當(dāng)下很多人認(rèn)為，推動中國制造2025,需要大量的新技術(shù)作為支撐，如大數(shù)據(jù)、云計(jì)箅和移動互聯(lián)等。這些想法有各自積極的建設(shè)意義，然而這并不是中國工業(yè)系統(tǒng)升級的根本驅(qū)動力。面向中國制造2025,建立數(shù)字化知識化為基礎(chǔ)的中國工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，才是最為重要的國家戰(zhàn)略核企業(yè)需要面臨的問題。

 

　　一、中國工業(yè)系統(tǒng)缺什么？

 

　　大家都公認(rèn)的是，德國2013年提出的工業(yè)4.0,基本等同于美國在2006年提出Cyber-PhysicalSystems(即虛擬網(wǎng)絡(luò)/信息一一物理一一系統(tǒng))。但實(shí)際上不為眾所周知的是，CPS概念是由中美學(xué)者首先倡議并明確的。早在2009年中科院出版的著名的科技發(fā)展系列報告叢書《創(chuàng)新2050》，就描述了“人-機(jī)-物”一體化系統(tǒng)，即社會物理信息系統(tǒng)CPSS(Cyber-Physic.al-SocialSystems)。顯然增加“人與社會”的因素，更適合于未來的制造產(chǎn)業(yè)。Social(人與社會的因素）在德國工業(yè)4.0被降低了一個層級，但卻被IBM這樣的公司認(rèn)定為具有不亞于大數(shù)據(jù)的重要戰(zhàn)略地位。

 

　　國人將CPS翻譯成“信息物理系統(tǒng)”，本文作者覺得略有誤導(dǎo)或者不夠精確，因?yàn)镃PS中的C代表Cyber，不僅僅是“信息”，其本意更強(qiáng)調(diào)的是“網(wǎng)絡(luò)控制”相關(guān)的意思，是雙層含義，強(qiáng)調(diào)了“具有控制性的網(wǎng)絡(luò)和信息”；P代表物理硬件層；System則是系統(tǒng)工程的層面。

 

　　美國的下一代工業(yè)升級版本，主要是以GE公司為代表提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念，并在企業(yè)橫向聯(lián)合層面上，成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟組織，推動和發(fā)展系統(tǒng)間的集成和兼容。在這個層面上，美國有著絕對領(lǐng)先的優(yōu)勢。美國的頂層框架設(shè)計(jì)，在過去幾十年，已經(jīng)成為政府（尤其是軍方）拉動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)做法，同時軍工企業(yè)和民品企業(yè)也積極參與其中，從而形成了美國政、軍、企三方都熱衷于推動系統(tǒng)工程和頂層框架的發(fā)展。

 

　　在德國工業(yè)4.0的體系中，Cyber的雙層含義中，信息層比較強(qiáng)，但互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)層比較弱；在P層面，物理硬件非常強(qiáng)，是德國制造的優(yōu)勢所在；而S系統(tǒng)層面，德國制造業(yè)也比較弱，德國人的頂層框架和系統(tǒng)工程，做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有美國好。在這個意義上進(jìn)行比較，就知道德國工業(yè)4.0的背景及其工業(yè)本質(zhì)。德國工業(yè)有強(qiáng)大的工業(yè)體系、知識庫、產(chǎn)品硬件與設(shè)備、產(chǎn)品PLM全生命周期管理，這些都是世界上領(lǐng)先的；但在IT技術(shù)/互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)/大數(shù)據(jù)分析等這些“工業(yè)外套”上面，以及頂層框架的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，德國的制造業(yè)是落后的。搶占這兩個制高點(diǎn)，是德國工業(yè)推進(jìn)4.0的核心意義。

 

　　就CPS而言，中國制造業(yè)目前面臨的三個問題分別是：1)Cyber雙層含義中“信息化”有一定進(jìn)展，但不夠徹底，相互之間有裂縫，系統(tǒng)內(nèi)部往往通過強(qiáng)耦合連接，導(dǎo)致形成了實(shí)際上的信息孤島，系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的流通和連接非常弱--這主要是源于中國制造業(yè)的組織、管理模式的相對落后，工業(yè)系統(tǒng)自身的知識描述和行業(yè)知識庫的建設(shè)因?yàn)闅v史原因斷裂；因此，雖然“網(wǎng)絡(luò)控制”涉及到的互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)/云計(jì)算等技術(shù)，中國并不落后，但是因?yàn)樯鲜鏊?，控制的信息對象處于孤島狀態(tài)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)控制僅僅起到了表面上的作用；2)Physic層面物理硬件，通過進(jìn)口設(shè)備，在裝備本身層面與全球同步，但使用層面處于知其然不知其所以然的被動使用狀態(tài)；3)而S頂層框架和系統(tǒng)工程，自80年代以來幾乎沒有發(fā)展。

