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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)幾個(gè)基本問題的思考

2025China.cn   2021年05月19日

0 引言

  在推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用時(shí),會(huì)不斷地面對(duì)各種質(zhì)疑,要學(xué)會(huì)用能理解的語言來解釋,要從企業(yè)的需求出發(fā)來考慮工作的出發(fā)點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn),要把國(guó)家的戰(zhàn)略布局和企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求結(jié)合起來,要把IT的創(chuàng)新應(yīng)用與工業(yè)的發(fā)展邏輯結(jié)合起來。因此,有必要理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)內(nèi)涵、把握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本邏輯、找到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)路徑。

1 從“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提出的背景看其本質(zhì)及內(nèi)涵

  關(guān)于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,顧名思義是“工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)”,或者“工業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”,甚至“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”。只要對(duì)工業(yè)比較熟悉就肯定不會(huì)認(rèn)同這些說法。比如,工業(yè)和信息化部原副部長(zhǎng)楊學(xué)山提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該姓“工”,e-works的黃培博士認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是“工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)”。此外,還有人認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”;甚至還有人認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,原因在于其認(rèn)為“industrial”要翻譯成“產(chǎn)業(yè)”而不是“工業(yè)”。

  那么,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)及內(nèi)涵究竟是什么? 筆者認(rèn)為要回歸到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景來進(jìn)行理解。

  首先,美國(guó)通用電氣公司(GE)基于“創(chuàng)新與變革浪潮”提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念,認(rèn)為第一次浪潮是工業(yè)革命,第二次浪潮是網(wǎng)絡(luò)革命,第三次浪潮是整合兩大革命性轉(zhuǎn)變之優(yōu)勢(shì)所形成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命,并特別強(qiáng)調(diào)將工業(yè)革命的成果及其帶來的機(jī)器、機(jī)組和物理網(wǎng)絡(luò),與近期的互聯(lián)網(wǎng)的成果——智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策融合到一起,將此融合稱作“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”[1]。顯然,GE提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)既包括物聯(lián)網(wǎng)也包括互聯(lián)網(wǎng),并且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不限于網(wǎng)絡(luò),還包括“智能設(shè)備、智能系統(tǒng)、智能決策”三大要素。GE提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念帶有鮮明的GE個(gè)性色彩[1]。

  其次,德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院在《確保德國(guó)制造業(yè)的未來——對(duì)實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略計(jì)劃的建議》一文中提出了4 次工業(yè)革命的劃分方法,認(rèn)為工業(yè)革命的劃分是以制造技術(shù)的變革為主線的,其中第一次工業(yè)革命以水及蒸汽為動(dòng)力的機(jī)械制造設(shè)備的引入為代表,第二次工業(yè)革命以勞動(dòng)分工基礎(chǔ)上的電力驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模生產(chǎn)為代表,第三次工業(yè)革命以使用電子和IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造自動(dòng)化為代表,第四次工業(yè)革命以信息物理系統(tǒng)(CPS)的出現(xiàn)為代表[2];同時(shí),還對(duì)CPS做了說明,認(rèn)為CPS是基于人聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)聯(lián)網(wǎng)3張網(wǎng),在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”中除了人機(jī)物互聯(lián),還有業(yè)務(wù)活動(dòng)的連接,顯然這個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系既不限于物聯(lián)網(wǎng),也不限于互聯(lián)網(wǎng),與其說是網(wǎng)絡(luò),還不如說是基于網(wǎng)絡(luò)連接形成的系統(tǒng)(見圖1)。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)聯(lián)網(wǎng)——人、物和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化(資料來源:博世軟件創(chuàng)新公司)

  綜合GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和德國(guó)“工業(yè)4.0”提出的背景及主要內(nèi)容,筆者認(rèn)為要理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)及內(nèi)涵主要應(yīng)把握好以下幾個(gè)方面。

  (1)要站在新一輪產(chǎn)業(yè)變革的大背景下來認(rèn)識(shí)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,一旦離開這個(gè)背景,就難以理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深刻含義。GE的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書》和德國(guó)的《工業(yè)4.0戰(zhàn)略實(shí)施建議書》對(duì)工業(yè)革命的劃分不同,但對(duì)新一輪工業(yè)革命的判斷是基本相同的[3-4]。

  (2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立在物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,連接是核心。無論是在GE的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書》中還是在德國(guó)的《工業(yè)4.0戰(zhàn)略實(shí)施建議書》中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都包括了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一部分。說“網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)”,這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)聯(lián)網(wǎng),是連接了生產(chǎn)要素、承載了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)、連接了相關(guān)主體的網(wǎng)絡(luò)。

