關于中國產業數智化的幾點思考
不知道大家有沒有發現一個有趣的現象,在討論數字化和數字化轉型的時候,都是討論的第三產業(馬克思主義政治經濟學):零售、消費、電商、服務、金融、設計、鞋服帽等等。其實這些行業都是統稱為第三產業。第三產業確實新、并且朝陽新興行業很多在第三產業。那創業也好,討論焦點也罷,為什么大多焦點在第三產業里呢?
這里最大的原因,可能因為很多升級轉型的概念,都是發源于美國。而美國的產業主體,第三產業占據了相當大的比重。
美國像一個經歷過完整教育的學生,從小學(第一產業)、中學(第二產業)、大學(第三產業)。逐級學習考試發展過來的。
中國是個什么情況?中國就像一個跨級的學生。小學,沒啥問題。農業發展節骨眼是解決了種子、化肥和農藥三代現代農業神器(機械化和數字化等在前面的三個比起來,都只能叫弟弟)。而這幾個業務,中國說實話,做的不錯,至少解決了有和沒有的問題。下圖可以看看,解決這三樣的企業,毫無疑問都是營收產能大戶。
那么第三產業呢,這里面最性感的就是互聯網&新經濟。放眼全世界,也就是中國和美國算得上是產品技術生產國;而其他國家,更像是產品使用國。當然,在中國國內,市場足夠大。中國的互聯網平臺型企業,在“長城內”享受著整個產業紅利。
小學、大學,中國都基本跟住了發達國家的腳步。而中國和發達國家差距最大的是什么領域?
答案就是被錯過的“中學”:中高端的工業、制造業。尤其是高端的領域。中國最為薄弱。并且“中學知識”反而是畢業后用到最多的技能。
解放前的中國,基本就是農業國。那么中國工業的種子是什么時候播下的?
最早,中國的工業源自于蘇聯對中國援助的156個項目。(為什么老大哥同意援助?還不是因為我們納了朝鮮戰爭的投名狀。)
但是這些項目也就維持了4年時間,就戛然而止了。1958年開始到改革開放,中國工業經歷了三個時期:
1、“大躍進”時期,1958-1960;延續蘇聯援助,自己搞大煉鋼鐵。
2、調整時期,1961-1965;認識到了錯誤,糾正大躍進。
3、文革與三線建設時期,1966-1978。備戰,基本處于停滯,半停滯。
小結,一句話,1958~1978,這20年雖然有發展,但也沒有什么特別大的發展。尤其是從量到質的發展。但是這156個蘇聯援建項目還真的為中國播下了種子。就好像2000年時候的中芯國際,當時不覺得什么,現在發現它就是中國集成電路制造的火種。
1979年之后的事,大家都知道了。中國參與了國際化的分工,從輕工制造開始。再逐步向工業的高端制造開掛:上游原料、高端裝備、大飛機、高鐵、大船、新能源、光伏、電池……
在不少領域雖然有了突破,但是整體的工業基礎,可以用一句話來形容:高端設備、材料、工藝、基礎軟硬件,基本都是來自于向歐美日韓購買。中國實現集成和制造。
因此。中國更像一個跳級的學生,小學,大學都上了。讀的還不錯。中學領域,沒怎么上學,直接抄答案了,缺少正向研發過程。結果就是:教過答案的,會就會;不會,就是不會。換一張卷子,沒答案,可能就面臨做不出來的結果(斷供&卡脖子)。
怎么辦?回爐重讀唄。所以,現在不管是產業還是資本。都因政策大風,向第二產業傾斜。而代表提高行業生產力的數字化和智能化,自然也是服務中國重點行業和產業。
現在大風向的態度是:不需要第三產業再更快的繼續一騎絕塵了。金融行業,銀行業的利潤夠好了。所以,服務第三產業的數字化和智能化,有意義,但資本化的意義,過發審委IPO,沒有服務第二產業權重那么高。
小結:長期趨勢就是主力補齊中國高端制造領域的關鍵技術短板,利用新一代數字化、智能化技術加速工業、制造業的升級。
壹·溫故
信息化、數字化、數字化轉型
一、工業中的信息化
第三產業--服務業的“三化”之前文章談過了。本文我們著重于“三化”在工業、第二產業的應用。
