王晓明:对产业数字化转型的几点认识

我来自国务院发展研究中心产业部,国务院发展研究中心主要是研究经济社会领域的前瞻性、战略性、综合性的问题,产业部是研究产业领域,特别是像制造业、能源、交通这样一些,也是前瞻性的问题。我们的研究也是伴随着国家改革开放以来工业化的进程,最开始研究的还是一些基础产业,特别是像原材料领域,装备制造领域,汽车等等。到了金融危机,2008年、2009年之后,重点研究战略性新兴产业,研究产业创新这样一些领域。到了2012年以后,主要是围绕第三次工业革命这样的概念在全球范围内的扩散,开始研究新工业革命对传统产业转型升级的影响。到了工业4.0,到了2025,这些大的战略提出来之后,也转向了对数字经济和产业数字化转型的课题研究。

先说数字化转型的背景,数字经济随着信息技术革命的发展而产生的一种新的经济形态,主要是在G20的杭州峰会,首次发布《二十国集团数字经济发展与合作倡议》。中央政府在2017年3月首次把数字经济写入政府工作报告,我们十九大报告里,也提到了这样的关健词。数字经济是什么定义?G20给出一个定义,使用数字化的知识和信息作为关键生产要素,以现代信息网络为重要载体,以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。我认为这个定义给的还是非常好,首先开宗明义就提出来数字经济是以数字化知识和信息作为关键的生产要素,以数据作为一种重要的资源,和我们主题相关的,以智能化化作为数字资源基础之上,来进行经济和社会生产活动的价值挖掘和价值创造,这样的一种经济形态。

怎么来理解数字,或者数据是一种资源?我觉得刚才骆总讲到的纺织产业,我感觉做一个比较理解可能更容易,讲到棉花,我们知道棉花就是一种资源,棉花种植出来之后,进行采棉,洗棉,纺棉,织布,印染,最后变成服装,有这么一个全过程。原始数据得到之后,也要经过数据的清晰,数据的传输,数据的集成,分析,应用,最后形成反馈,这和棉花的生产过程是非常相似的,我们不妨把数据跟棉花一样,理解成一种资源,可能数据是无形的资源,而棉花是有形的资源,其实生产流程有很多相似的地方。

数字化转型是数字化发展的新阶段,不仅仅通过信息化来扩展经济发展的空间,因为我们知道信息化是上世纪90年代得到大力发展的阶段,数字转型在目前阶段,是推动传统产业转型升级,促进整个社会转型的新的阶段。

刚才骆总还讲到新的数字经济转型,这个架构是非常重要的,这个架构有一个核心,美国最早2003年讲产品全寿命周期管理的信息化的时候,有提出了“数字双胞胎”的概念。2006年,自然基金在一次研讨会上提出“CPS”,就是“信息物理系统”的概念,这个概念到了德国工业4.0,国家战略,把CPS作为工业4.0的核心,首次明确了信息物理系统,或者叫“数字双胞胎”,在这样的数字经济转型中的架构体系,现在这个地位已经成为共识。

这样的架构应该是分成三层,这是我们课题组做了一些研究,特别是围绕一产,二产,三产的底层的装备,传感器,包括互联网,未来的物联网,装备,传感器和网络形成的物理层,主要是负责数据采集。还有一个平台层,主要还是由数据的存储,计算,由大数据平台和云计算的平台构成,主要是进行数据传输和集成。在最顶层是数字层,主要是由数据汇聚而成,最终形成这样的数字资产,也是对底层的物理层,通过这样一个数字化的技术,虚拟空间的影射,并且在数字层是可以进行数据整合、分析、加工。我原来想讲的题目,叫“工业4.0与知识自动化”,“知识自动化”在麦肯锡公司,当时提出十二项颠覆性的技术,第二项技术就是知识自动化,但是没有提出来人工智能这样一项技术,他们讲的人工智能和知识自动化是对应的。也是刚才骆总讲到的,我们采集到数据,形成报表,呈到企业各级领导,到老总面前,这样一些报表体系,刚才讲了从纺织工业,即使经过指标的简化,一百多项重要的指标呈现给老总,而且是每天要看的,对任何一个公司的老总,都是一个挑战,一个考验。但是知识自动化,或者叫人工智能,是解决后半段的,就是数据采集上,对数据进行智能的,或者叫自动化的处理方式,而不是老总,是人工的进行报表的分析和判断才形成指令,这是我们讲的数据是资产,人工智能在数据资产的基础之上来创造价值这么一个逻辑关系。