 

　　因此對于中國而言，同樣是追求工業(yè)系統(tǒng)升級，我們“中國制造2025”要補(bǔ)的課，跟德國工血4.0要補(bǔ)足和引為標(biāo)桿之處，有實(shí)質(zhì)性的不同。同時，中國工業(yè)體系來源于蘇聯(lián)體系，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)先天性的體系化、全面性以及曾經(jīng)的自上而下的系統(tǒng)性,都有很多值得重新審視和汲取的地方。從歷史傳承和核心優(yōu)勢來考慮，“中國制造2025”也不能完全模仿美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，而是要建設(shè)中國自己的中國智造。

 

　　二、中國工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與智能制造

 

　　開創(chuàng)大歷史觀的歷史學(xué)家黃仁宇在《中國大歷史》一書中指出，農(nóng)村基層的財(cái)務(wù)稅收的數(shù)目化管理與否，是區(qū)別于中世紀(jì)后歐洲國家意志蓬勃發(fā)展和中國幾千年君朝歷史螺旋性回落的根本性原因。缺乏基層數(shù)據(jù)的數(shù)目化和知識化管理，同樣也是目前制造工廠最為困惑和最亟需解決的問題。

 

　　目前在中國制造用著世界最先進(jìn)的軟件和設(shè)備，但產(chǎn)出效率卻完全不能與西方現(xiàn)代制造工廠相媲美。為什么西門子在美國波音公司6500套基于產(chǎn)品管理的軟件，就可以支撐龐大的B787的“一體化”協(xié)同制造網(wǎng)絡(luò)，而在中國許多工廠反而就變成了一大堆局部使用的孤島？實(shí)際上，在波音公司的最底層的基礎(chǔ)工作，已經(jīng)把飛機(jī)的數(shù)十萬個零部件全部數(shù)字化，同時采用模塊化而非零部件級的S級控制，形成了完全可控的數(shù)字化產(chǎn)品體系。這才使得信息化軟件發(fā)揮了為虎添翼的作用。

 

　　中國工業(yè)系統(tǒng)升級的過程.不必過分追求某些IT技術(shù)的先進(jìn)性，也不要急于追逐德國的物理硬件能力，而是要深入制造業(yè)的基礎(chǔ)，探究能支撐制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的數(shù)字化基因和知識化處理?；谥袊圃鞓I(yè)的歷史和實(shí)際，構(gòu)建中國的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，使得人、數(shù)據(jù)、知識、設(shè)備、產(chǎn)品等各種資源.能夠有效地重新加以配置，才是系統(tǒng)性解決中國智能制造的根本性因素。

 

　　智能制造的基本特征是協(xié)同化、微制造、低成本。協(xié)同化就是配置資源，并共享資源體系；微制造需要去中心化組織，實(shí)現(xiàn)小規(guī)模小批量的生產(chǎn)：而全新的低成本生產(chǎn)模式，才能有效支撐未來個性化的生產(chǎn)需求。

 

　　1、協(xié)同化

 

　　在下一代工業(yè)升級的體系下，系統(tǒng)變得復(fù)雜，協(xié)同關(guān)系變得分散化。制造由集中生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)化異地協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變.信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使不同環(huán)節(jié)的企業(yè)間可以實(shí)現(xiàn)信息共享，能夠在全球范圍內(nèi)整合企業(yè)間的優(yōu)勢資源，在研發(fā)、制造、物流、售后服務(wù)等各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全球分散化的協(xié)同作業(yè)。任何一臺設(shè)備，任何一個工位。任何一個組織，只要在資源配置權(quán)限之內(nèi)，都可以參與到網(wǎng)絡(luò)化制造的任務(wù)節(jié)點(diǎn)中去，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的任務(wù)協(xié)同。