当智慧遇见机器，当中国拥抱未来——对工业互联网发展之路的几点思考

领导力教练、管理咨询和创新服务设计资深顾问。曾任通用电气GE（中国）副总裁，GE中国创新中心总经理；还曾担任过IBM全球科技服务部公共事业部大中华区总经理，IBM中国区政府事业部总经理等职务。有着近30年世界500强企业管理经验。

经济学博士，6年研发与营销经历，18年咨询与投资生涯，为全球领先企业和本土初创公司提供战略定位和精益运营咨询，同时参与企业天使投资。

回顾全球工业发展，从1760年开始，世界逐步进入以蒸汽机为标志的工业化时代，1860年又开始了以电力为广泛应用的第二次工业革命，之后上世纪50年代开启了以PLC为代表的应用电子和以互联网为代表的信息技术革命。

这次工业革命离我们很近，持续到了21世纪初，我们可以清楚地看到机器设备替代了相当大的体力劳动，甚至接管了部分脑力劳动。

自2010年以来，以新一代互联网、物联网为代表的智能时代带来了新一轮的全球化工业革命，即第四次工业革命正在进行着。从工业生产的角度来看，工厂智慧化、生产智能化成为需求。我们也由工业1.0迎来了工业4.0。

目前，全球在工业生产领域面临的主要挑战是生产率增长乏力的问题。从1996年到2005年，年生产率的增速是3%，而2011年到2017年有着非常明显的下降，低至0.5%。

2012年工业互联网（IIOT）的概念由美国通用电气正式提出，这一时期，“1%的威力”也被大力提倡。在航空业，如果飞机发动机能节省1%的油耗，全球5万多台现役航空发动机一年节约的资金在300亿美元。同样在医疗设备领域，每一台设备的利用率提升1%，则能够节约600亿美元。

这些仅仅是在某一领域的测算，如果当今世界500亿台机器设备都能够互联，那会是什么样呢？联接的将不仅仅是设备，而是技术、组织、思维，使得设备的运维更精细、能源利用更高效，最终形成世界智能工厂。

通用电气（GE）作为一家世界级的数字工业公司，目前有4个垂直核心业务：发电、再生能源、航空、医疗和4个水平支撑业务：研发、金融、数字化和增材制造。

工业领域需要全新的操作系统，PC上有视窗，苹果手机有iOS，那么工业领域用的是什么软件呢？它必须是为工业行业特别打造的，要具备多年的行业理解和洞察，最重要的是它要专为物联网设计应用和分析模型，而这三点正是GE的竞争优势所在。

由此GE开发出以Predix为基础框架的工业互联网，包括Predix硬件软件系统、云端服务和数字孪生、应用生态系统。这其中又整合了生产过程的监控、数据采集和呈现、工业决策和管理、数据整合和利用、工业应用的广泛使用。借鉴了苹果的应用店，Predix建立了不同App应用。

创新的数字孪生技术在风电、船舶、医疗、飞机、电力、石油等行业有着大量的独特设计，以适应如研发、仿真、生产、测试和维修等不同应用场景。在GE的工业互联网发展历程中，它拥有了百余家基于Predix的APP应用。

在工业互联网的实践中，GE践行从我做起，H级燃气轮机速度提升了一倍，降低启动成本，75家智慧工场在产量、周期、非计划停机期间有着非常出色的表现。2016年工业互联网节约了5亿美元。

在我国，GE与东方航空合作，在保证飞行安全的前提下优化机务维修流程，在例行维修等方面的工作通过数字孪生实现进行智能化维护。例如飞机发动机是航空公司最为重要的资产，充分利用发动机的使用周期，对安全飞行和生产效率都是极为重要的。在当时雾霾严重的条件下，通过数字孪生实时监控发动机状态，灵活调整维修频率。

IOT即物联网用到了4种技术元素：人工智能、区块链、云计算与大数据。在此基础上融入了工业行业能力（Industrial Expertise），就构成了IIOT即工业互联网。

工业互联网和工业4.0有着共同的特征，都是解决工业行业问题、都是面对物联网、都是实现数字化转型、满足工业生产的高效安全的需求。当然，他们也有着不同之处。

德国西门子推出的开放式物联网操作系统MindSphere，以该系统为基础的工业4.0，有三个重要部分：西门子公司、它的行业伙伴与各行业的响应者。

该系统要协作完成六个应用方向，包括资产管理、状态监控、性能管理、预测性维护、优化资源管理、能耗。

提到工业4.0，数字双胞胎的概念（与GE的数字孪生相近）至关重要。从计算机模拟的虚拟产品到虚拟的生产环境，再到真实的生产环境，最后到真实的产品，是一个从虚到实的调试、从实为虚做出做出验证的持续改进过程。

以汽车生产为例，传统的做法是通过图纸到原型进行测试研究，现在通过数字双胞胎技术在虚拟环境进行各项指标的设计和验证，然后才开始生产原型样车。当然在这背后需要满足巨大的数据处理和存储要求。

