[导读] 当今中国进入经济转型的关键时期,企业正从过去低成本战略、引进模仿国外的做法,向自主创新、拓展高端市场转变。工业智能化不仅要提高自动化水平、促进协同、共享和重用,还要推进企业商业模式、组织流程和工作方式的转型升级。企业在推进智能制造过程中存在很多困惑。围绕这个话题,12月20日,清华大数据“应用·创新”系列讲座邀请到清华大学软件学院访问学者、宝钢研究院原首席研究员郭朝晖老师,与大家分享中国智能制造创新转型的困惑、机会与实现路径。

以下是演讲视频:(后附图文版实录)

郭老师首先介绍自己博士毕业到宝钢工作20年来,见证了宝钢研究院的创办和发展历程。智能制造尽管很热,但落地时存在很多困惑。郭老师的分享就从智能制造的“困惑”开始。

一、智能制造的困惑

智能制造有两种常见的困惑,第一种是视野小了,比如把智能制造搞成自动化;第二种是把明天的需求当做今天的需求,比如把无人监控的技术用于有人监控的场景。所以,困惑的本质是智能制造到底要搞什么东西。

1. 用局部的思维应对开放和变革的困惑

智能制造的困惑,首先来自眼界的困惑。智能制造由信息通讯技术引发,实现大尺度的协同和共享,是在大的时空尺度下的优化。而我们往往只把注意力集中于设备,局限在自动化上。视野变小了,就不知道智能制造该做什么。

2. 用今天的逻辑考虑明天的场景的困惑

现在宣传的一些智能制造技术,针对的是明天的场景。比如,有些物联网技术主要用于远程监控。当工厂里没有人时,可以在远方看屏幕,不必跑到现场去。如果现在现场有人,有些技术就显得多余。 

所以,所有的困惑本质上都是场景问题。把局部的场景、现在的场景和智能制造宏观的场景、明天的场景混淆起来了。

智能制造是一种转型,其核心是场景的改变。情况变了,解决问题的方法自然要变化,思维方式要变化。智能制造所有的困惑本质上是由于思想没有跟着场景去变,而是用现在的、局部的思维去思考。

二、从创新的本质谈起

智能制造是一种转型,是一种创新。在很多人看来创新就是研究新技术或者新理论。但我们却常常感觉到:先进的技术往往不实用,实用的技术往往不先进。

1. 先进的技术未必能成功

最典型的例子就是84年日本做了一个无人工厂,4个人可以干200人的活,但是这个工厂过了三十多年就了无生机了。原因是工厂不赚钱。自动化水平不是越高越好。自动化程度高,设备投入就越高,生产的灵活性往往越差。

2. 落后的技术不一定失败

相反,有用的东西往往是很简单的。比亚迪老总王传福把日本一条全自动流水线引进到中国,变成半自动,大量使用工人,运营设备投资低了,劳动力成本又便宜,结果成本比日本低40%,占领了2/3的市场。

3. 创新并非灵光一现,创新有规律可寻

有人说创新是灵光一现,还有人只强调创新不要怕失败,有新想法就去闯。国外统计,3000个想法只能有一个能取得成功,如果用这种想法搞创新,基本上不太可能成功。迎接这个时代,就需要正确理解创新,遵循创新的规律,才能够把控创新风险。

4. 经济性是检验创新的标准

创新理论之父熊彼特认为,创新的本质不是发明,而是资源的重新组合,让它具备经济性。就像王传福把日本一个落后的技术加上中国低成本劳动力,资源重新整合,就是创新。搞智能制造关心的应该是怎样才能够赚钱。

5. 创新不要片面强调想到别人想不到的东西

搞智能制造不是因为理论水平高,能想到别人想不到的东西。如果用这种思维方式去搞创新,失败的概率很大。因为任何一个研究,前人一定是研究过的,前人的先进程度往往出乎你的预料。现在智能制造的说法,几十年前几乎都能找到。

6. 成功是顺应条件和需求的变化

创新的成功关键是顺应条件和需求的变化。前人曾经想到过、但是没有条件解决,现在有更好的条件来解决,或者过去做这个东西不赚钱,市场太小,现在做这个东西市场大了,所以能赚钱。也就是条件和需求这两个因素发生了改变。

我刚到宝钢时,从日本引进来一个做的很差的技术。中国十年没做成,在我这里做成了。这并不是因为我水平高,而是因为计算机升级了,过去做太多简化,到我这里不需要了,所以本质是条件的变化。现在有了网络之后,各个工序都可以有自己的模型,模型可以在虚拟空间中形成一个系统,虚拟空间和实体空间共同作用,于是智能化时代就到来了,就是工业4.0。

