摘要 德国工业4.0、美国工业互联网、中国制造2025被一再对标,认为这是三个国家的工业战略。从笔者来看,这不过是一场好事者的拼图游戏。细细看过去,除了软绵绵的口号,对标基本不成立。德国...
德国工业4.0、美国工业互联网、中国制造2025被一再对标,认为这是三个国家的工业战略。从笔者来看,这不过是一场好事者的拼图游戏。细细看过去,除了软绵绵的口号,对标基本不成立。德国和美国是明显的军团作战思路,整个生态系统的骨架(体系框架)已经清晰可见,中国制造2025却并不成形。说到底,这场工业升级战争一旦打响,就是一场群体战。一荣俱荣,一败俱败。这场战争主战场是10年之后,当下你我看到的攻城拔寨仍然是一城一池之战。如果没有看到德国和美国的军团思路,如果我们缺少系统论的思路,那么十年之后,我们的企业凶多吉少。
顶层决策者的视角
对于政府而言,中国制造2025的核心问题,不是自动化问题,不是信息化问题,是框架化问题。体系框架是解决标准规范、解决生态系统的数字化模型,相比技术而言,这是政府更需要考虑的事情;当然对于一个大型企业,这也是管理者优先考虑的核心命题。 “中国制造2025”提出的第一条方针就是创新驱动,面对复杂性的挑战,如何引发变革实现工业转型升级?一方面是工程与制造,一方面是组织与管理。然而,这些并不算太绕口的文字,如果需要落地,需要协调众多的企业和国家资源。而要真正成为国家战略,必需靠建立顶层的体系框架,建立各种标准规范和规则,从而能够形成军团作战的方式。
工业4.0代表的是德国制造业的总和。德国机械工程学会VDMA有3000家企业,电气电子协会ZVEI有 1600家,再加上德国信息产业、电信和新媒体协会(BITKOM),覆盖了5000多家企业。如何整合这些企业,其实对于德国工业4.0工作组和牵头的德国经济能源部部长和研究教育部部长,困难也非常大。三大协会在其中需要对各种利益、各种主题进行反复的平衡,对标准进行再三斟酌。建立体系框架,是第一步必走之路。
德国工业4.0的骨架
然而所谓国家战略,就是行业整合,就是全国资源的配置,在这个时候只有借助系统工程的视角和生态系统组织,才能真正完成顶层设计。工业4.0平台范围有限,德国内部的利益纷争也很多。但它不会仅仅是个时髦的词,在享尽荣耀之至,它也需要证明自己是一个能够肩负德国工业使命的组织体系。德国工业4.0专家组已经给出了一件初始的骨架,它被称工业4.0参考架构RAMI4(Reference Architeture Model for Industry4.0)。
体系架构框架AF(Architecture Framework)是系统工程的范畴,用于表达系统的基本构成的可视化和模型化的指导原则。
它表现为系统的要素、要素之间的相互关系,以及指导其设计和演进的基本原则。
笔者在5月份跟德国RAMI的起草组成员Diegener有过一次交流,他认为RAMI4.0的发布,是一个里程碑的事件。尽管RAMI4.0不是一个强制性的体系框架,所谓的参考架构(Reference Architecture),但Diegener指出,作为中小企业,遵循RAMI的体系、部件组成和标准,是非常重要的。 这三个不同的切面代表了不同角度的视角,看上去只是事实的分解,然而骨子里却是深深的陷阱。
熟悉行业的人一眼就能看出来,第一,这个框架源自西门子的SGAM智能电厂的框架,是上游公司利益的最高保障;第二,这上面有着太多的行业标准。如果掀开外壳往里面看,许多PLC Open、OPC等一系列标准正在这个立体盒子中荷弹相待。
我们此刻可以明白,这个立体盒子就是标准集合。
什么意思?也就是说,在工业4.0实现之际,中国制造将遭遇密集的标准丛林战。5000家德国企业将在这些盒子里面找到自己合理的位置,按照这种标准,只需做好自己的事情,就自由地进入这个生态环境,从而在未来分散化、去中心化的生产中, 专注于自己精细的特长。如果中国进入这个标准盒子体系,所有的标准将掌握在别人的手中。这工厂,数字与物理的所有权将真的分离了:物理世界是你花钱买的,数字世界是规则制定方的。
