面向未来的竞争

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关于中国CPS发展方向及趋势的建议

      由于德国提出的工业4.0概念体系是基于信息物理系统(CPS,Cyber-Physical Syst

胡权:重新定义智能制造

作者:胡权,工业4.0研究院院长兼首席经济学家,本文发布在2018年1-2月刊《清华管理评论》       人

关于CPS与Digital Twin的渊源与对比

      一直以来,国内行业人士和专家对CPS和Digital Twin这两个概念,处于一种模糊状态。究其原

中国的CPS研究距离美国有多远?

      自从2006年,时任美国国家科学基金会(NSF,National Science Foundati

关于关闭“CPS研究中心”的通知

      工业4.0研究院于2015年4月11日成立了“CPS研究中心”,立足于研究工业4.0体系下的CPS

工业4.0研究院数字孪生体研究获得较大进展

      在2013年工业4.0研究院成立之初,明确了“引领第四次工业革命”的历史使命,持续不断的对新型技术进行跟踪、研究、验证和开发,过去6年时间相继完成了Ptolemy CPS、ROS、AutoWare、TensorFlow等开源项目的研究和开发,获得了丰富的工业级开源项目研发相关经验。

      随着对工业互联网的深入研究,考虑到信息物理系统(CPS,Cyber-Physical Systems)具有高度集成、参与度低的特点,而工业互联网拥有开放式创新的优势,加上开源项目更适合做颠覆式创新,工业4.0研究院在2016年明确了基于开源项目来构建完整的工业互联网体系目标。

      为了聚集资源做好工业互联网的研究工作,工业4.0研究院相继设立了工业互联网创新中心、人工智能研究中心、数字孪生体研究中心、汽车研究中心和5G开源创新中心等机构,持续对开源工业互联网平台、数字孪生体等相关技术进行研究和开发。

工业4.0体系中的数字孪生体研讨会现场

工业4.0体系中的数字孪生体研讨会现场

      2016年12月3日,工业4.0研究院举办了行业内首个数字孪生体主题活动“工业4.0体系中的数字孪生体”,获得了行业人士的高度关注。参会人员分别来自北京青云航空仪表公司、西北工业大学以及中欧工业升级发展基金等机构。

      通过对基本工业4.0体系特点介绍,同时对数字孪生体的应用场景深入分析,与会领导和专家加深了对数字孪生体的认识,并为后续继续探讨和研究数字孪生体提供了便利。

数字孪生体高峰论坛嘉宾合影留念

数字孪生体高峰论坛嘉宾合影留念

      2018年6月27日,在重庆市江北区政府的支持下,由工业4.0研究院主办了国内首个“数字孪生体高峰论坛”,围绕“数字孪生体引领工业互联网创新发展”,中国信通院、SAP、中国科学院、中国电子集团公司等都安排了相关专家参与该论坛,并做了主题发言。

      通过几年时间的开源工业互联网项目研发探索,工业4.0研究院已经掌握了基于开源项目构建数字孪生系统(Digital Twin System)的能力,可以融合工业4.0的管理壳等技术,为企业建设具有演进能力的先进制造系统,迎接第四次工业革命的到来。

数字孪生体挑战赛筹备暨交流会与会人员合影

数字孪生体挑战赛筹备暨交流会与会人员合影

      为了帮助更多的企业参与数字孪生体的应用,2019年3月8日,开源工业互联网联盟(Openii Consortium)启动了“数字孪生体挑战赛筹备暨交流会”,这是全球首个针对数字孪生体的比赛,获得了资本市场、媒体和投资基金等的关注。

      这次“数字孪生体挑战赛筹备暨交流会”获得了巨大成功,来自天拓四方、锐电科技、国千集团、中工经云、共创成长、艾克信控、兮易信息和北航数字孪生体小组等单位的领导和专家参与了交流活动,为进一步推进基于数字孪生体的开源工业互联网发展提供了新的动力。

工业4.0研究院院长胡权与安世亚太董事长张国明交流

工业4.0研究院院长胡权与安世亚太董事长张国明交流

      最近一段时间,工业4.0研究院和开源工业互联网联盟分别在推动数字孪生体国际标准和落地实施两方面取得了重大进展,前者主要体现在参与数字孪生体标准组织的工作,后者表现为与行业领先企业建立了战略合作意向。

