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數(shù)物融合 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為眾多企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn),運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是很多企業(yè)都在做的工作。然而,一些企業(yè)和管理人員往往將數(shù)字化轉(zhuǎn)型與數(shù)字技術(shù)投資相混淆。
《數(shù)物融合 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)》將引領(lǐng)讀者重新審視新一代信息技術(shù)給企業(yè)帶來的****的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,以全新的視角詮釋如何利用數(shù)字主線打通企業(yè)端到端價(jià)值鏈,以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng),以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為依托,賦能企業(yè)研發(fā)、制造、營銷、運(yùn)營和服務(wù)等核心業(yè)務(wù)的創(chuàng)新,從而在新的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局中脫穎而出。同時(shí),本書基于國內(nèi)外企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功案例和經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國內(nèi)企業(yè)信息化、數(shù)字化現(xiàn)狀,為正在轉(zhuǎn)型或即將轉(zhuǎn)型的企業(yè)提供了如何以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)、正確實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建議。 《數(shù)物融合 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)》適合企業(yè)管理者以及從事研發(fā)、制造、營銷、運(yùn)營和服務(wù)工作的人員閱讀,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。 1.立足于數(shù)字化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等重大課題,抓住2020年我國“新基建”的兩大重點(diǎn)方向——5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng); 推薦序一 制造業(yè)正在經(jīng)歷根本性、戰(zhàn)略性、全局性的變革。這種變革源自信息或數(shù)字這類特殊資源成為制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)生要素,發(fā)軔于信息通信技術(shù)的快速進(jìn)步,加速于業(yè)態(tài)和模式的轉(zhuǎn)變,朝向數(shù)字化、智能化的愿景邁進(jìn)。然而,幾年探索,成功與失敗相間,路徑尚未清晰,目標(biāo)也存在模糊之處。 在這樣的時(shí)候,我看到了施戰(zhàn)備、秦成等人的新著《數(shù)物融合:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)》一書。細(xì)品之下,我感到這是近年來關(guān)于制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最系統(tǒng)、最有價(jià)值的專著之一。 之所以說最系統(tǒng)、最有價(jià)值,是因?yàn)楸緯鴱闹圃炱髽I(yè)的角度詮釋了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方向——構(gòu)建數(shù)字企業(yè);正確地把握了轉(zhuǎn)型的核心要素——企業(yè)的數(shù)字中臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、數(shù)字主線和數(shù)字孿生;系統(tǒng)地闡述了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的各個(gè)環(huán)節(jié)——研發(fā)、制造、營銷、運(yùn)營和服務(wù)。尤為值得重視的是,無論是核心要素,還是主要環(huán)節(jié)的討論,這本書都能緊緊把握以具體的企業(yè)為中心。所謂數(shù)字中臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、數(shù)字主線和數(shù)字孿生,都是以具體企業(yè)的事務(wù)為對(duì)象,而不是從技術(shù)的角度去討論抽象、泛泛的概念,或超越企業(yè)的價(jià)值不明確的平臺(tái)、中臺(tái)、主線。 從概念到概念,將以互聯(lián)網(wǎng)為中心的平臺(tái)、數(shù)字、計(jì)算模式直接套用到制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,將此戴上“互聯(lián)網(wǎng)思維”的光環(huán),生硬照搬,是國內(nèi)外許多企業(yè)甚至名列前茅的大企業(yè)在過去幾年的實(shí)踐中紛紛敗北的主要原因。 20年互聯(lián)網(wǎng)成功模式成為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型失敗的一個(gè)重要原因,聽起來十分刺耳,但這是無可回避的事實(shí),因?yàn)閮烧咧g遵循不同的規(guī)律。