工業(yè)根基,莫讓ICT喧賓奪主

如果對今天的ICT技術追根溯源,就會發(fā)現(xiàn),機器、儀器、設施這些典型的工業(yè)要素,孕育了ICT的誕生。所有ICT的源頭都是各種類型的機器。

新工業(yè)革命正在得到廣泛的關注,而ICT則獲得了更高的曝光率和話語權。ICT是信息、通信和技術三個英文詞首字母組合(Information Communications Technology)。

顯然,ICT是新工業(yè)革命必不可少的“新工業(yè)要素”,甚至可以說沒有ICT就沒有新工業(yè)革命。各界對ICT的重視與宣傳是很有必要的。它是伴隨著全球范圍數(shù)字化進程,由IT(信息技術)與CT(通信技術)相互融合而形成的一個新概念和新技術領域?,F(xiàn)在人們經(jīng)常提到的一些“高大上”的詞匯,如大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G、軟件等,都是出自ICT。

但是在宣傳和推廣ICT時,必須要注意到ICT與工業(yè)技術的關系。并不是說有了光鮮亮麗的ICT,工業(yè)技術就黯然失色了。

恰恰相反,ICT不過是以“新工業(yè)要素”身份融入了工業(yè)領域,補充和發(fā)展了身系國家命脈的工業(yè)。

一.工業(yè)機器本是ICT之母

如果對今天的ICT技術追根溯源,就會發(fā)現(xiàn),機器、儀器、設施這些典型的工業(yè)要素,孕育了ICT的誕生。所有ICT的源頭都是各種類型的機器。

CT之源是電信,電信源于人類對電磁波的利用。沒有電,何來電磁波信號(如電報)的產(chǎn)生、發(fā)射與接收?發(fā)電需要機器,而電力(和熱機)在各行各業(yè)的擴散應用成就了第二次工業(yè)革命,無論是煤電、水電、核電等,發(fā)電設備始終是大型機器設備,儲電設備始終是形形色色的電瓶或電池(不同尺度的化學儲電/發(fā)電裝置),而電報機,不過是一種發(fā)送和接受編碼信息的機器。

自從人類有了發(fā)電機,IT以“解放四步曲”的方式逐漸成型:⑴電子學從強電中解放出來,發(fā)展出了海量電子設備,技術上從模擬到數(shù)字,電子設備始終是一種特殊的機器,在上個世紀的機電一體化浪潮中大顯身手。計算機其實最早就是純粹的用于計算的機器;⑵電腦從電子設備中解放出來,成就了第三次工業(yè)革命。機生電,電生磁,電場構成計算芯片,磁場構成存儲芯片。從電子管到晶體管,從PC到超級計算機,再到由電腦組成的因特網(wǎng),最后發(fā)展到由電腦、可以通信的各種物理設備組成的互聯(lián)網(wǎng);⑶軟件從電腦中解放出來,不斷蓬勃發(fā)展,直到與物理設備融合形成賽博物理系統(tǒng)(CPS),完成了軟件定義的偉大使命;⑷未來,知識或?qū)能浖薪夥懦鰜恚纬芍蛑R件。

機械、電子、軟件、算法、通信技術等,在經(jīng)歷了專業(yè)細分的“大分家”之后,在新工業(yè)革命的浪潮下,又迎來了大集成、大融合、大互聯(lián)的新時代。

在這個偉大的歷史進程中,各種形態(tài)的機器,始終是支撐工業(yè)發(fā)展的主體,不管其或大若城鎮(zhèn)(如航母),或細若發(fā)絲(如微機電系統(tǒng)MEMS或納米機械),不管是宏觀零件運動的機器,還是微觀電子運動的機器,還是比特數(shù)據(jù)運動的機器,不管其技術構成、外觀或內(nèi)部結構如何變化與組合,它的名字始終是叫作“XX機”。而且,任何電子機器、軟件或數(shù)據(jù)的生產(chǎn)都離不開機器,其最有價值的應用仍然是與機器結合。再好的算法也需要寫入軟件,也需要芯片容身,更需要“知行合一”——讓機器的執(zhí)行器按照算法來精準動作;再好的無線網(wǎng)絡,也需要機械天線發(fā)射和接收,還需要其所承載的數(shù)據(jù)進入軟件。