之所以技术有创新,是因为条件发生了变化,使得过去做不成的事情做成了。我们要这样考虑,才能够抓住创新的机会。

7. 总结创新的本质

总结一下对创新的理解。首先要做到知己知彼,不要去自以为是的以为别人想不到我想到了,就能成功。第二要抓住机遇,这个机遇主要不是理论本身的变化,而在外部条件和需求的变化,第三要善于学习,一个领域的创新很可能是另外一个领域成熟技术的变形、场景的改变。创新本质上是学习的创新,不是完全从无到有的东西。把握住这几个要素,就可以把风险很大容易失败的创新变成容易取得成功的创新。

创新成功总结成三个要素:天时、地利、人和。天时就是现在有什么样的条件和机会;地利就是你和别人比有什么样的条件和机会;人和就是你应该做什么,你自己有什么样的特长,应该怎样去做。

三、创新转型的天时:信息与通信技术(ICT技术)

1. 技术变革带来千载难逢良机

智能制造最大的天时本质上是ICT技术的发展,摩尔定律50年的变化,据说未来90%的创新可能与ICT技术有关,包括智能制造。

ICT技术让成本降低,出现了智能手机,有了APP,有了微信,有了红包,有红包后银行不用去了,这个不断的变化过程引发了世界的变化。同样,ICT技术的影响也是不断的一浪一浪发展下去。

2. ICT技术改变了技术和经济的可行性

ICT技术未来发展到什么程度?未来智能制造怎样?说白了就是机器越来越聪明,越来越多代替人不愿意去干的事情。所以,现在我们的的确确是处在一个非常伟大的时代,这是一场伟大的革命。 

我们不仅要知道它伟大,更要知道如何一步步实现伟大,要知道ICT技术如何影响智能制造。

第一,跨越空间,互联网实现大尺度的可观和可控,能看得见、可以支配,跨越空间,延伸了感知信息和掌握资源的能力。第二,跨越人机,智能化把人的知识赋予机器,将人渐渐从繁琐的重复劳动中脱离出来,跨越人机界线。第三,跨越历史,大数据本质上跨越了现在和过去,很多数据被记录下来,所有的知识都来源于历史,大数据使得知识生产应用更加方便,更有利于机器赋智。

实现这三个跨越之后,知识生产更加具备经济性。有了大数据,知识生产更加容易,互联网可以让一个地方产生成千上万次的知识,价值就会倍增,过去不具备经济性的现在具备经济性了。

为什么微信产生于中国不在台湾?原因很简单,因为中国是13亿用户,台湾是2000万用户,中国市场哪怕收广告费就可以生存,这就是为什么中国能在这方面取得领先。知识经济跟过去不同,很多事情想一想,所有的技术问题换一个角度都是经济问题。

3.  智能制造和转型为什么难以说清楚

智能制造为什么难以讲清楚?在我看来就像盲人摸象,有人说是无人、少人,有人说是协同、共享和重用,有人说是提质降本,有人说是数字化经营集成知识管理。这些都对,因为它有不同的侧面。关键要把这些侧面连起来看,智能制造有不同的层次。其实矛盾不是观点不同,而是看问题的角度不同。

4. 业务上有需求的技术才有价值

互联网可以控制远方资源,包括企业内部和外部资源,可以让部门协同、共享,可以让知识重用,能实现快速响应、满足个性化需求。智能制造的一大背景就是实现小批量、个性化生产。智能制造通过重用、共享、协同来实现个性化。

智能制造通过机器代替人进行决策,个性化定制导致生产复杂,人的脑子不够用,就必须用智能制造来解决。之后变得提质降本,人自然退出来,劳动力成本就降低,人更自由、更幸福,成为知识的生产者。这是一环套一环有逻辑关系存在的。

5. 转型升级要看到多个逻辑和业务层次

智能制造有很多层次,如果只看到一个层次,就容易走到过去的陷阱里面。GE用互联网做了一个设备诊断,诊断发动机或者风车的质量状态。这里面就有很多深层内容,包括知识的重用、解决问题的实时性、从制造到服务的转型以及可以整合工业平台等。

6. 智能制造、ICT技术和两化融合

智能最基本的特点是感知决策和执行的统一。在互联网的基础上,促进知识的数字化,就有条件把它统一起来,从而推进智能制造。我们现在提两化深度融合,就不能仅仅看做IT技术在工业中的应用。两化深度融合包含商业模式、组织流程、生产关系的改变,包括生产组成的改变,设备和人关系的改变,包括知识平台、信息集成的基础等。

7. 智能制造中准确信息加简单推理远多于模糊信息加复杂推理

智能制造的本质,不是人工智能在制造业的应用。智能有多种不同种类,比如“吴淑珍式的智能”以准确信息加简单的推理,而“巴非特式的智能”是模糊信息加复杂的推理。目前智能制造更多用的是准确的信息加简单的推理。

8. 个性化和创新

在全球化、产能过剩的背景下,互联网让“同质化竞争”的企业更加难以生存。但个性化生产或服务的空间增大了。这就是为什么智能制造强调生产个性化、强调小批量,这就是天时。