信息化概念最早源于日本。1963年,日本學者在《信息產業論》一書中描繪了“信息革命”和“信息化社會”的前景,預見到了信息科學技術的發展和應用將會帶來一場社會變革,并講人類社會推入“信息化社會”。我國在《2006—2020年國家信息化發展戰略》中明確指出,信息化是利用信息技術,開發信息資源,促進信息交流和知識共享。提高經濟增長質量,推動經濟社會發展轉型的歷史過程。
信息化主要是上面的紅線部分。如果按照概念和功能可以區分為如下:
這么多的信息化產品類別,每一塊在世界范圍內都有全球強者,在中國國內這些產品也都有人做。但中國的主要問題是,東西有,就是沒有做到高端。就像和,都是貓科動物。但貓就是貓,老虎就是老虎,它不是一個東西。
舉例ERP,從幾萬到幾千萬都有。難得,不是做簡單的ERP,而是能讓中國大型、超大型的國企央企用起來的ERP。
中國央企央企數量:97家,其中90%都是用的SAP。不過近些年也有突破比如中國石油大慶油田的新一代國產ERP就是有昆侖數智和上海博科資訊股份有限公司一起開發的。
再說另一個領域,MES,這個產品一抓一大把,估計有成百上千個。但是在集成電路領域的MES,目前還是沒有特別牛國產化的突破。號稱MES三劍客:賽**、*揚、歌**,也是在12寸的晶圓廠,逐步開發,尚未成功上線。
小結:中國在工業領域的信息化中,產品都有,缺的是高端的產品。沒有高端產品的原因是,中國之前沒有高端工業,缺少了正向發展的這塊過程,自然服務高端工業的信息化產品同樣缺失。
二、工業中的數字化
數字化,有兩個詞,對應英語的概念:Digitization 和 Digitalization。
第一個,Digitization,意思是把沒有數字化的,數字了。比如之前的表格,表單,變成一個應用和數據替代。這個是最簡單的。
第二個,Digitalization 是指將人、機、系統之間的交互和通信,乃至業務的過程和商業模式進行數字化。實現數字和物理信息的融合,打通全生命周期、全價值鏈的數據鏈路。提升產品服務質量,實現業務的模式和商業模式的創新。
本文的數字化,都是指的是Digitalization。
數字化和信息化的關系是什么?
這里面不用講區別,因為本身就不是一個東西。但他們之間有關系。
信息化關注企業內部流程和優化,從而提升工作和管理效率。信息化的體現是企業級的應用。別管是人在用,還是指揮著機器在用。
數字化是在信息化基礎之上,以用戶為中心,以數據為驅動,關注業務模式和商業模式的創新。打破傳統的行業邊界,為企業創造新的價值。注意,肯定是先有了信息化,才有數字化這個概念的。
數字化就是通過一系列數字化技術,解決企業在信息化階段沒有解決的問題:煙筒式的信息孤島問題,IT/OT之間不同的問題等等。所以企業從信息化到數字化,就是:數字化轉型(Digital Transfomation)
三、工業中的數字化轉型
什么是數字化轉型。
舉個例子,風電!
如果只有風電發電,這個叫做機械化。發電機有了監控,升級維護系統,這就叫信息化。同時使用了物聯網的技術。但是等到最后的階段,智能風場的全方位管理系統以及融合了智慧和人工智能的元素。這就是數字化轉型。
數字化轉型是指將數字化技術應用于產品和企業運營中,生產中。以用戶為中心,以數據為驅動,打通構建全生命周期,全價值鏈的數據鏈路。實現產品和業務的深度融合,提供用戶體驗和企業效率。
就好像你有一系列數字化和信息化的黑科技,但數字化轉型本質不是做一個大雜燴。堆砌了N多黑科技,然后自成一套。數字化轉型的核心是,不同的技術和系統,之間的數據是連通的。形成技術的合力。
那么,做數字化轉型的核心是什么?是技術?