說到底,機器是所有細分專業(yè)的孕育者和載體,不管過了幾百年,機器的實質(zhì)一如既往,是由相互作用的元件和運作所組成的實現(xiàn)某種功能的事物的集合,是可以旋轉(zhuǎn)、做功、計算甚至決策的關鍵器物。

綜上所述,無論ICT以什么樣的形態(tài)與面貌出現(xiàn),它不可能虛空存在,它的依存物必然是“XX機”。因此,ICT源于機器,服務于機器,放大自身價值于機器,推動新工業(yè)革命發(fā)展于機器,這是工業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律。當沒有通信和計算行業(yè)的機器時,就沒有ICT;當沒有工業(yè)機器與ICT相伴時,ICT的價值無法最大化實現(xiàn)。ICT與機器,二者是相互促進、相互依存、相得益彰、身影不離的好伙伴。

二.近30年工業(yè)與ICT交匯融合

近年來,ICT技術與工業(yè)(特別是與制造業(yè))的融合,產(chǎn)生了大量的新技術、新模式和新業(yè)態(tài)。以智能為標識的新工業(yè)革命,就是ICT技術與工業(yè)不斷交匯融合的結果。無論是德國的工業(yè)4.0、美國的Manufacturing USA、日本的工業(yè)價值鏈、中國的智能制造以及當今十分流行的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等,莫不如此。

早在上個世紀90年代,歐美日等發(fā)達國家就已經(jīng)開始了在數(shù)字化信息技術領域的布局與騰飛。

日本于1990年投資10億美元,在開發(fā)第五代計算機同時,倡導實施“智能制造系統(tǒng)(IMS)”國際合作研究計劃,吸引美國、加拿大、澳大利亞等多國技術人員參與。盡管該計劃因多種原因而失敗,但它是大規(guī)模開啟制造業(yè)與ICT融合的國家行動的開始。

在1992年,時任參議員的戈爾就提出了美國“信息高速公路”法案。次年美國政府宣布實施一項新的高科技計劃——“國家信息基礎設施”(National Information Infrastructure,簡稱NII),旨在以因特網(wǎng)為雛形,興建信息時代的高速公路——“信息高速公路”,使所有的美國人方便地共享海量的信息資源。同期,世界上第一架完全用工業(yè)軟件做出來的全數(shù)字化樣機波音777面世,拉開了IT技術與制造業(yè)大規(guī)模融合的序幕。

美國從2011年開始實施AMP(先進制造伙伴)計劃,意在將因特網(wǎng)、軟件等ICT領域的突出優(yōu)勢,與工業(yè)領域的工藝、材料、先進制造技術等優(yōu)勢相結合,讓制造回歸美國,重塑美國的全球制造領先優(yōu)勢。

美國GE在2012年提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),提議建立IIC(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟),試圖讓工業(yè)企業(yè)和IT企業(yè)的跨界聯(lián)手,探索工業(yè)智能化發(fā)展的新路徑。

德國在2013年正式提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略,強調(diào)把先進信息通信技術應用到制造領域,推動制造業(yè)加快智能化轉(zhuǎn)型。

中國在2015年提出了“智能制造”發(fā)展戰(zhàn)略。次年提出了《關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》。

日本于2016年在匯總德、美的工業(yè)轉(zhuǎn)型升級策略的基礎上,結合自己的以人為本的精益思想,提出了適合日本國情的“工業(yè)價值鏈”。

幾十年來,ICT與制造業(yè)融合,已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一種普遍且不可逆的趨勢。

三.工業(yè)與ICT誰是主體

但是,有一個問題在中國始終存在,即ICT與工業(yè)的融合過程中,誰是主體?這個問題不解決,誤導和爭論就始終存在。例如對ICT要素之一的互聯(lián)網(wǎng),業(yè)界就有不同看法。