      工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权应邀加入国际组织ISO/IEC新设JTC1 AG(由工信部四院管理),拟参与全球数字孪生体相关概念、体系和标准的讨论。据ISO/IEC官方文件显示,JTC1 AG主要对数字孪生体进行讨论研究,为将来制定国际标准做好准备。

数字孪生体研究中心组织架构

数字孪生体研究中心(Digital Twin Research Center)

      一直以来,工业4.0研究院紧密跟踪和研究国内外仿真企业,通过长期的考察,目前建立了与国内仿真领域领先企业安世亚太公司的合作联系,双方承诺将在数字孪生体研究中心、数字孪生体挑战赛和开源工业互联网等方面建立深度合作。

      截止到2019年上半年,工业4.0研究院已经完成数字孪生体/数字线程(Digital Twin/Digital Thread)的体系构建,有机的跟开源工业互联网结合起来,形成了一套“数字孪生体经济学”(EDT,Economics of Digital Twin)认知方法论,通过企业数字孪生体转型的改造升级,将给企业带来真正的数字化动力。

      在2019年下半年,围绕开源工业互联网联盟成员的需要,数字孪生体研究中心将加强相关研究工作,特别是数字孪生体试验平台的建设和完善,将大大推进开源工业互联网体系的发展。

 

工业4.0研究院汽车研究中心渊源及发展

      为了更好集中资源,解决第四次工业革命研究中所需要的专业知识积累问题,工业4.0研究院自2013年每年都会设定一个主题,2019年的主题为“汽车”,主要依托汽车研究中心(CRC,Car Research Center)开展相关工作。

      前一段时间,工业4.0研究院在开源工业互联网联盟的内部会议上介绍了汽车研究中心,引起了与会人员的兴趣,纷纷询问相关情况,在此对汽车研究中心给大家做一个介绍。

      汽车研究中心应追溯到2015年启动工业4.0创新平台的时候,当时同期发起了开放实验室4.0(OPEN LABS 4.0)计划,设立了汽车实验室4.0,后来工业4.0研究院CPS研究中心关闭(2017年)之后,把相关工作转移到人工智能研究中心,继续深化工业级人工智能的研究。

工业4.0研究院院长胡权为中国重汽主要干部做培训

工业4.0研究院院长胡权为中国重汽主要干部做培训

      作为德国工业的主要支柱,汽车一直是工业4.0研究院的重点。在2017年人工智能和工业互联网验证完成之后,就开始筹建“汽车研究中心”,以满足为国家先进制造产业投资基金服务等目标。

      在此期间,工业4.0研究院为欣旺达、歌尔股份、中国重汽、中国中车、百度汽车、国投创新等提供了培训和咨询服务,形成了初步的汽车行业知识体系。

工业4.0研究院院长胡权与德国大众专家等合影

工业4.0研究院院长胡权与德国大众专家等合影

      2018年5月22日,来自德国大众汽车集团未来制造技术(Future Production Technologies)专家、美国Plug and Play、国务院发展研究中心、国投创新投资管理有限公司、工业4.0研究院等多家单位聚集在奥迪中国大厦会议室,展开了一场工业4.0及未来制造技术的交流会。

      经过充分的准备,工业4.0研究院在2018年正式整合了人工智能研究中心相关资源,设立了汽车研究中心,为2019年度主题奠定了基础。

工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权在一汽大众授课

工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权在一汽大众授课

      截止到现在,工业4.0研究院已经完成以下工作:

      >>> 汽车研究中心已经在工业4.0、工业互联网、智能工厂等多个子课题中获得巨大进展,针对德国三大汽车企业、博世(Bosch)、大陆(Continental)和采埃孚(ZF)等知识库已经建立。

      >>> 通过引入曾在特斯拉、大众集团等工作过的专业人士,汽车研究中心建立了行业经验体系。

      >>>  在开源工业互联网联盟成员单位中,大约有30%的企业跟汽车行业有较深入的关系,初步推动了相关业务对接及交流的机制。

      >>> 针对大众集团的云战略和工业互联网平台战略,已经形成了初步的研究成果,计划在下半年对外公开发布。

      >>> 在开源工业互联网平台的支持下,基于IOT 3000开源工业互联网应用(http://iot3000.openii.cn),工业4.0研究院已经完成了汽车行业工业互联网平台解决方案的设计,包含工业网络、汽车大数据分析以及智能工厂等模块。