網(wǎng)絡(luò)是不一樣的網(wǎng)絡(luò),數(shù)字是不一樣的數(shù)字,計(jì)算是不一樣的計(jì)算。 制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)有的直接應(yīng)用了互聯(lián)網(wǎng),有的利用了協(xié)議、瀏覽器等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),有的用DCS、SCADA、總線等連接。不管用什么方式連接,均不適用梅特卡夫定律。這些系統(tǒng)都是圍繞企業(yè)的一個(gè)或多個(gè)目的,實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)流程,其邊界、節(jié)點(diǎn)、功能是確定的或可確定的。這些連接的系統(tǒng)遵循的理論基礎(chǔ)是控制論,方法論則應(yīng)該是基于模型的系統(tǒng)工程,不是泛在連接,不遵循梅特卡夫定律。 制造企業(yè)物聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算基于控制或管理的目的,控制和管理的節(jié)點(diǎn)在那兒,計(jì)算就在那兒。如果計(jì)算離開了控制的地方,計(jì)算就要出問題。因?yàn)樵诳刂频牡胤接?jì)算的是含義,不是處理符號(hào);離開了控制節(jié)點(diǎn),同樣的“0、1”字符串,含義就可能不一樣了。我們想想任何數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化控制系統(tǒng),如發(fā)電機(jī)組中感知的東西盡管用模擬或數(shù)字的形式傳輸?shù)娇刂茊卧,但是,該感知器功能加上所感知?nèi)容的時(shí)間、地點(diǎn)、過程,這些要素合在一起,控制單元接收到的就是含義,而不是符號(hào),然后系統(tǒng)根據(jù)控制邏輯對(duì)這個(gè)含義進(jìn)行處理。 制造企業(yè)的數(shù)字,就是這個(gè)企業(yè)在制造過程、管理過程、研發(fā)過程、營銷服務(wù)過程等產(chǎn)生和需要的數(shù)字;數(shù)字孿生是這個(gè)企業(yè)需要且有價(jià)值的過程、部件的數(shù)字鏡像;數(shù)字中臺(tái)是為上述過程或事務(wù)提供處理和數(shù)字資源。具體化、與具體企業(yè)的事務(wù)緊緊相連是制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)特征,而全球一網(wǎng)、泛在、通用是互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征。 互聯(lián)網(wǎng)思維不適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不應(yīng)由信息通信技術(shù)或數(shù)字驅(qū)動(dòng),而是由工業(yè)企業(yè)的內(nèi)在發(fā)展需求或要解決的問題驅(qū)動(dòng)。我們不能想當(dāng)然地認(rèn)為,貼上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)App、數(shù)字中臺(tái)這樣的概念,就能得到解決企業(yè)所面臨問題的靈丹妙藥,就能增加企業(yè)的利潤、提升企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率;而是應(yīng)該反過來,從企業(yè)利潤如何增長、市場(chǎng)份額如何擴(kuò)展、勞動(dòng)生產(chǎn)率如何提升、面臨的關(guān)鍵問題如何解決,去尋找適合的技術(shù)、適用的數(shù)據(jù)、恰當(dāng)?shù)哪J健?/p> 理論和實(shí)踐有時(shí)是一致的、互補(bǔ)的,有時(shí)又是矛盾的,甚至是相左的。所以,我們應(yīng)當(dāng)首先考慮問題是什么?價(jià)值是什么?這個(gè)價(jià)值怎么變成可靠的現(xiàn)金流?這個(gè)價(jià)值怎么變成企業(yè)解決今天的困難、走向明天的基礎(chǔ)?我推薦本書,就是希望制造企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和技術(shù)人員能將本企業(yè)的實(shí)際問題與本書系統(tǒng)的精辟的介紹和闡述結(jié)合起來,以真實(shí)的價(jià)值為中心,找到自身實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的恰當(dāng)路徑。 是為序。 楊學(xué)山 2020 年5 月13 日 (工業(yè)和信息化部原副部長) 推薦序二 作為汽車行業(yè)的一名老兵,我從1956年大學(xué)畢業(yè)至今已經(jīng)研究了半個(gè)多世紀(jì)的汽車技術(shù),深知汽車行業(yè)的法規(guī)要求嚴(yán)格、可靠性要求高、技術(shù)與管理復(fù)雜、產(chǎn)業(yè)鏈長。因此,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平是一個(gè)國家整體制造業(yè)水平的標(biāo)桿。當(dāng)下汽車產(chǎn)品在智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化的發(fā)展創(chuàng)新都離不開工業(yè)軟件,而汽車企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新同樣離不開各種先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)。 從1886年卡爾·本茨的三輪汽車奔馳1 號(hào)成功注冊(cè)專利算起,汽車發(fā)展到今天已有百年歷史。