筆者認同互聯(lián)網(wǎng)是非常偉大的技術發(fā)明,贊賞其在社交和消費領域的巨大成功應用,但是不完全認同“互聯(lián)網(wǎng)+”的說法,因為這個口號立意雖好,但是在執(zhí)行落地層面,具有一定的主體誤導性,特別是在工業(yè)領域——在“互聯(lián)網(wǎng)+”語境中,顯然“互聯(lián)網(wǎng)”是主語(主體),“+”是謂語,其他所有“被加之物”皆是賓語,也就是被操作和管理的對象,這是立足于互聯(lián)網(wǎng)公司而不是立足于工業(yè)界在討論問題。于是某些互聯(lián)網(wǎng)公司就以為自己獲得了尚方寶劍,經(jīng)常以高高在上的“主體”姿態(tài),去對他們原本不懂、博大精深的工業(yè)領域指手畫腳,動不動就要“顛覆”,就要“爆款”,就要“引領”,就要“賦能”。

其實,工業(yè)界對“互聯(lián)網(wǎng)+”的說法是并不買賬的。別說高高在上的“互聯(lián)網(wǎng)+”,就連貌似親近企業(yè)的“+互聯(lián)網(wǎng)”,也還心存顧慮,很多實際問題都阻礙了二者的相加。除去二者在工作要素/手段/方法等方面都差異極大難以相融之外,也可先忽略互聯(lián)網(wǎng)公司對工業(yè)技術/經(jīng)驗在短時間之內(nèi)難以消化和理解的知識鴻溝,其中最大的問題,就是工業(yè)企業(yè)的主體性問題。這個問題不解決,包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的所有ICT要素,就都成為了飄浮在工業(yè)之水上的油,無法與水達成共融的理想狀態(tài)。

工信部原副部長楊學山教授在2016中國“互聯(lián)網(wǎng)+”千人論壇上強調(diào)指出:其實不管是“互聯(lián)網(wǎng)+”還是+互聯(lián)網(wǎng),當+上去以后,那個領域就是主體,那個行業(yè)就是主體,互聯(lián)網(wǎng)不是主體,除非是互聯(lián)網(wǎng)自身的發(fā)展。

楊學山教授認為:互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)或者制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng),只要+了制造業(yè)發(fā)展的目標,我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)制造業(yè)發(fā)展的目標和解決制造業(yè)當前的主要問題是主體,不管是“互聯(lián)網(wǎng)+”還是+互聯(lián)網(wǎng),都是朝著這個主體的目標,圍繞著主體目標而戰(zhàn),而不是制造業(yè)圍繞著互聯(lián)網(wǎng)而戰(zhàn)。

在2018中國(紹興)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展論壇的主旨演講中,楊學山教授再次指出:“300年工業(yè)發(fā)展歷史是一個技術推動著產(chǎn)業(yè)和市場進步的歷程。所以,它的供給形態(tài)和需求形態(tài)實際上是由技術體系決定的。”如何認識技術體系?楊學山表示,如今的技術體系是工業(yè)技術、信息技術和智能技術合在一起走向智能制造,這也是工業(yè)的大方向,而互聯(lián)網(wǎng)只是信息技術的一個組成部分。在從機械化走向智能化發(fā)展的過程中互聯(lián)網(wǎng)在其中扮演的是配角。

楊學山教授對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)有著精辟見解:“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)姓‘工業(yè)’,不姓‘互聯(lián)網(wǎng)’”,“也就是說,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的使命是為了工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化,是為了制造業(yè)由大變強,為了中國工業(yè)真正走上高質(zhì)量發(fā)展之路。這個過程當中使用互聯(lián)網(wǎng)和帶動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展是副產(chǎn)品,不是主題,主題是工業(yè)的發(fā)展。這是至關重要的認識。”

楊部長的幾次有關講話,代表了億萬工業(yè)人的心聲,筆者十分認同。在ICT與工業(yè)的融合過程中,工業(yè)始終是主體與主題??梢赃@樣比喻,工業(yè)是皮,ICT是毛,皮無毛發(fā),難御風寒,皮之不存,毛將焉附。二者融合的目的,是借助ICT技術的精確的遠程控制能力、較強的倍增放大能力和不限時空的數(shù)據(jù)傳輸能力,來更好地發(fā)展工業(yè)這個國計民生的主體。

