中國工業互聯網的三大“手術”

張笑容

工業互聯網是一場脫胎換骨式的產業革命。

在未來以智慧工廠為主導的社會場景中，歷史學家會記錄下人類工廠經歷的三大革命戰役：CPS（Cyber-Physical Systems）革了血汗工廠流水線的命，大數據革了企業拍腦袋經營決策的命，C2M（Customer-toManufactory）模式革了產品流通的命。

現在，人類工廠正在接受換身、換頭和換肢的手術，手術完后，搖身一變，就成了智慧工廠，在智慧工廠里，人族、機器人族、物品族，三族和諧互動（信息交換和通信），它們之間彼此配合默契。

假如你給這廠里送來了一頭生豬，很可能下午就會變成香噴噴的香腸，晚上就自動發貨，第二天早上，你就可以在飯桌享受自己的“作品”。不過呢，這個手術剛剛開始，手術時間有點長，大夫說第一期至少需要10年才能做完，全部做完則需要30年，屆時，就徹底消滅了人剝削人的血汗工廠，人類全面駕馭機器族。眼下，中國已經決定踏上工業互聯網的高速公路，數不清的企業涌入，接受換身、換頭和換肢的手術。

所謂換身，是指制造業的血汗型工廠要換成智慧工廠

豬肉要自動變成香腸，需要解決三個問題：首先要解決機器對豬肉識別，這要求機器要有感知能力；其次要求機器能夠理解并完成做香腸的任務，這需要機器與人之間能夠進行交互；再次，機器與機器之間需要協作交流。CPS正是來解決三個問題的，它實現了人、機、物的交互，能夠讓機器具備一定智能，可以自我感知、自動思考、自動采取行動。

如果CPS技術足夠先進，那么它可以賦予機器智慧，這項技術具有極為重要的戰略價值。2007年7月，美國總統科學技術顧問委員會（PCAST）在題為《挑戰下的領先——競爭世界中的信息技術研發》的報告中列出了八大關鍵的信息技術，其中CPS位列首位。CPS的重要意義在于把人類通過信息技術和物理世界互聯起來。美國國家科學基金會（NSF）計算機與信息科學和工程總監Branicky指出，“如同互聯網改變了人與人的互動一樣，CPS將會改變我們與物理世界的互動。”

這個場景有點科幻。但如果你參觀過寶馬鐵西工廠，就會有不同的想法。在沈陽這片位于北緯41.8度的土地上，聳立著一座超級工廠，它耗資15億歐元、占地面積等同于10個鳥巢、自動化率達到93%、完全復制寶馬德國萊比錫工廠的世界級水準。一塊鐵板如何在642臺機器人的操作下變成了一輛驚艷的汽車。

所謂換頭，是指在經營管理過程中，制造業需要依賴大數據決策

從系統論角度來看，智慧工廠的組成包括硬件、軟件、運算能力及數據分析。其中，硬件包括終端、感測、通訊、顯示、監控等；軟件部分則如工控軟件、企業管理平臺、監控的人臉辨識及共通的通訊協定等；運算能力與大數據分析則依靠工業云的建立與導入。

云端運算與大數據分析對智慧工廠的運作模式相當重要，它包括CAD、CAE、CAM、 CAPP、PDM、PLM、ERP等等一體化產品設計以及產品生產流程管理，并利用高性能計算技術，虛擬現實以及仿真應用技術，提供多層次的云服務。CAD/CAE/CAM同屬于產品設計階段，CAPP屬于PDM系統的一部分，主要針對產品的工藝規程、典型操作規范，PDM系統為產品數據管理系統，主要應用于產品設計和產品交付管理；PLM為產品生命周期管理，可以把產品結構設計、工藝設計、制造參數設計、生產、銷售、對產品的跟蹤全部裝在PLM內。ERP是一種主要面向制造行業進行物質資源、資金資源和信息資源集成一體化管理的企業信息管理系統，提供跨地區、跨部門、甚至跨公司的實時信息整合。

在智慧工廠的運營管理中，數據是核心資源。工廠通過軟件管理的傳感器、數控設備和機器人，不斷地與環境進行交互，會源源不斷產生海量數據，以德國安貝格工廠為例，其生產線上的在線監測節點超過1000個，每天采集數據逾5000萬個。顯然，硬件誰都可以購置，軟件也可以定制，但數據卻是獨一無二無法復制的核心資源。工業大數據將促使工廠管理者的決策方式從“業務經驗驅動”向“數據量化驅動”轉型。這些獨一無二的數據是工廠核心資產和創新源泉。擁有數據的規模和質量以及收集、分析、利用數據的能力，將決定下一代工廠的核心競爭力。

所謂換肢，是指工廠通過C2M模式繞過傳統的流通渠道（四肢），直接與消費者交易

打個比方說，采用了C2M模式后，你定制好的香腸，工廠可以直接發貨到家。這種從工廠到消費端的直接交易的本質是去中間化，取消了中間商、渠道商等一系列環節，直接讓利消費者和制造商。不僅如此，每個客戶都可以參與產品設計，產品的開發創意可以直接來自于用戶交互平臺，企業可以根據用戶定制需求而組成不同的方案。

C2M能夠實現大規模的個性化定制。成千上萬的用戶提交的定單，會實時傳到工廠，由智能制造系統自動安排生產，并將信息自動傳遞給各個工序生產線及所有供應商、物流商，不同的工序根據指令生產相對應的產品模塊，最后在總裝線上進行組裝。

用戶通過手機、電腦等終端，可以實時看到互聯工廠產品的生產情況。用戶個性化需求的同步共享和生產線的協同，是依靠橫向、縱向無縫集成的數字化系統實現的。橫向應用互聯網技術，從用戶需求再到產品設計、制造、物流、服務，實現整個全流程供應鏈體系的整合；縱向通過物聯網技術，從企業到工廠，再到車間，最后到每一臺設備每一個人，統統連接為一體。

國內C2M模式的典型應用企業是位于即墨的一家公司，它大概是全球第一個實現西裝100%定制的企業。該公司用11年的時間，耗費2.6億元，設計了C2M（Customer to Manufacture）在線平臺，讓消費者可以在自家電腦上選擇自己想要的西裝款式、面料、紐扣的款式數量、乃至每一根縫衣線的顏色。在他們自己設計的系統中包含著20多個子系統，全部以數據來驅動運營。每天系統會自動排單、自動裁剪、自動計算、整合版型。一組客戶量體數據完成定制、服務全過程，無需人工轉換、紙制傳遞、數據完全打通、實時共享傳輸。每個員工都是在互聯網終端上工作，實現“在線”工作，而不是“在崗”工作。

看完了換身換頭換肢手術后，我們不難發現，工業互聯網是一種全方位的解決方案，而不只是一個業務模塊、一條自動化的生產線，或者一堆機器人、一堆智能硬件。

我想，只有那些率先獲得技術自由，立馬踏上新征程的人們，才能感受到這種即將揭開未來神秘面紗的心情。面對工業互聯網的趨勢，國內企業坐立不安，他們站在工業互聯網路邊翹首以盼，盼望得到技術改造，希望接受手術。

經過一段時間的調查掃描，我認為，這些企業更喜歡做“換軀”的手術，而換頭換肢，還是難度相當大的。尤其是C2M，對大多數制造業公司而言，還是個非常新穎的題目，多多少少有些力不從心。在這樣的前提下，有些企業可能就走了歪路，比如某鋼廠，投巨資建設了電子商務平臺，很多人以為是工業互聯網，其實這最多是工業+互聯網。