四、创新转型的地利:国家变化

1. 技术先进和实用性的结合一定是经济发展到一定程度的结果

地利讲的是我们国家的特点。过去搞创新又想创造价值,是在很薄的夹缝中生存。经济不发达的时候,盲目强调创新无异于拔苗助长。朱镕基当总理的时候要求8%的GDP,是因为当时每年有几千万劳动力增加到城市里来,不解决就业问题会引发社会动乱。而在那个背景下,保GPD就是保就业。保GDP时,提高质量、提高效率的重要性其实被抑制了、不具备经济性。国外追求高质量的原因,是经济性不一样。国外出了一个质量问题,企业损失很大。在中国当时条件下,劳动力成本很低,因此企业事实上不追求高效率,也不追求高质量。

2. 人口与社会因素的变化迫使必须进行供给侧改革

但是现在,中国人口和社会都发生了变化,已经到了需要打破玻璃墙进行供给侧改革的时候。

2008年出现第一次用工荒,之后劳动力成本急剧上升, 2012年进入新常态,劳动力总量开始下降。劳动力的缺乏会带来劳动力素质的下降,敬业精神的下降。另一个就是产能过剩,产能过剩意味着增加产能不会增加产出。因此只有一条出路就是提高质量、提高品牌,必须进入创新时代。过去我们更多的是模仿,现在这个空间越来越小,因为模仿只能分利,13亿人口的大国从西方分得的东西已经不足以支撑我们进一步发展,所以中国必须走创新经济。创新是资源的重新组合,创新才可以创造价值。

五、创新转型的人和:企业家以人为本

1. “人和”从企业开始

国家要制定一个好的环境,作为企业也要制定一个好的小环境,企业员工才能更加有效的创新。智能制造关心个体资源的协同、共享和重用,这是通过资源重新配置改变人和人之间的关系,没有人和人之间生产关系的改变,就没有办法启动生产力。企业家是关键所在。

2. 大历史视野下谋势

“善弈者谋势,不善弈者谋子”,要想知道如何改变就首先要知道大势。智能制造工业发展追求四个字,“多快好省”。智能制造强调“快”,但前提是“好”和“省”,高质量和精益生产这两个门槛不能错过,错过了之后生产再快也都是垃圾。因为生产已经过剩,企业一定要有好的产品才能讲智能制造。

3. 智能制造是组合拳

另外,智能制造是个组合拳,需系统考虑。道理很简单,如果改变一点就能赚钱的话,别人早改变了,就用不着现在考虑这个问题了。好的企业家也是一定考虑很多步的。有自动化、数据、有共享,一定是一套组合拳。

4. 业务场景改变拉动具体技术

智能制造的关键是投出成本在高端市场有多少回报,这一切都需要系统策划。很多技术现在看起来没用,原因是我们工厂里有工人,但如果从长远看,将来会实行无人化、少人化、集约化、移动化,很多技术就变得必不可少,所以是面向长远的前景改变的。

5. 创新的困境

有人说:(创新)能做的都做了,剩下的就是不能做的。分析不能做有以下几个原因。第一,价值不大。第二,看不到价值在什么地方。第三,没人愿意去做。看似技术困境,本质是人的改革陷入困境,技术没有成长环境。

6. 智能制造以人为本

智能制造要“以人为本”,工业4.0是让人生活得更加舒服。这件事情对现在的价值特别大。年轻人现在已经不愿意到工厂去,环境不好点是不行的。有了互联网之后,很多工作用不着去单位做,在家里做就可以。以人为本也是以经济性最好为原则,实际操作层面一定要跟企业赚更多的钱联系在一起,给50%的工资在家里能干80%的活就有经济性。中国未来一定是靠大学毕业生,蓝领已经靠不上,最吃苦耐劳的一代已经老去。

中国的企业真正的短板在管理,是人的素质。智能制造可以实现透明化地把人的工作完整记录下来,这对提高管理水平有很大帮助。举个例子,有一家豆腐厂老板,在厂子里安了几个摄像头引到办公室,整个公司的管理效率就大大提高了,底下人不敢乱来了。中国的制造业要快速赶超,就要补上管理这块短板。

六、总结

智能制造小范围看是自动化的延伸,大范围看是协同、共享、重用;再大的范围就是生产组织关系的改革。智能制造本身很好,关键问题是要创造足够的经济价值。

科技进步导致社会经济的改变,社会经济的状态决定了市场的需求,市场的需求引导企业进行创新,创新转型决定了对具体技术的需求。智能制造技术发展是自然过渡的,不是为了先进而先进。 

今天讲的东西有可能给大家带来了更多的困惑,但困惑总会有解决办法,大家可以开动脑筋,这是最重要的。

应用 · 创新系列讲座

清华大数据“应用·创新”系列讲座,分享大数据新应用与创新性商业模式;旨在介绍大数据在各行业的最新应用,激发校内利用大数据机遇进行创新的热情。更多精彩干货及线下活动,敬请关注THU数据派(ID:datapi)及姐妹号数据派THU(ID:DatapiTHU)。

内容整理:莫 天

校对:丁楠雅