四.ICT只宜做工業(yè)配角

幾百年來,工業(yè)巨人一直負重前行。工業(yè)從來都是自成體系,有著自己完備的四肢、軀體、神經(jīng)、心臟和大腦。但是,其中很多部分都使用太久,亟待更新。為了趕上時代發(fā)展的潮流,讓這個沉重的巨人能夠在更大的舞臺上翩翩起舞,工業(yè)巨人必須要換心、強腦、易筋、固本,必須要更加耳聰目明,這就是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的目的。輕靈、機敏、超算的ICT技術,恰恰可以與工業(yè)形成互補,在與工業(yè)機器或物理設備融合之后,已經(jīng)成為工業(yè)機器或物理設備的增強大腦(軟件)與增強神經(jīng)(網(wǎng)絡/傳感器),而機器和設備,在不斷增多的增強大腦和增強神經(jīng)的加持下,成百上千倍地提高控制精度、反應速度和工作范圍。ICT技術給工業(yè)帶來的好處是:

跨越時空超限協(xié)作——互聯(lián)網(wǎng)和云讓本地機器與千里之外的機器可以相互訪問、采集數(shù)據(jù),甚至遠程控制;

軟件閉環(huán)控制設備——軟件已經(jīng)不僅是“計算機輔助技術”,而是已經(jīng)發(fā)展到“狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行”,閉環(huán)控制物理設備運行;

捕捉細微模式變化——大數(shù)據(jù)讓軟件可以捕捉到人眼難以察覺的機器工作模式變化,由此實現(xiàn)大數(shù)據(jù)智能;

人工智能設備自治——人工智能以新算法在設備維護、產(chǎn)品檢測、生產(chǎn)制造等領域?qū)崿F(xiàn)設備自治;

海量快捷傳輸數(shù)據(jù)——5G無線網(wǎng)絡可以在某些毫秒級的設備同步控制速度的無線應用場景中形成服務(工業(yè)同步控制速度在百納秒級)。

而工業(yè)機器/物理設備給人類帶來的好處就多到無處不在、無以計數(shù)了,什么鉆頭都鉆不穿的合金鋼板和什么材料都能鉆穿的超級鉆頭的矛盾永恒的大戰(zhàn),就是工業(yè)的真實寫照。更不用說遨游太空、冷熱不怕的宇航器,馳騁大洋海面和水下的航母和核潛艇,穩(wěn)坐海上的海洋鉆井平臺,疾馳在公路上的汽車,飛奔在鋼軌上的高鐵,狂飆在云端的隱身戰(zhàn)機,揮灑自如的車間機器人,每天吃下24萬噸土石的礦山挖掘機,吹沙造島的絞吸式挖泥船,深入人體的微型設備,以及生產(chǎn)著國計民生必需品的無數(shù)種機器裝備等,都是工業(yè)的產(chǎn)物,都是材料、能量、制造工藝以及ICT的完美結晶。

筆者認為,工業(yè)為實,ICT為虛。虛實結合,方為最佳。工業(yè)為主,ICT為輔,主輔相配,效益最大。工業(yè)雖為實、為主,但是如果不能及時轉(zhuǎn)型升級,與ICT相互融合,改變目前絕大多數(shù)物理設備的愚癡窘境,在復雜的市場競爭面前就會反映遲鈍,落后挨打。而互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等ICT要素,雖為虛、為輔,但是作為工業(yè)配角的地位其實無比重要,無限榮光。ICT當好配角,就是在造福工業(yè)和社會,大可不必忙于上位,急于炫技,或者與主角“搶戲”。過度拔高ICT的定位,將會引起不必要的企業(yè)誤解,讓企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級實踐中,或無從下手,或技術跑偏,甚至誤入歧途。

五.話語權與出鏡率

在中國市場上每年都會集中炒作一兩個概念。六、七年前熱炒互聯(lián)網(wǎng)思維,五年前熱炒工業(yè)4.0和大數(shù)據(jù),四年前熱炒智能制造和機器換人;三年前熱炒“互聯(lián)網(wǎng)+”,兩年前熱炒人工智能,一年前熱炒工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),今年熱炒5G。其中炒作最熱鬧的,當屬ICT。