是既懂技術選型,又懂業務,懂行的復合型方案。服務于業務、生產和客戶,才是工業數字化轉型的目的。不是技術自嗨。企業轉型成功了。這家就是數字企業。
小結:數字企業是數字化轉型的最終目標。
數字企業(Digital Enterprise)的提法被大家逐漸認可。MBA百科做出的定義是:數字企業是指企業的經營管理、產品設計、制造、物料采購與產品銷售等各個方面采用信息技術,實現信息技術與企業業務的融合,使企業能夠采用數字化的方式對其生產經營管理中的所有活動進行管理和控制。
數字企業是數字化建設的高級階段,是數字化轉型的最終目標。數字企業講數字化,現代管理技術和業務過程相結合,并應用到企業產品的生命周期過程、全價值鏈和企業管理的各個環節。實現產品設計、制造、運營、服務等各個環節的數字化,全面提升企業的產品研發能力、創新能力和運營效率,加速業務轉型,提高企業綜合競爭力。
一方面,數字企業需要面向用戶提供創新、智能的產品和服務,提升用戶體驗,提高運營和服務效率;另一方面,數字企業還需要整合內部資源,打破傳統的組織壁壘和數據孤島,構建連續貫通的數據流,以數據驅動業務,提高業務寫作和運營效率,同事也能更快加速地響應用戶需要,提供更加敏捷、高效的運營服務。
貳·理解:
數字化轉型中奇奇怪怪的名詞概念
一、數字中臺
提到了數字中臺,就不能不提阿里。這個詞也是阿里提出來的。2015年12月阿里巴巴啟動了三年(2015-2018)的中臺戰略,構建數字化的的能力。
原來其實只有前臺和后臺,后面加入了中臺這樣的架構:應用層(前臺)-邏輯層(中臺)-數據層(后臺)的架構。
中臺之中比較有特色的是“業務中臺”和“數據中臺”:
1、業務中臺:圍繞“積累、標準、迭代”三步以實現企業核心競爭能力的固化,通過能力產品的方式打造可供各業務單元調用的接口(一致的、標準的核心能力服務包),以便不同前臺直接調用。
2、數據中臺:圍繞“打通、整合、共享”三步,將企業海量、多維的數據資產建模、聚合、分析,為前臺提供數據資產、數據定制創新、數據檢測與數據分析等服務,最終實現數據資產活化。
中臺概念,誕生于互聯網企業,適合電商、數字原生企業、互聯網等第三產業沒問題。但是,現在的大風向是做好,做大第二產業。
數字中臺是否適合工業企業?
當第三產業,電商,互聯網都武裝到牙齒的時候。其實工業客戶的數字化并沒有卷到那個程度。并且,服務電商的業務場景和工業企業確實有著不一樣的特性。
那就改個名字,由“數字中臺”改名叫“工業中臺”。互聯網企業誕生于數字原生。但是,工業企業信息化沉淀了30年,工業數據的類型、工業知識的深度都極其復雜。例如,機電液設計、仿真建模、工業自動化和仿真都需要多年的工程專業知識積累。所以,工業企業在建設中臺的過程中,首要就是遵從工業的歷史沿革確實與互聯網企業不一樣。
其次,工業企業數據更加的復雜,并且數據產生是來自于設備。就會有OT和IT的融合。工業中臺需要承擔打通全生命周期、全價值鏈數據和業務的使命。不僅要貫通PLM、ERP、MES等企業內業務系統,還要鏈接生產制造環節的各類產線,設備以及交給客戶的產品。
工業企業中臺業務為主,數據為輔。工業企業的特點和互聯網不同。互聯網公司,很多是圍繞著“人”的喜好、習慣展開的。對于業務的數字化優先級最大。工業企業交付的往往更多是產品級的實物。因此,中臺建設,業務優先。
二、從傳統ISA-95架構到工業互聯網平臺
工業企業在建設工業互聯網平臺的過程中,一定會面臨工業互聯網平臺與傳統ISA-95架構之間的定位問題。
ISA-95是企業管理系統與控制系統集成的國際標準,由美國儀表、系統和自動化協會(The Instrumentation,Systems,Automation Society,ISA)在1995年投票通過,在國際上也被稱為IEC/ISO62264.