      工业4.0研究院汽车研究中心最近将通过开源工业互联网联盟的品牌活动工业互联网沙龙,举办一系列的汽车主题活动,目前已经举办了《德国的“上云”计划对中国的启示》、《中国汽车业将往什么地方走?》、《丰田开放电动车专利的战略意图》、《德国汽车教父看汽车产业的主导者》等,即将举办的活动为《德国大众集团的工业互联网战略是什么?》。

      如果大家对以上活动有兴趣,可以到工业互联网沙龙官方网站(https://www.innovation4.cn/event)查看。

      附录:工业4.0研究院年度主题

      2013年,主题为“工业4.0”(Industrie 4.0),积累工业革命相关研究资料,从商业历史角度认识工业4.0的意义。

      2014年,主题为“信息物理系统”(CPS,Cyber-Physical Systems),积累嵌入式系统及美国NSF相关研究成果,尝试验证Berkeley提供的开源系统。

      2015年,主题为“中国制造2025”(China Manufacturing 2025),重点学习了解中国工程院所做的研究成果。

      2016年,主题为“工业互联网”(Industrial Internet),梳理DARPA提出ARPNet以及互联网演进过程,学习OSI,TCP/IP等标准。

      2017年,主题为“人工智能”(Artificial Intelligence),重点是TensorFlow开源软件的应用。

      2018年,主题为“开源软件”(Open Source),重点是全球(特别是美国)的开源软件发展史,以及相关研究成果。

      2019年,主题为“汽车”(Vehicles),重点是学习汽车构造等技术知识,深刻理解未来汽车的颠覆性创新模式,特别是跟开源工业互联网结合起来。

 

王明芬拜访清华产研院并交流德国工业战略2030

      2019年4月23日,开源工业互联网联盟秘书长、工业4.0研究院副院长王明芬接受清华大学全球产业研究院邀请,到访并与产研院研究员做了深入交流。清华产研院首席研究员宋德铮对王副院长到来表示欢迎,并主持了分享和双方的交流讨论。

      工业4.0研究院一直对全球产业有多年的跟踪研究,特别对于美国、德国、日本等主要制造强国的跟踪研究非常细致入微。

      前一段时间,德国经济与能源部(BMWi,Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie)发布了“德国工业战略2030”,工业4.0研究院及时进行了全文翻译和解读。

王明芬在清华全球产业研究院演讲

开源工业互联网联盟秘书长、工业4.0研究院副院长王明芬在分享

      清华大学全球产业研究院依托清华大学经济管理学院建设,紧紧围绕国家重大发展战略,高度贴近产业发展实践,深度整合校内外研究力量,广泛开展调查研究,不断形成高水平研究成果,为企业、产业和整个国民经济的转型升级提供智力支持。

      这次交流活动围绕“德国工业战略2030”和“工业4.0愿景2030”,王副院长做了《德国工业战略2030的经济学解读》的分享,双方进行了深入的学术交流。

       “德国工业战略2030”是德国经济与能源部发布的针对社会市场经济新思维,“德国工业4.0愿景2030”则为德国工业4.0平台在不久前的汉诺威工业博览会上发布的工业4.0+,王明芬副院长认为,两个政策的叠加,为德国未来10年的发展锚定了定位。

       中国制造业正在进行高质量转型,借鉴学习“德国工业战略2030”和“工业4.0愿景2030”的经验,可以帮助学界和政策制定者以全球视野回看我国产业政策。

       参与交流的人员主要来自清华产研院的研究人员,他们对工业4.0研究院的工作机制和研究主题非常感兴趣。在主题分享完之后,王明芬副院长针对与会人员提出的问题进行了进一步的阐释,双方也对进一步探讨相关主题进行了探讨。

 

“德国工业4.0愿景2030″介绍中文翻译

说明:在德国2019汉诺威工业博览会期间,德国教育与研究部(BMBF,Bundesministerium für Bildung und Forschung)和工业4.0平台(Plattform Industrie 4.0)联合举办了“德国工业4.0愿景2030”的研讨会,对外公开发布了“德国工业4.0愿景2030”(Leitbild 2030 für Industrie 4.0)。

工业4.0研究院对相关内容作了翻译,以便国内行业人士了解。授权方式为CC-BY-SA-3.0(注明来源即可)。

      工业4.0是一项复杂而重大的系统工程,涉及到价值创造、商业成功要素和工作就业这些领域的创新和变革。之前固化的价值链将变得灵活而敏捷,并构建起在全球范围内相互连接的价值系统,进而形成全球数字生态(globale, digitale Ökosysteme)。