  (3)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是德國(guó)“工業(yè)4.0”里所說的信息物理系統(tǒng)?;谛畔⑽锢硐到y(tǒng)形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造、組織管理和經(jīng)營(yíng)服務(wù)體系,推動(dòng)企業(yè)制造方式、組織形式、經(jīng)營(yíng)模式以及企業(yè)之間協(xié)同格局發(fā)生一系列深刻變革。說“平臺(tái)是核心”,這個(gè)平臺(tái)就是CPS平臺(tái)。關(guān)于CPS,很多人仍理解為信息系統(tǒng),筆者認(rèn)為CPS 應(yīng)該是信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)深度融合、高度協(xié)同、相輔相成的統(tǒng)一體系。比如一個(gè)企業(yè)上ERP,若只是一個(gè)管理工具,那就是一個(gè)信息系統(tǒng),如果基于ERP系統(tǒng)推動(dòng)企業(yè)相應(yīng)的流程再造、組織重組、制度變革、機(jī)制創(chuàng)新,那么這一系列的東西就融合形成了信息物理系統(tǒng)。正是因?yàn)槿绱耍腥税袰PS翻譯成“信息物理融合系統(tǒng)”,甚至有專家主張干脆稱其為“賽博系統(tǒng)”,避免因顧名思義產(chǎn)生狹義的理解。

  (4)“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”更多的是“互聯(lián)網(wǎng)+”或“+互聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)物,“消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)”“生活互聯(lián)網(wǎng)”都應(yīng)該是“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。但是,若認(rèn)為“industrial”可以翻譯成“產(chǎn)業(yè)”,就把“industrial internet”定義為“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,否認(rèn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的存在,那顯然是因?yàn)楹鲆暳诵乱惠啴a(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代背景,從而忽視了工業(yè)革命是產(chǎn)業(yè)革命的核心、工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的特殊性、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”本質(zhì)上的區(qū)別,這將嚴(yán)重誤導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

2 從工業(yè)經(jīng)濟(jì)的基本矛盾看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本邏輯

  筆者認(rèn)為,目前尚無合適的解釋來說明什么是工業(yè),但從工業(yè)革命的定義可以看出工業(yè)的基本屬性。工業(yè)革命是以機(jī)器大生產(chǎn)取代個(gè)體手工生產(chǎn)的一場(chǎng)生產(chǎn)與科技的革命,大生產(chǎn)區(qū)別小生產(chǎn)的地方就是高度分工形成的專業(yè)化和高度協(xié)同形成的產(chǎn)業(yè)化。隨著社會(huì)化大生產(chǎn)的不斷發(fā)展,工業(yè)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間既分工又協(xié)作的關(guān)系不斷深化和緊密。因此,在分工不斷深化的基礎(chǔ)上如何解決協(xié)作上的高效協(xié)同問題,是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的基本矛盾。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程是一個(gè)分工與協(xié)作不斷深化的雙螺旋過程,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程也將是分工與協(xié)作不斷解構(gòu)和重構(gòu)的過程,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本邏輯就是變革分工方式,提升協(xié)同效率。

  從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看,資源是稀缺的,如何利用有效的資源來生產(chǎn)和分配物品和勞務(wù),是經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的基本矛盾;從企業(yè)管理學(xué)的角度來看,資源是稀缺的,如何通過競(jìng)爭(zhēng)獲得資源,并對(duì)獲得的資源進(jìn)行組織、控制與協(xié)調(diào),是管理需要解決的基本矛盾。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程也是一個(gè)技術(shù)與管理不斷創(chuàng)新的雙螺旋過程,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程也將是技術(shù)與管理不斷創(chuàng)新發(fā)展的雙螺旋過程。市場(chǎng)機(jī)制的核心是“競(jìng)爭(zhēng)”,因此在講究“協(xié)同”的同時(shí)不能忽略了“競(jìng)爭(zhēng)”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的手段。凡是存在激烈競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)之間,除了共享基礎(chǔ)性的生產(chǎn)性服務(wù)外,不可能存在一個(gè)統(tǒng)一的行業(yè)性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),某企業(yè)的平臺(tái)再好,其同行業(yè)企業(yè)也不可能統(tǒng)一到他的平臺(tái)上來;某企業(yè)的平臺(tái)再賦能,也不可能給其同行企業(yè)賦能。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要遵循工業(yè)經(jīng)濟(jì)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(wù)的思維來建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

  總之,工業(yè)經(jīng)濟(jì)以競(jìng)爭(zhēng)為基本機(jī)制,以協(xié)同為基本邏輯,以效率為基本目標(biāo)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先是解決協(xié)同與高效的問題,“提質(zhì)、降本、增效”歸根到底源自于協(xié)同與高效。同時(shí),從戰(zhàn)略層面來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是大企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ),將企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)上升到企業(yè)生態(tài)之間的競(jìng)爭(zhēng),誰基于平臺(tái)整合和配置資源的能力強(qiáng),誰的核心競(jìng)爭(zhēng)力就強(qiáng)。