除了汽车行业，以MindSphere为基础架构的工业4.0，还设计了在数字化工厂、电力、能源管理、新能源、楼宇管理、智慧城市、医疗保健等9个行业大展拳脚。

在数字化转型和工业4.0实践过程中，我们看到了什么呢？在前一段中美贸易摩擦最为激烈的时期，美国对中国进行了技术限制甚至禁用。以工业设计自动化（EDA）软件为例，全球前三家EDA厂商占据了全球市场95%，是西门子和美国的两家公司。

而西门子的软件还是通过收购了美国公司的软件。可见，在工业4.0时代把握住基础核心软件和数据采集、处理的能力有多么重要。

2019年11月4日，GE医疗的APEX CT是业界第一个获得美国FDA认证的、基于深度学习重建算法的人工智能CT系统，开启了影像医学设备重建技术上人工智能的元年，实现了硬件+软件+AI+先进制造的完美融合。

从1900年工业革命开始，1930年诞生了福特的生产线，1980年诞生了丰田制造系统。2020年，GE推出了智能工厂。智能工厂是指在精益制造的基础上，打造数字化工厂，实现生产力的不断提升。

智能工厂的实现离不开制造技术的四大驱动力：数字化工厂（数字连接、预测和优化产品）、先进制造（降低成本，以50%的成本做出同样性能的产品，或者成本不变，成倍提高性能和质量）、精益制造（消除浪费）、增材制造（复杂结构部件的革命）。

我国已有多个城市有智能工厂，逐步形成智能制造生态圈，特别是在智能测试、机器人焊接、数字装配等行业的应用。

工业互联网带给世界全新的可能，通过和智能工厂互联，产生大数据、云平台、移动链接，最终实现万物互联、万物智能。

目前我国电力产能每年已突破2万亿千瓦时，医疗、航空等行业也都存在一个巨大的增量。虽然眼下受到疫情影响，但经济在恢复，仍然有进一步连接世界的可能性。

中国智造的发展可以有几个方向，即工业设计软件、智能化生产、智能运行智能维修，从而实现大幅节省成本、提高效率。

基于工业互联网的创新可以从智能制造创新实验室开始，通过十个方面的研究和试验进行探索和试错，包括质量闭环管理、高端制造设备研发、数字化生产线、预测性工程分析、虚拟测试、工业云平台、工业大数据、敏捷工厂实验、闭环及增材制造实验以及工业互联网实验室。

但目前国内对工业互联网还是有很多误区，我们看到的一些地区建设了“高大上”的工业互联网园区，里面有孵化器、实验室、培训中心，多数是仅有硬件和软件产品，缺乏有效的运营管理和创新孵化；有了在尝试一些应用场景下的APP应用开发，缺乏对工业生产的数据采集和工业软件的研发。

甚至有一些还是靠园区土地赢利。中国工业的可持续发展、中国的工业互联网还是会在政府的引导和市场的推动下，通过概念设计迭代到原型，从原型迭代到产品再到规模生产，勇于试错，不懈创新，最终实现创意到创新，从创新到创业的飞跃。

当今的中国企业应该仔细地想一想，我们到底该如何融入这一轮工业互联网的大潮呢？我们将如何行动，谱写中国智造的未来？当智慧遇到机器，当中国拥抱未来的时候，我们会成就一个怎样的非凡中国呢？

朱四明-特邀嘉宾-野村综研合伙人：要做工业互联网，大型设备的底层协议要一致，中国工业互联网的推进过程中，有没有可能政府（像德国一样）站出来规定中国工业企业使用统一的底层协议？

马加宁-分享嘉宾-世纪鹏信管理咨询合伙人：工业互联网的Predix蓝图没有再继续书写了，西门子的工业4.0系统也还没有一统江山，中国的工业互联网市场空间还在。但面临一个棘手的问题，就是很多制造工厂的PLC设备和软件（可编程逻辑控制器，一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作系统）不是国内的，数据的源头受限。现在应该加大力度恢复或重新开始中国版的PLC系统的研发和试验，加大力度推进中国工业软件的研发。这样我们应该还有机会有话语权和迎头赶上。

丁宇博士-圆桌嘉宾-联合国资本开发基金数字经济专家：这些年，德国推行的工业4.0对德国经济竞争力的推动非常有限，经济回报也不能令人满意。是不是可以换个思路，从新的生活方式来导向工业制造的要求，情况是否完全不一样呢？

马加宁-分享嘉宾-世纪鹏信管理咨询合伙人：从我们今天分享的内容来看，其实提出工业4.0的是德国政府，西门子作为企业在前边推进落地，这点和GE提出工业互联网并积极推进产业联盟和实施，而美国政府并不积极的情况正好相反。

这代表了世界工业的发展的确有这样一个趋势，要去创新去探索，但并不明了经济回报到底能在什么时候发生。工业互联网探索，很容易被资本裹挟，从创新变成仅是要绩效、要数字，造成恶性循环。

从工业生产发展角度看，什么是必须做的变革，什么是满足要求即可，是一定要搞清楚的，因为工业生产有着内在的发展规律，不能固步自封也不能盲目冒进，生存和创新的平衡关系是一定要处理好的；从人们的生活方式角度来看，不管数字化转型还是工业互联网转型，都是要为社会创造价值、为人类创造美好的生活，是要以人为本，都应该更关心人的感受。