我们以前吃过标准的亏,但那都是一个局部的事态;而这次,这次所有的标准相互组合,叠加成一个“标准”立体盒。
这个“标准”盒子一旦建立之后,全球工业生态系统就自动建立,中国制造要么跟随其运转,成为其中的无足轻重一个齿轮;要么被全球资源配置的新规则,重重地甩出去。
智能产品为什么自己会说话
然而,这个盒子并不仅仅是在约束德国工业军团的集体配合;它需要继续下沉,在更加微观的基础上,解决智能产品的问题。严谨的德国工业4.0 工作组,认真地思考了“万物相连”的问题,在整体体系框架提出来的同时,提出了“工业4.0单元组件”的概念,并且区分了“工业4.0单元组件”和“非工业4.0单元组件”。 非工业4.0单元组件是我们从前所熟悉的“物”,可能是设备,也可能是元器件,或者是一个标准。但它是一个哑巴,是一个没有自声明能力的“物”。只有熟悉它的人,才知道它的意义和用途;对于跨部门、跨公司甚至跨小组,都很难传递其真实含义。 工业4.0 单元组件,对每一个“物”都增加了一个“管理壳”,用来标明它的身份。换言之, “智能物件”出现了,无论它是一台智能机床,或者是一个智能传感器,它都封装了自己的各种信息,是一个描述了信息物理系统CPS详细特性的模型。在不同的语境下,它自己可以开口说话。如果说,CPS中间的C界与P界之间,终究是有一道河,那么“管理壳”正是搭载工业4.0单元组件通过阴阳河界的小船。每个物件都有。实际上,这才是智能产品得以“智能”的根本原因。
德国师傅就在我们眼皮子底下不断试穿自己合身的衣服,德国师傅也正在如饥似渴地长身体。细细听过去,你都能听到他们骨骼嘎吱嘎吱正在拔节发育的声音。
那么中国制造2025,我们需要做什么呢?
智能制造的的顶层架构设计
中国制造2025的重点是推进智能制造,智能制造是一个复杂系统,需要举国之力,才能实现工业的转型升级。
这就需要尽快建立“中国制造2025”的顶层结构框架的设计,建立中国智能制造的整体结构的描述规范。
顶层体系设计不是领导层设计,而是明确不同行业、不同企业如何在一起工作,需要一个系统架构设计,包括视角、子系统组成部分、系统相互作用关系等。
说白了,打群架的时候,我们的遵循的章法和套路是什么?是否可以提前在数字化模型中预演?
复杂组织体架构和基于模型的系统工程已经为此提供了解决问题的创新思路和途径。体系框架是美国最拿手的。为什么个性自由的美国人在协同作业的时候,会表现出强大的组合力量?这不是因为美国人更擅长联合作业,而是顶层体系框架的设计,已经约束了大家必须按照一定规则进行工作。2015年6月,工业互联网联盟也迅速地推出了“工业互联网”的架构体系,约束和规范二百多个会员。 中国制造2025目前的示(fen)范(qian)项(yun)目(dong)过于着急,似乎很多钱都要鼓励企业去做一个没有经过模型论证的智能工厂,也不去谈企业之间、行业之间如何协同。充满了数目意义的x大工程和x大领域,很难形成实际可操作的指导方法。各种大量看上去行之有效的技术路线图,都缺乏实际操作的手段和步骤。细细看过去,不过是一根根充气锤:看上去很逼真,却无法用来砸铜打铁。
过于强调示范中心,此刻并不是最好的选择,中国制造2025的骨架和模型都不太确定,我们又能示范什么?难道是对国外所有设备、软件的展示总和?
中国制造2025只有粗线条的目标、示范项目和系列鼓励政策,而缺乏有效的顶层体系框架——很不幸,这是中国人的组织软肋——中国管理者对体系框架的认识永远提不到它应该有的高位;而德国工业4.0和美国GE的工业互联网,都在今年顶层体系上初具骨骼。一个坐着的孩子,和两个已经站起来的狠角色,打算如何竞争?