       在这个数字生态中,数据及数据应用是数字商业模式的核心要素。

      自2011年工业4.0概念提出以来,工业4.0的实施已经带来长足的进展。尽管如此,我们看到的仅仅还是工业4.0潜力的冰山一角。对德国工商界而言,工业4.0的机遇在于,我们在国际竞争中已处于领先地位,以此为出发点,数字化还将带来如下优势:

       * 进一步巩固我们作为全球工业4.0装备领先供应商的地位;

       * 进一步促进价值创造(工业4.0的应用)。

       这些优势能够保障就业,改善工作环境,并促进社会繁荣,因此我们必须不遗余力地加强这些优势(强大的制造业、先进的科研、隐形冠军、高水平教育等)。

       德国各界必须同心协力,以符合德国社会基本价值观的方式塑造变革,才能够克服当前面临的挑战。这些价值观具有德国特色,其他国家无法简单模仿。如果能够将这套价值观融入工业4.0的创新和应用,将可以加强德国在国际竞争中的地位,使供应商、用户,还有广泛的德国中小企业充分实现工业4.0的潜力。

德国工业4.0愿景2030(Leitbild 2030 für Industrie 4.0)

德国工业4.0愿景2030(Leitbild 2030 für Industrie 4.0

       有三个密切相关的行动领域对工业4.0的成功实施至关重要——数字主权、互操作性和可持续性。这三大行动领域是在广泛的社会共识上确立的,为德国各界的利益相关者制定进一步计划提供关键的长期指引。

       上述基于价值观的模型应视为一种竞争优势,基于这个模型能够给三大行动领域作出清晰的界定。德国工业4.0平台上所有的利益相关者应遵循这一方法并将其作为未来十年的指导原则。这一方法主要考虑德国工商界的情况,同时也强调开放性,以及与欧洲及全球其他伙伴合作的重要意义。

数字主权(Souveränität)

       数字主权是指市场参与者(企业、员工、科研人员和个体公民)拥有自主决策和参与公平竞争的自由,例如在工业4.0生态中,定义和塑造个性化的商业模式,做出个人的购买决定。

       全球工业4.0生态中的数字主权需要考虑这些要素:

       * 数字基础设施:在不同国家之间构建持续且动态的价值网络,要求为数字化的工业价值创造提供强大而自主的基础设施。数字基础设施必须对市场中所有参与者同等开放可用。数字基础设施提供进入工业4.0生态的入口,确保广泛参与和多元市场。数字基础设施作为一项战略资产,为跨国界、跨行业的数据收集、数据交换和数据应用提供重要的条件和服务。

       * 安全性:数据保护、信息技术和信息安全是深植于德国工业和社会的原则。这些要素是工业4.0实施和数字生态中合作的前提条件。在面临诸多挑战的情况下,关于安全性的这些考虑使工业4.0得以在全球赢得高度信任。企业、员工和一般民众对安全性提出越来越高的要求——他们提供的数据需要得到保护,数据的使用需要透明化,他们要能够自主决定数据如何使用,他们还需要享有“被遗忘权”。

       * 技术进步:工业4.0的数字主权原则要求我们在数字化工业价值创造的核心领域开展“技术中立”的研发和创新。除了技术进步扮演的重要角色,我们还必须重点考虑数据保护的实施、“设计安全”(security by design)、可持续性和互操作性。另外,将新技术集成到应用和数字商业模式中,能够确保所有工业4.0生态的参与者积极推动技术进步并从中获益。

互操作性(Interoperabilität)

       不同利益相关者通过灵活联网来构建敏捷的价值网络,这是工业4.0中数字业务流程的核心要素。在塑造复杂的、去中心化的价值网络时,所有利益相关者的互操作性是关键的战略要素。一方面,高度的互操作性是确保跨企业和跨行业的工厂和流程能够直接联网的必要条件,因此价值网络中的所有伙伴必须对互操作性做出同等的承诺和贡献。另一方面,可互操作的架构和接口让制造商和客户能够轻松地接入数字价值网络,在此基础上创造新商业模式。从这个角度而言,互操作性促进了数字主权的实现。

       全球工业4.0生态中的互操作性需要考虑这些要素:

