世界被划分成数字世界、物理世界和人之间的三者关系：从逻辑和伦理上 强调工业物联网始终是企业数字化转型的工具，而非本身，真正能够驱动企业数字化转型、并对企业未来业务模式起到决定因素的，依然是人类自身。
这实际上不仅是工业企业应用工业物联网解决方案的价值边界，更是数字化企业实现过程中，必须遵循的原则——从企业用户的角度，这样的衡量标准更具可操作性，而且判断和衡量的标准，也更可量化。
写在最后
当然，对于中国的制造业来讲，由于发展的阶段不同，到底是应该从提高自身单点的业务能力出发，提高自身创造价值的效率？还是从全局出发，调整自身业务模式？甚至是站在整个产业链的角度，以自己为中心改变整个产业的价值体系？都需要更多的评估和实践。但是面对2019，有一点是可以确定的：改变，已经势在必行。因为，这是摆脱“成长烦恼”的唯一出路。