可能是因為腦袋上有嘴,因此ICT的話語權似乎要大很多;鏡頭都愿意瞄準腦袋看表情包,因此ICT的出鏡率也要高得多。無論是發(fā)跡于ICT的財大氣粗的互聯(lián)網(wǎng)或通信廠商,還是出身于ICT的眾多名人或領導,似乎都愿意經(jīng)常給ICT送上美好的頌詞與謳歌,但是對支撐著國民經(jīng)濟命脈和國防的工業(yè)領域的眾多機器和物理設備,卻很難見到同一級別的溢美之詞,甚至,有意無意地對關乎國計民生、國家防御的機器和物理設備的十分急迫的技術發(fā)展問題采取了忽視態(tài)度。例如6月底中國科協(xié)發(fā)布了2019年20個重大科學問題和工程技術難題,居然沒有一個是與高端數(shù)控機床、精密減速機、材料、工業(yè)軟件、航空發(fā)動機等有關的工業(yè)技術難題。難道是中國在這些方面已經(jīng)領先了嗎?顯然不是。差距極大!但是,這些長期困擾中國工業(yè)發(fā)展的問題,在這些院士、領導的眼中似乎都不是工程技術難題?;蛟S,工業(yè)問題“太土了”,難入領導們“法眼”。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域,ICT人發(fā)出的聲音,也比工業(yè)人發(fā)出的聲音要大得多。不幸的是,這些聲音大都不被工業(yè)人認可。很多默默無聞的工業(yè)人,對ICT人說的很多“關鍵技術”“未來技術”都采取了漠視的態(tài)度,認為說這些話的人不懂工業(yè)實際問題,“你連怎么聯(lián)接各種機器和物理設備的協(xié)議都沒有搞懂,設備網(wǎng)絡都聯(lián)不通,還談什么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)啊?”因此,多數(shù)工業(yè)人的說法就是“他們說他們的,我們干我們的,反正說話的和干事的是兩撥人”。

腦袋決定了觀點,屁股決定了腦袋。如果ICT人能把屁股坐到工業(yè)板凳上,能經(jīng)常跑跑企業(yè),下下車間,多和干實事的企業(yè)基層人員聊一聊,就會認識到工業(yè)網(wǎng)絡基本不是因特網(wǎng)而是工業(yè)以太網(wǎng),就會認識到物理聯(lián)接可能比信息聯(lián)接更重要,就會認識到穩(wěn)定生產(chǎn)比電腦速度要重要得多,就會認識到一個設備改造的經(jīng)濟性比技術先進性要重要得多,就會認識到人工智能在制造業(yè)絕大多數(shù)場景還無法實用,就會認識到車間里用的網(wǎng)線不是普通網(wǎng)線,任何潮濕、塵土、震動、電磁串擾都可能造成數(shù)據(jù)誤傳,就會認識到車間里面其實很少用無線網(wǎng)絡,基于5G的“一鍵煉鋼”很可能就是一場演出,就會認識到工業(yè)設備伺服控制中多軸聯(lián)動(同步)控制需要微秒甚至是百納秒級的精準對時,就會認識到“5G的應用場景就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的判斷有很大偏差,等等。

想對工業(yè)保持正確判斷一點也不難,可以多走走群眾路線。其實,到工廠、下車間,訪談一線科研人員(別只問領導),乃至在網(wǎng)上發(fā)個調(diào)研表、眾籌一下各方意見和建議,其效果都比閉門造車或只詢問幾個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廠商要強得多。

六.小結

ICT是新工業(yè)革命必不可少的“新工業(yè)要素”。它源于機器,興于機器,用于機器,與機器共存共榮。片面夸大ICT的作用,對工業(yè)的發(fā)展沒有好處。在ICT與工業(yè)的融合過程中,工業(yè)始終是主體,是不可動搖的根基。

如果ICT人能對工業(yè)多幾分敬畏,能把屁股坐到工業(yè)人的板凳上,就會務實和睿智得多,就不會天天想著指導或顛覆工業(yè),就不會自編、自導或想象一些“工業(yè)應用場景”。只有這樣,才會讓企業(yè)有較高的接受度,讓兩化融合真正落到實處。

主體和要素保持一致,知與行合二為一,中國的工業(yè)化進程才能加速前行,中國的工業(yè)轉(zhuǎn)型升級才能成功。

THEEND

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