       * 标准和集成:如果说,集成个性化解决方案来形成工业4.0系统解决方案,这么做使德国工业得以占据全球领先地位,那么原因在于德国在标准制定方面长期持续的大量投入。标准制定大幅减少集成的难度,为互操作性奠定基础。德国在标准制定方面的核心能力需要进一步发展,以适应工业4.0数字生态发展的需要。特别是,我们已经形成了跨领域的参考架构,管理壳方案也提供了真实世界映射到数字世界的方法,这些新方法已经逐渐成熟,成为了“工业4.0标配”。

       * 监管框架:为了确保所有的利益相关者能够在开放的生态系统中公平、平等地连接网络、交换数据和开展合作,我们需要在德国、欧洲和国际层面建立一个监管框架。相关的工作包括明确治理规则和完善创新体系,对数字主权、安全性、员工权益及民众普遍利益等方面深思熟虑。

       * 分布式系统和人工智能:具有嵌入式智能的自主分布式系统对B2B领域数字生态的重要性远甚于B2C领域。在工业4.0生态中,基于标准化的架构,协作地、透明地使用和连接不同种类的机器和用户数据,使生态中的参与者得以借助各种人工智能应用来实现解决方案和商业模式的创新。在将人工智应用到不同层面的工业实践并期望获得收益时,智能数据(以及大数据)的收集和利用扮演着关键角色。

可持续性(Nachhaltigkeit)

       经济、环境和社会的可持续性是德国社会价值观的重要支柱。这可以从两方面加以解释:其一,可持续性是工业4.0固有的特点;其二,工业4.0有力地促进了经济、环境和社会的可持续性。例如,经济繁荣和民众的高质量生活很大程度上取决于未来具有竞争力的工业。完善创新生态和实施工业4.0为我们营造了良好的大环境,从而促进了经济、环境和社会的可持续性,这反过来促使工业4.0得以持续实施和发展,最终有力地维系德国社会的高生活标准。

       全球工业4.0生态中的可持续性需要考虑这些要素:

       * 良好的就业和教育:工业4.0将“人”放在中心位置,致力于改善人类的工作环境。德国创新的装备制造商和具有国际竞争力的消费行业说明,工业4.0帮助德国维持高水平的就业。乘数效应和溢出效应将这一影响延伸到德国的其他行业。德国劳动力接受高水平教育,这为他们今后的终生学习打下坚实基础。大量职业培训机会满足了劳动市场的需求。德国应该发挥和巩固这方面的已有优势,响应持续改变的技能需求。

       * 社会参与:工业4.0是一个变革的过程,牵涉到整个社会,给所有的利益相关者带来深远变革。其中,首要的目标是:工业4.0在工业和社会领域引发的创新不仅带来挑战,更多的是带来机遇。社会变革的过程不仅要求我们在企业层面紧密合作,还要求所有利益相关者共同参与、共商决策:数字技术和人工智能在我们日常生活中的应用,最初仅限于个别企业及其伙伴之间的对话,后来发展为跨企业、跨行业的合作,进而成为整个社会的重要议题。

       * 气候变迁:工业4.0促使资源效率进一步提高。基于设计的方法与基于流程的方法相结合可以在整个产品生命周期中实现材料的循环利用。在面向服务的商业模式中,产品是服务的基础,制造商负责对产品进行维护,因此制造商倾向于打造更具有持续性的产品设计。这意味着工业4.0成为循环经济、环境保护和气候调节的关键使能因素。

 

注意:为了让国内读者从第一手资料了解”德国工业4.0愿景2030″的情况,本文内容翻译自德文,括号中部分标注为德文。

 

开源工业互联网引领中国制造高质量发展

作者:胡权,工业4.0研究院院长,来源:中国日报,时间:2019年2月25日

这篇文章写在开源工业互联网联盟(Openii Consortium)成立2个月之际,发布在《中国日报》,通过对中国制造高质量发展所面临挑战的分析,提出了通过开源工业互联网降低装备成本,切实帮助中小企业往高质量转型升级,打造开源工业互联网创新生态的思路。

工业4.0研究院胡权院长在会上发言

胡权院长在中国工业互联网研究院研讨会发言

      随着第四次工业革命的到来,工业互联网作为工业与互联网融合的新形态,成为了行业人士寄予厚望的领域。然而,通用电气推进工业互联网遇到挫折以及国内工业互联网平台难以解决制造企业痛点等问题的出现,促使人们开始反思工业互联网的实际意义。

      国内在谈到工业互联网的时候,通常以“互联网+先进制造业”的方式提及,同时也比较强调工业互联网平台的价值,但制造企业的实际困难较为复杂,目前还需要更加创新的思路来推进。

       工业4.0研究院在2018年12月25日发起了开源工业互联网联盟(Openii Consortium),希望通过开放和包容的理念,利用开源工业互联网的方式帮助中国制造企业转型升级成功。

       制造企业高质量发展需要什么?