如果卡爾·本茨穿越到今天,他一定想不到當(dāng)初復(fù)雜、昂貴的汽車已經(jīng)普及到千家萬戶,更想不到一輛智能汽車40%的價(jià)值已經(jīng)是超過1 億行的軟件代碼,它們支撐著汽車安全控制、動(dòng)力匹配優(yōu)化、自動(dòng)輔助駕駛、信息娛樂系統(tǒng)等各種功能。我回想起在1996 年籌建吉林工業(yè)大學(xué)汽車仿真與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室時(shí),就開始利用CAD、CAE 等各種設(shè)計(jì)與仿真軟件建立“人- 車- 環(huán)境系統(tǒng)”的研究環(huán)境,而近些年來,車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速應(yīng)用使汽車的智能化水平越來越高。 “軟件定義汽車”的時(shí)代已經(jīng)到來,大眾、寶馬等汽車行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)紛紛提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo),利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將人員、機(jī)器、物料、系統(tǒng)等各類生產(chǎn)要素互聯(lián)互通,彌合數(shù)字世界與物理世界的鴻溝,以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)流程的優(yōu)化與決策效率的提高,進(jìn)而提升客戶體驗(yàn)和忠誠度,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。眾所周知,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為未來制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn),所以今年3 月20 日工信部發(fā)布了《推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》,這為我國加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展提供了行動(dòng)指南。 在與我國眾多汽車企業(yè)的交流合作中,我看到雖然信息化技術(shù)已經(jīng)普及到企業(yè)的研發(fā)、制造等各個(gè)環(huán)節(jié),但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總體應(yīng)用水平還不高,尤其是缺乏對(duì)當(dāng)下包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的各種新概念、新技術(shù)的理解和應(yīng)用指導(dǎo)。企業(yè)管理者迫切需要有一套與數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)的理論和實(shí)踐結(jié)合體系,在新冠肺炎疫情肆虐的當(dāng)下苦練內(nèi)功、主動(dòng)轉(zhuǎn)型,推動(dòng)企業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。 所謂“他山之石,可以攻玉”,本書的幾位作者一直致力于為制造企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的規(guī)劃與落地工作,既有國外先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論,又有國內(nèi)眾多企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),所以他們總結(jié)了一套重構(gòu)數(shù)字企業(yè)的體系和架構(gòu),并結(jié)合大量案例來論證如何具體落地。 數(shù)字化技術(shù)的浪潮風(fēng)起云涌,我期望本書能幫助管理者根據(jù)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和目標(biāo)理清數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路,利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)更多優(yōu)秀的企業(yè)成為勇立潮頭浪尖的弄潮兒。 郭孔輝 2020 年5 月19 日 (中國工程院院士) 推薦序三 制造業(yè)是保持國家競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要支柱,是立國之本、強(qiáng)國之基。改革開放以來,我國制造業(yè)有了很大的發(fā)展,取得了舉世公認(rèn)的成就,但是依然面臨質(zhì)量不高、創(chuàng)新不足和尖端產(chǎn)品過少等問題。尤其是在歐美再工業(yè)化、勞動(dòng)力成本大幅提升的背景下,我國制造業(yè)正面臨著來自內(nèi)外兩方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)既是推動(dòng)我國由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的必由之路,也是我國在新一輪產(chǎn)業(yè)革命中搶占價(jià)值鏈高端、保持全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵,還是國家重要發(fā)展戰(zhàn)略。如何持續(xù)有效地推進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),已成為眾多企業(yè)研討的主題。 與此同時(shí),以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等引領(lǐng)的新一輪技術(shù)浪潮正在席卷整個(gè)制造業(yè)。