刚才讲的这样的体系架构,其实是由两个闭环构成,一个闭环,任何一个行业,任何一个领域,都有一个流程,我这里是以汽车行业举例。汽车行业,包括汽车产品的研发,设计,还有零部件生产,供应链的管理,整车的组装,制造,一直到形成产品之后的销售和服务,这是完整的业务流程,可以用汽车产品从设计到最后报废回收全生命周期来形成完整的闭环。另外一个闭环,汽车的数据也形成闭环,从底层的装备和各种生产产品物料库存的数据采集,还有移动,非移动网络的数据传输,到数据平台,形成数据集成,最后再加工处理,形成生产决策的一些指令,反过来控制机器设备,或者是指导业务流程,这是另外一个闭环,就是数据的采集,传输,存储,处理和反馈这样的闭环。现在讲的CPS,应该就是两个闭环深度的融合,而这融合的趋势已经不在是企业内部的服务器,或者封闭的,而是以开放的,平台式的,工业互联网平台的,这样的一种载体来呈现。平台是连接虚拟层和物理层,形成这样的虚实的对应关系,这是我们对架构又一个层面的理解。当然,还有一个层面是IT到DT,底层更多的是IT,到了数字层的关系的处理,指导业务,创造价值,又变成DT。新的信息化、数字化、网络化、智能化的架构体系,有很多理解的维度,最终都要和产业,和我们的行业,和我们的实践必须是紧密结合的。

它也有关键的支撑性的技术,比如说物联网,云计算,物计算,大数据,人工智能,离开了这样的技术,数字化转型的过程是难以实现的。因为这样的技术,特别是云计算,这种数据池,弹性计算,按需服务,实际上是降低了企业信息化,或者是数字化的成本。对于中小企业来说,直接可以在云上已经形成的信息服务架构体系上,来做业务的架构,这样大大简化了企业,特别是中小企业数字化转型的难度和成本。

数字化转型的应用领域是非常广阔的,如果按产业划分,一产,二产,三产是全覆盖的,农业刚才骆总已经讲到了,产品从颜料开始,特别是像食品,生命全周期的溯源的管理,从起点开始进行数字化数据跟踪和采集。变成产品之后,到消费者手里,特别是智能产品,形成和消费使用的数据采集和整理,反馈回产品的设计和生产,是可以整个优化设计生产的流程。我们有很多这样的例子,也包括GE的,GE已经把数字化进一步到平台化,未来是构建生态的趋势。

还是以汽车行业应用为例,汽车行业属于离散制造的行业,而且是在各个离散制造行业里,它的信息化程度普遍是比较高的。按刚才三层的架构,上汽大众汽车,比如说在宁波工厂里引入了这样的一些自动化的设备,首先是数据采集传输,运用了智能视觉系统,都有助于数据采集和转化。在设备层,通过总线网络的覆盖,实现设备层的控制单元,传感器和设备之间的互联,通过以太网,将客户端和服务器连接起来。在这个基础之上,运营管理系统也是和这样的平台进行对接,在这样的平台上构建研发系统与制造系统,包括生产运营管理,流程管理和能源的管理。在这个基础上,构建了基于模型的全寿命周期的打通生产和服务端的连接和应用,同时支撑工艺规划,产品设计,虚拟工厂的技术应用。最后,整个体系形成面向整个生产的生态系统和供应链报表系统,这也是建立在ERP底层技术之上的系统。