ISA-95涵蓋流程制造和離散制造,其目的是利用通用的術語和模型,規范企業業務和工廠生產運營之間的信息流,降低生產控制系統之間的集成成本和風險,簡化集成操作,同時也鼓勵軟件供應商基于參考模型和框架在其產品中實現標準化。
ISA-95包括5層,從Level 0到Level 4,分別代表了一個生產制造的層次;從工廠車間到企業管理,每一層都定義了上下層之間的接口規范。
例如嘗試用MES系統去連接SCADA系統,如果沒有ISA-95標準指導,你會發現對SCADA的海量數據無從下手;而且,大部分數據對MES系統來說價值有限,如果全部提取過來,可能會讓MES系統數據庫崩潰。
Level 0: 設備層,包括各種生產設備;
Level 1: 傳感層,包括傳感器及PLC;
Level 2: 生產過程控制和監控層,包括SCADA及各種人機接口程序;
Level 3: 生產運營層,包括MES和MOM系統(Manufacturing Operation Management,生產運營管理);
Level 4: 業務系統層,包括ERP、PLM、SCM等企業業務系統。
大部分制造企業采用了不同供應商的多個生產執行、運營或管理系統,這帶來了集成接口復雜、信息傳遞不暢、維護成本高等問題。實踐證明,ISA-95架構對于管理和控制企業制造層次結構及其與業務系統(尤其是ERP)的連接非常有價值。
然而, 企業在開始推進數字化轉型,需要獲得更廣泛的數據以實現對生產過程和運營管理的實時洞察時,他們就會發現傳統的ISA-95金字塔架構難以勝任。這主要體現在以下幾個方面:
(1)跨層級數據傳遞效率差,影響數據質量;
(2)各軟件供應商對ISA-95標準的執行程度不同,集成接口依然復雜、擴展性差;
(3)IT、OT脫節,研發過程與生產運營過程分離,業務流程碎片化;
(4)生產過程數據分散,無法得到有效利用。
在數字化時代,企業數據的重心正在從業務領域(如研發、制造、服務等)轉移到企業大數據,即廣泛的連接和數據訪問。
于是,工業互聯網平臺應運而生,它打破了傳統的ISA-95金字塔架構,用扁平化、網狀架構重新定義了制造集成方式,如圖所示。在這種網狀架構中,所有設備和系統均作為資源節點接入工業互聯網,數據是這張網絡的基本元素,企業業務在這張網絡中被解耦和重構,再以敏捷、創新的方式支撐前端的工業APP。
工業互聯網平臺能幫助企業打通縱向集成,洞悉生產制造各個環節中的數據信息,有效提升工廠的透明度和生產運營效率,從而實現向數字化、智能化的轉型升級。這里所說的縱向集成就是要解決企業內部從生產設備、生產執行、生產計劃到企業運營管理之間的數據流轉和傳遞問題,即ISA-95制造金字塔中從Level 0到Level 4之間的貫通,我們更多地稱其為IT與OT的融合。
支撐新舊系統的并存與融合,而非全面的系統改造,是工業互聯網平臺存在的價值和意義,也是企業數字化轉型的基礎。同時,通過IT與OT的融合,有效使用各種數據以做出更好的決策,提升IT與OT之間的協作效率,是工業互聯網平臺需要具備的另一種核心能力。
三、數字主線
數字主線以業務為核心,解決的問題是“正確的時間、以正確的方式、講正確的數據傳給正確的人和系統。并突出:
1、數據和業務的融合:通過業務建模,講來自不同系統和設備的數據聚合、重構、實現數據和業務的融合。
2、產品全生命周期數字鏈路:建立業務模型之間的關聯,打造面相全產品生命周期(研發、制造、營銷、服務等)、全價值鏈(用戶、供應鏈、ERP、MES、物流、采購等)的數字鏈路。實現數物融合。
四、數字孿生