這些新興的信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合催生了工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、智能制造、智能工廠等一系列全新的概念、技術(shù)和范式,給制造業(yè)帶來了前所未有的沖擊和變革。這些技術(shù)正在使工業(yè)產(chǎn)品、制造過程、全生命周期管理變得越來越智能,以前科幻片中的場(chǎng)景正在逐漸成為現(xiàn)實(shí)。例如,結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等先進(jìn)技術(shù)的無人駕駛已于今年4 月在我國多個(gè)城市正式上路運(yùn)行;在某些特定行業(yè),“無人工廠”或“黑燈工廠”也已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。從長遠(yuǎn)來看,這些技術(shù)和范式將對(duì)整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,必將持續(xù)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。然而,對(duì)于制造企業(yè)個(gè)體而言,擺在其面前最現(xiàn)實(shí)的問題是如何利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、制造過程、服務(wù)的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí),提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),企業(yè)應(yīng)當(dāng)想清楚,是通過采購智能產(chǎn)線設(shè)備,實(shí)現(xiàn)機(jī)器 換人,還是裝配一套信息系統(tǒng)或企業(yè)上云。 正如本書所說,我國制造業(yè)正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型陣痛期。此時(shí),我們應(yīng)該立足于制造業(yè),回歸制造業(yè)本質(zhì),重新審視這些概念和技術(shù),思考如何讓這些技術(shù)與企業(yè)的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)深度融合。也正鑒于此,國務(wù)院于2017年正式發(fā)布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》,提出增強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)供給能力,持續(xù)提升我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平,形成實(shí)體經(jīng)濟(jì)與網(wǎng)絡(luò)相互促進(jìn)、同步提升的良好格局。2018年7月,工信部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)及推廣指南》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)評(píng)價(jià)方法》。2019年的《政府工作報(bào)告》明確指出通過打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),拓展“智能+”,為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。2020年,我國又提出“大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),加快推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為“新基建”的一個(gè)重要投資方向。由此可見,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為制造企業(yè)提質(zhì)降本增效、加速轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手。 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不能一概而論,我們要從時(shí)代變遷、技術(shù)發(fā)展、轉(zhuǎn)型落實(shí)等多角度全面看待,抓住其本質(zhì)和規(guī)律,夯實(shí)基礎(chǔ),實(shí)實(shí)在在地解決問題,創(chuàng)造價(jià)值。 本書作者多年來一直奮斗在制造業(yè)信息化領(lǐng)域,對(duì)企業(yè)及車間信息化的規(guī)劃、組織、實(shí)施已積累了很豐富的經(jīng)驗(yàn)。他們創(chuàng)作的這本《數(shù)物融合:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)》緊扣當(dāng)前制造業(yè)的發(fā)展形勢(shì),深入剖析和闡述了當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn)和概念,為我們撥開了紛繁蕪雜的數(shù)字迷霧,指出了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的本質(zhì),能夠幫助讀者利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為企業(yè)打造數(shù)字基石。為了幫助企業(yè)能夠更好地落地?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型,他們?cè)跁辛信e了大量國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)的成功案例,分享這些企業(yè)的經(jīng)驗(yàn),從實(shí)踐落地的角度為企業(yè)提出了研發(fā)、制造和服務(wù)等核心業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型路徑。這是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面不可多得的一本好書,可供業(yè)內(nèi)相關(guān)人士參考和借鑒。 方明倫 2020 年5 月19 日 (上海大學(xué)終身教授,曾任上海大學(xué)黨委書記、常務(wù)副校長)