这是举了一个汽车的例子,未来传统产业转型的主要模式和路径,应该是有几个层次,时间上要有几个阶段。首先,还是一种数字单元的强化,比如说产品,产品也有传统产品和智能产品,智能产品的前提就是一个数字化的产品,在原有功能键基础之上,加上传感器和通信模组,通信模块,形成智能模组,和功能件构成了完整的智能产品,这样的产品在消费者用户的使用过程是可以源源不断采集环境数据,使用的数据,以及产品功能数据的传输,为产品前端的设计和制造提供数据支撑。制造的数字强化,或者生产线,或者是车间的,这样的一个数字化的改造,主要还是打通底层,在底层的设备层面能够形成数据采集和数据连通的功能。未来是往云端,基于云端的业务转型,来奠定这样的基础。服务的数字强化,在服务的过程之中,着眼于数据的搜集,系统的搜集,未来是为更好的服务提供支撑。第二个层次就是企业的业务云化,把底层的数据在云这样的平台上进行融合、集成,有条件的公司形成一种外化,平台化的发展。最后,基于单元的数字强化,企业业务云化的过程后,第三个层次会带来商业模式的创新,行业的解构,重构,生产单元重新的组织。

数字化转型的价值,数字化转型一定是以价值创造为着眼点,而不是业务的支撑和管控,这种价值的创造是要建立在数字化转型基础之上业务流程的再造,模式的创新,主要体现在业务的敏捷度,对需求端的响应程度,以及生产效率的提升和服务环节的拓展。如果没有这样的价值创造,传统产业的数字化转型就会变成一种无本之源,无水之木。

还有转型程度的评价,刚才已经讲了转型的几个阶段和步骤,首先转型的过程中,IT架构这是要有一个战略设计,比如说先从企业内部信息化,变成对外开放连接的,私有云到混合云,最后混合云加上敏捷开发,最终的构架是混合云平台加敏捷开发的构架。数字化的投入,先从硬件产品的购买,到系统的运维,最后的软件和服务,最后是购买服务和解决为主,硬件为辅,经历这样几个阶段。最后,数字化与行业的结合程度,主要还是投资回报率,因为很多企业考虑到投资和回报作为数字化转型决策的基础,要设定一个明确的投资回报周期,超过这个周期的回报,可能是远期的,带来的数字先进性并不能转化成企业的利润和价值,在这个方面有一个合理的平衡点。

讲到未来数字化转型的支撑条件,数字化转型不是“一企一业”自身的事情,是全社会的一转百转,甚至要进行前瞻性布局和重点支撑的发展模式,在基础设施和架构上,现在云的平台,工业互联网,未来的5G和窄带等等都是基础设施的支撑。我们在企业的层面上,还需要一种数字化的思维,这种数字化思维是区别于传统产业的思维模式,首先要从企业的老总思维模式上有一个转型。刚才骆总也讲到小平台,大平台,还有未来基于平台和生态构建上的开源,知识共享,知识互用的问题,以及知识的分装和知识模型的知识自动化体系的构建,这些是区别于传统的产业发展的数字化思维的转变。经济的合理性,应该是数字化转型非常重要的方面,特别是我们很多企业还缺乏精益的内部管理的基础,盲目的上先进信息化和数字化,并不能给企业带来更多的效益,国外很多企业都经历了精益管理阶段之后,才走数字化、智能化的转型阶段。除了刚才提到的这些和企业,和微观相关的这些方面之外,还有很多制度性的建设,特别是像数据产权,数据资源管理,平台治理,以及未来的数据人才培养,这些都是企业未来数字化转型必不可少的一些支撑条件。

最后还有一些对应的政策措施,这是需要政府在企业数字化转型过程中逐渐完善的政策体系。

演讲人介绍:

王晓明:国务院发展研究中心产业经济研究部第一研究室主任,研究员,知名的产业研究与工业4.0研究专家。

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