數字孿生的概念就不必解釋了,實在是夠熱的了。利用Unity或者VUE的引擎,做一個漂亮的3D動畫圖,這個不是什么高科技。真正的數字孿生需要更多的數據支撐。這些數據包括:來自PLM的CAD/CAE模型和設計數據,來自ERP/MES 的制造數據和工商數據,來自服務系統的備件、維修記錄等數據,以及來自物理產品的性能、工況和環境參數等。
實際的數據還遠遠不止這些。另外,數字孿生代表的是實例化的物理產品,與物理產品的數量是1:1的關系,那么構建其數字孿生體的數據一定也是特定的,實例化的。這就需要繼承和融合跨領域、跨專業、跨組織和跨系統的數據及專業知識,而這正是數字主線的核心能力。
數字孿生和數字主線是企業數字化轉型的兩大核心技術,兩者相輔相成、相互促進。數字主線是一個連續、無縫的數據鏈,把從用戶需求、產品設計到生產和服務等業務環節的數字模型有機銜接起來。而數字孿生所展示的就是通過數字主線中的各具體業務環節的數字模型,結合相關的算法模型進行仿真、分析和優化。通過視覺形式推送給前端客戶。
小結:技術×行業,甲方才能買單。
當一個新的技術出現的時候,市場中一定是百發齊放,百家爭鳴的。大大小小的公司,都說我是做這個的。怎么區分誰能一騎絕塵,還是僅僅是一個碎片化的項目開發客制化市場?
工業企業,差異化極大。不像互聯網,怎么個新模式,本質就是創造、壟斷流量然后去賣。流程化工、離散的汽車制造、航空、船舶制造、能源、電網、軌道交通……每一個行業都有其獨立的特有的行業屬性和知識經驗。
每一個行業都要做工業數字化轉型。誰能獲得更多的單子和客戶?本身這家企業的“懂行”就非常的關鍵。一家創業企業能再短短幾年期間,積累行業能力,并且不斷拓寬新的行業。就尤為的重要。在常壘資本考量創業企業潛力的兩個緯度:
1、突破單一或者少數幾個行業客戶限制的能力。能不能把產品賣個更多的行業,并且實現復制。
2、突破地域的限制,是否戴上地頭蛇的。神州大地、大江南北,都有開發,籠絡代理商的能力。把產品賣到全國,這個不是每個大區招幾個銷售那么簡單。
另外一個概念“國產替代”工業數字化轉型的關系。本身數字化轉型并不是個和國產替代強關聯的關系。但中國工業特有的歷史原因,我們確實需要在工業的核心部件、軟硬件、材料、設備進行國產替代。
國際上數字化轉型本質還是一個“效率優化”的理念。并不是替代理念。因此,工業企業、工業設備材料企業,不管是做國產化產品還是使用產品的甲方。數字化轉型中的技術都是一個個“好鏟子”,幫你加速你的研發、生產、運營、交付等的效率。
叁·數智化制造轉型
1、中國制造業是:數字化轉型、智能化升級、國產化替代、信創信息化,四化混在一起的新型升級生態。
政府當前高度重視信創行業的發展,政策紅利不斷釋放,今年 5 月習總書記發表《加快建設科技強國,實現高水平科技自立自強》重要講話;6 月國務院印發《關于加強數字政府建設的指導意見》;8 月國資委召開央企關鍵核心技術攻關大會;9 月中央全面深化改革委員會第二十七次會議審議通過《關于健全社會主義市場經濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制的意見》,隨后10月的“二十大”報告中又強調“科技自立自強”、 “建設現代化產業系統”,將安全與科技自立自強提升至戰略新高度。
政策方面,國務院年初印發的《十四五數字經濟規劃》對我國數字經濟發展進行了整體布局,10 月的二十大報告又再次強調了“科技自立自強”、 “建設現代化產業系統”等概念。建設數字經濟與推進自主可控作為我國科技產業發展的政策主線。計算機作為工具性產業將為其他行業的數字化轉型筑基,同時在自主可控方面信創產業正在按計劃節奏有序推進,信創政策逐步常態化。如下圖,目前政策已經從黨政開始逐步向8大行業邁進。