       按照经济合作与发展组织(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)的划分,产业被划分为低技术、中技术和高技术行业,如果以工业增加值来看,中高技术行业的工业增加值要高于低技术行业。

       我们理解的先进制造业,可以定义为中高技术行业,当然,随着新一代信息技术的应用,一些看似低技术的行业,也会变成中技术或高技术行业。

       在此基础上,制造企业高质量发展的含义就清楚了,那就是充分利用新型技术,提高自身可以获得工业增加值。通常我们认为中国制造企业参与全球专业化分工中处于低端,做的大部分是OEM或ODM的工作,而欧美一些企业主要做高附加值的设计和品牌运营工作。

       不过,为什么中国制造企业没有快速实现高质量发展呢?

       与消费互联网等虚拟经济不同,只要跟实体经济结合的任何产业,都会面临物理世界的成本问题。对于希望转型升级的任何制造企业来讲,它首先要回答技术改造的资金来自哪里的问题。

       有一些专家认为,既然转型升级有机会获得更高的收入,那么这个投入问题也不会是问题,但是,不少企业家的实践证明,这样的想法简化了实际生产运行的困难,且不说真正做了升级改造之后能否收回成本,即便考虑全球市场的激烈竞争,高投入的制造也有很大风险。

       换句话讲,任何转型升级或者高质量发展,都是需要考虑经济成本的,否则就变成一个不可行的商业模式。

       因此,制造企业高质量发展需要的是全面的解决方案,既需要较低成本的装备解决方案,还需要具有差异化的竞争战略,当然,不可或缺的少不了精益化的管理和其他专业能力。

       低成本的开源工业互联网方案

       在我国过去40年的改革开放过程中,通过应用第三次工业革命的自动化和数字化方案,已经让我国装备解决方案达到了较高的水平,但由于我国一直以来的经营策略是低成本优势,目前要转向高质量发展,也需要低成本的装备解决方案。

       传统的装备解决方案大都是非标(非标准化)的,所需要的部件和人工服务都不可能缩减,而且几乎每一个客户都需要差不多的投入,这使得系统集成服务商想通过扩大规模降低成本难以实现,这就不能实现工业领域的规模经济。这种情况普遍存在,导致中国制造业转型升级一直没有广泛实现。

       据工业4.0研究院调研,对于大量的自动化企业来讲,它们普遍的需求是定制化的工控系统,虽然有专门的工控系统提供商,但由于自身专机(即非标设备)的需要,任何一个工控系统都需要二次开发,传统的工控系统提供商虽然提供了一定的接口,但仍然不能很好满足各种各样的需求。有一定规模的企业通常会委托研究机构为它们定制一套工控系统,可惜不是每家企业都有这样的资金实力。

       如果有一套提供源代码的工控系统,技术成熟度比较高,那么大量的中小制造企业就可以利用这套开源工业互联网系统来进行开发,这远比传统的二次开发效果好得多,它可以保证企业的自主性和低成本需求。

       虽然一些企业提及了工业互联网的开源应用,但囿于经济利益的述求,它们大部分没有达到笔者提出的开源工业互联网程度。早在2017年,笔者就明确提出了“开源工业互联网”的概念和体系,核心是完全基于开源软件和硬件构建工业互联网体系,其目的是为了降低成本和保证自主性。

       以传统的视角来看,开源工业互联网方案有点类似共性技术或基础设施,事实上,在2017年的时候,笔者写了《开源项目是人工智能的基础设施》一文,阐述了开源项目在新一代人工智能发展中的价值,延续当时的观点,开源工业互联网有可能成为中国制造企业转型升级的数字化基础设施。

       在低成本的开源工业互联网方案推动下,可以为中国大量的中小制造企业带来新的发展思路,也可以释放它们的创造力,带来新时代意义上的创新和创业浪潮。

       打造开源工业互联网创新生态

       对于制造企业来讲,利用开源工业互联网提供的源代码,可以大幅降低成本,但客观来讲,开源项目存继了几十年,工业领域的企业(特别是工业软件)已经应用开源软件有很多年了,但为什么现在来提开源工业互联网呢?