  推進(jìn)工業(yè)企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新應(yīng)用,一方面要充分借鑒泰勒“科學(xué)管理”理論的基本原理;另一方面要高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)組織架構(gòu)變革的深遠(yuǎn)影響,要認(rèn)識(shí)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)生態(tài)的建設(shè),從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集中。泰勒認(rèn)為企業(yè)管理的根本目的在于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,他在《科學(xué)管理原理》一書中說過:“科學(xué)管理如同節(jié)省勞動(dòng)的機(jī)器一樣,其目的在于提高每一單位勞動(dòng)的產(chǎn)量?!盵5]泰勒科學(xué)管理的特點(diǎn)是從每一個(gè)工人抓起,從每一件工具、每一道工序抓起,在科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出最佳的工位設(shè)置、最合理的勞動(dòng)定額、最標(biāo)準(zhǔn)化的操作方法、最適合的勞動(dòng)工具。泰勒“科學(xué)管理”的精髓是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)分析、科學(xué)評(píng)估,強(qiáng)調(diào)數(shù)量化、標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化,是經(jīng)過系統(tǒng)分析、科學(xué)評(píng)估,對(duì)原有的生產(chǎn)要素、生產(chǎn)流程等進(jìn)行數(shù)量化、標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化改造。雖然現(xiàn)在的技術(shù)水平發(fā)生了翻天覆地的變化,但泰勒當(dāng)年的思想方法、泰勒制的基本原理,對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展仍然具有十分重要的借鑒意義。

3 從工業(yè)企業(yè)的基本關(guān)系看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的根本途徑

  “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要做到全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接”,這是對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理解的高度概括,是從具體到抽象的規(guī)律性總結(jié)。工業(yè)最終落實(shí)到具體企業(yè)及其具體的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng),企業(yè)是工業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主體,因此全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接最終要落實(shí)到工業(yè)企業(yè)這一主體的具體工業(yè)活動(dòng)中。

  德國(guó)工業(yè)4.0提出了三大集成:縱向集成是企業(yè)內(nèi)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(yè)之間通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行橫向資源整合,這是一種上下游產(chǎn)業(yè)鏈的全面連接;跨整個(gè)價(jià)值鏈的端到端集成,是圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護(hù)的產(chǎn)品全生命周期管理,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整個(gè)價(jià)值鏈數(shù)字世界和真實(shí)世界的整合,這是價(jià)值鏈的整合[4]。如圖2所示,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)在其提出的“制造金字塔”中,闡釋了現(xiàn)代制造系統(tǒng)產(chǎn)品、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)3個(gè)“維度”的生命周期,這3個(gè)維度與德國(guó)工業(yè)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(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(2017)》 提出“4個(gè)面向”,即面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過程優(yōu)化、面向企業(yè)運(yùn)營(yíng)的管理決策優(yōu)化、面向社會(huì)化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同、面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化[7]。這很好地詮釋了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的途徑,與德國(guó)“工業(yè)4.0”的三大集成、美國(guó)“制造金字塔”的3個(gè)維度有異曲同工之妙,對(duì)企業(yè)的應(yīng)用具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。相對(duì)來說,無論是4個(gè)模式、5個(gè)模式還是6個(gè)模式,都是結(jié)果,不是路徑。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟近幾年基于國(guó)際交流和本國(guó)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的邏輯已經(jīng)非常清晰且完善,對(duì)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等諸多領(lǐng)域都有很強(qiáng)的借鑒作用。

4 結(jié)束語

  深入推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,是我國(guó)工業(yè)面對(duì)百年未有之大變局、主動(dòng)融入新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略舉措,是打好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要基礎(chǔ),是建立新發(fā)展格局的基礎(chǔ)支撐,是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新動(dòng)能。我們應(yīng)該立足于產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代背景,立足于現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的戰(zhàn)略布局,立足于工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在邏輯和基本規(guī)律,務(wù)實(shí)推進(jìn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展。

  參考文獻(xiàn)

  [1] 美國(guó)通用電氣公司. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng): 突破智慧和機(jī)器的界限[R], 2012.

  [2] 德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院. 確保德國(guó)制造業(yè)的未來——對(duì)實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略計(jì)劃的建議[R], 2014.

  [3] 美國(guó)通用電氣公司. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書[R], 2012.

  [4] 德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院. 工業(yè)4.0戰(zhàn)略實(shí)施建議書[R], 2013.

  [5] 弗雷德里克·溫斯洛·泰勒. 科學(xué)管理原理[M]. 馬風(fēng)才, 譯. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.

  [6] 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院. 智能制造系統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系[R], 2016.

  [7] 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(2017)[R], 2017.

  作者:顏琰,湖南省工業(yè)和信息化廳二級(jí)巡視員

  來源:信息通信技術(shù)與政策

(轉(zhuǎn)載)

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