《“十四五”信息化和工業化深度融合發展規劃》對數字化轉型作出了專門部署。到2025年,要求企業經營管理數字化普及率達到80%,工業互聯網平臺普及率達到45%。《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》明確提出要聚力攻堅基礎軟件和重點突破工業軟件。
中國特有的信創過程,就是中國信息化的國產化過程。在工業的數字化轉型中形成了一股特有的推動力量。不少企業在做數字化轉型的過程中立項,順便把信創這個事一起給做了。
2、面向中國大甲方,推銷標準化產品是無效的。客戶要按照自己的業務發展需求立項,采購,客制化。
數字化制造業務和應用架構
企業在構建數字化制造體系時,需要統一的數字化轉型體系架構,以保持與研發、服務等業務的一致性;同時采用統一的工業互聯網技術體系,更易于實現全生命周期、全價值鏈的數字主線的各種跨系統、跨組織的業務應用。因此,實在數字化制造的業務架構中,依然基于前、中、后臺三層架構構建數字化制造的核心能力。
同理,對于數字化制造而言,關鍵在于打造中臺的核心業務能力。后臺借助工業互聯網平臺的廣泛鏈接能力實現異構設備和業務系統的鏈接,再利用其業務的建模能力實現生產過程數據的聚合。而前臺的業務包括既有的系統比如CRM、PLM、ERP、MES等,同事可以快速調用中臺服務層的數據和功能,行程新的工業App的開發環境和數據支持。數字化制造中臺服務層提供兩大技術能力,一就是工廠的數字主線,二就是數字孿生。同事還有兩大業務能力:生產執行和生產運營。
數字化制造技術架構
企業在實現數字化制造過程中,急需要通過縱向繼承實現IT和OT的融合以實現生產運營的數字化。技術方案本身大量參考了信息技術領域的開源方案。但制造業的本業本身并非是新一代信息技術、開源技術的研發和推動廠商。
尤其上圖是抽象化業務后的一些技術路徑的選擇,還是商業套件和開源方案的結合。不管是閉源還是開源,“服務”是甲方最為看中的選項。黑科技不是必須,穩定要到一切。
以上都是以數字化策略和戰略的方式去描繪出數字化轉型應該成為的宏觀樣子。那么屏幕前的小伙伴,一定會產生一個疑問。具體在大甲方爸爸那里,數字化轉型是怎么一步步實現這些的呢。
實際推進過程,遠不是大操大辦一般一股腦全部都上馬。實際的過程,更像是沿著一個主線,由無數個需求部門,立項,簽報,招標,實施,驗收組成的。
企業的數字化轉型大棋,就好像要實現一個理想化的烏托邦。目標達到的方向是差不多知道的,但是每家企業走的路徑,先做什么后做什么?先改造升級哪個系統后改造升級哪個系統。可以說是千差萬別。每家客戶現有的數字化系統更是琳瑯滿目,千差萬別。
那么到底誰才能獲得數字化轉型的預算?
數字化轉型的單子預算都是一個個項目立項出來的。那些懂行,又有引領客戶在某一個領域成長,以及產品多矩陣,快速交付給企業的能力。這樣的創業企業,會在這一輪輪的跑馬圈地中勝出。
不要想著一套產品,標準化吃遍所有客戶;更不能想著就做一個產品賣給全天下客戶。中國的大型客戶要得都是以自身的需求出發,圍繞著自己的使用習慣的客制化產品。
結尾
中國的工業數字化、智能化
走的是一條自己的升級之路
從一開始,中國工業的數智化就和西方國家的不太一樣。有一部分是一致的,就是追求效率的升級,打通不同系統和數據壁壘。而中國特有的對安全生產更嚴苛的要求,關鍵技術突破的渴求以及信創國產化的趨勢則是很多海外的工業產業中不具備的。
將人才從互聯網流量和新經濟消費行業,引入到第二產業中,必然會有一批的新物種的創業公司出現。他們會在關鍵核心技術、工業數智化轉型,以及工業升級中展露頭角。因為中國第二產業自主化升級是一片藍海,而又充滿著國家政策紅利和預算。
文章來源:常壘資本
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