       在1998年美国兴起开源软件革命的时候,经历了互联网泡沫时期,但开源软件的发展并没有停止,在各方力量的帮助下,其发展速度反而是加速了。例如,美国DARPA和NSF纷纷要求接受其资助的企业应优先满足开源其成果的要求,大家众所周知的无人驾驶就是从DARPA支助的开源项目竞赛中发展起来的。

       2004年,我国成立了中国开源软件推进联盟(COPU,China OSS Promotion Union),这个时间相比O’Reilly 1999年发布《开源:来自开源革命的声音》宣告开源革命到来,也不算特别晚。

       到2006年,美国推进开源工作的专家合作撰写了《开源2.0:正在进行的演进》(Open Sources 2.0:The Continuing Evolution),宣告了开源革命已经结束,这意味着开源已经形成了一个较为成熟的产业。

       随着2016年工业互联网产业联盟的成立和2017年国务院发布了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,中国开始加速进入了工业互联网时代。

       可是,在中国号称拥有几百个工业互联网平台或解决方案,却没有任何一家企业提供了开源级的工业互联网平台,反而是各家工业互联网平台喜闻乐见的称自己利用了Cloud Foundry或OpenShift等开源软件构建了平台。

       中国不到一年时间就出现了几百家工业互联网平台,应该归功于开源软件的功劳。如果没有IaaS、PaaS和SaaS的各种开源软件,这几百个工业互联网平台是无法出现的。

       然而,仅仅是利用这些开源软件,还不能促进我国工业互联网在全球领先,因为开源软件的创新节奏被开源软件的开发团队所控制,不管从哪个角度看,中国都需要拥有自己的开源软件,如果从整个行业来看,那就是需要拥有开源工业互联网创新生态。

       加速工业互联网的专业化分工

       佩蕾丝在《技术革命与金融资本》一书中论证了50年的技术革命周期,如果我们认为目前这次技术进步不仅仅是一次技术的改进,而把它看成一次技术革命,那么在最初的10年时间,通过新技术形成新的专业分工就会成为必然。

       换句话讲,把2015年作为这次技术革命的肇始,到2025年左右,这次技术革命的结构性力量就会形成,它的发展过程会具体体现为专业化分工。

       从全球的角度来看,这次技术革命的概念层出不穷,包括工业4.0、第四次工业革命、工业互联网、人工智能等,但不管是什么技术概念,总体来讲可以用智能化和网络化来描述,其发展主线是数字化,通过这些技术的应用,将打破传统的产业价值链,形成新的产业价值链或产业生态。

       以电动汽车为例,传统内燃机驱动的汽车产业价值链,由整车厂和一、二级供应商等构成,相关利益捆绑在一起,甚至于消费者也习惯了购买汽车,然后自己驾驶消费的模式。不过,随着电动汽车的成本大幅降低,无人驾驶和共享汽车也将融合在其中,这将形成一个完全不同的生态,这本质上讲就是新的专业化分工造成的。

       无论把工业互联网看成一个产业,还是把工业互联网的应用领域作为一个市场,它都会经历专业化分工这个过程。以更宽广的视角来看,这种专业化分工会伴随着产业的分工转化到经济和国家的分工结果中去。

       对于中国日益增长的经济来讲,既要利用工业互联网促进传统产业的转型升级,还要把握新一代技术产业的新机遇,争取利用这次机会占据更好的价值链环节,特别是彻底改变中国总体处于价值链低端的格局。

       笔者相信,开源工业互联网的开放和包容理念,符合时代的主旋律,可以促进中国制造转向创新发展,引领它们走向高质量发展的道路。

       总结

       在全球各国纷纷推出工业战略的背景下,制造业作为第四次工业革命最具颠覆性创新潜力的领域,既不放弃所谓低端产业利用新型数字化装备转型升级的机会,又集中资源主攻工业互联网和人工智能等知识密集领域,已经成为希望引领未来的任何一个国家不容放弃的目标。

       作为一个快速发展的发展中国家,中国制造有机会继续扮演重要角色,保持开放和包容的心态,基于我国庞大的市场,可以让不同的想法或实践存在,从而促进我国制造业呈现百花齐放百家争鸣的蓬勃发展之势,岂不快哉。

 

* 本文原文链接:

https://china.chinadaily.com.cn/a/201902/25/WS5c73a956a31010568bdcbcab.html