推薦序四 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為我國“新基建”的重要內(nèi)容之一。 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球企業(yè)界的基本共識(shí)。 對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解讀和實(shí)踐,在我國呈現(xiàn)出與世界其他地方不同的特點(diǎn)。從對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義到其所適用的場(chǎng)景,所有從業(yè)者、研究者、實(shí)踐者都給出了不同的答案。而企業(yè)如何通過融合數(shù)字化自身的諸多要素,乃至數(shù)字化所有業(yè)務(wù)系統(tǒng),進(jìn)而成為數(shù)字企業(yè),是一場(chǎng)沒有唯一路徑、沒有標(biāo)準(zhǔn)方案,但是有明確方向與目標(biāo)的宏大實(shí)踐。 在施戰(zhàn)備、秦成等人創(chuàng)作的《數(shù)物融合:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)數(shù)字企業(yè)》一書中,這兩部分關(guān)乎企業(yè)生存與發(fā)展的重大內(nèi)容被和諧地統(tǒng)一到了一起。 搭載上源源流淌、無窮無盡的比特?cái)?shù)據(jù),給企業(yè)的某些方面做一些數(shù)字化工作,如數(shù)字化產(chǎn)品、數(shù)字化流程、數(shù)字化銷售等,很多企業(yè)都會(huì)去做,很多文章、著作都會(huì)談到。但是,如此系統(tǒng)地將數(shù)字化轉(zhuǎn)型體系架構(gòu)、數(shù)字化研發(fā)轉(zhuǎn)型、數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型、數(shù)字化營銷轉(zhuǎn)型、數(shù)字化運(yùn)營與服務(wù)轉(zhuǎn)型甚至員工數(shù)字化都予以研究與解讀,同時(shí)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能上述轉(zhuǎn)型活動(dòng),并將所有實(shí)踐結(jié)果薈萃到一本書集中描寫,目前市場(chǎng)上似乎只有這一本。這讓該書變得與眾不同,有可能給讀者帶來更多的思考與想象空間。 作為一家面向全球業(yè)務(wù)、扎根我國20多年的技術(shù)型企業(yè),PTC對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)嘗試與追求可謂時(shí)間久遠(yuǎn)。自20世紀(jì)90年代后期互聯(lián)網(wǎng)興起之時(shí),該公司就提出了獨(dú)樹一幟的協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)(Collaborative Product Commerce,CPC)的概念,希望基于互聯(lián)網(wǎng),面向制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、售后服務(wù)等全生命周期業(yè)務(wù)活動(dòng),以較全面的數(shù)據(jù)管理來實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨地域合作,以產(chǎn)品協(xié)作開發(fā)提升企業(yè)效益。然而,當(dāng)年基于互聯(lián)網(wǎng)的制造協(xié)同技術(shù)尚不成熟,加上社交與消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)異軍突起,產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)浪潮洶涌,此后,CPC逐漸淡出了人們的視野。但是,用跑在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)打通制造業(yè)諸多銜接不暢環(huán)節(jié)的夢(mèng)想始終活躍在該公司領(lǐng)導(dǎo)人的腦海中。 7年前,當(dāng)全球工業(yè)軟件巨頭都還在不遺余力地發(fā)展PLM技術(shù)時(shí),PTC卻再次將目光聚焦在基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化技術(shù)上,大膽收購ThingWorx軟件,進(jìn)軍工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。很多業(yè)界人士一開始并沒有看懂這個(gè)深思熟慮的轉(zhuǎn)變,都以為PTC走偏了。等到德國人開始大力宣傳推動(dòng)工業(yè)4.0、美國人開始布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、我國大多數(shù)人開始意識(shí)到這是一場(chǎng)新工業(yè)革命的時(shí)候,人們才發(fā)現(xiàn),不是PTC走偏了,而是業(yè)界的業(yè)務(wù)發(fā)展邏輯變了。 用跑在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)打通制造業(yè)諸多銜接不暢環(huán)節(jié)的夢(mèng)想,竟然在此時(shí)煥發(fā)出了全新的生命力。于是,PLM概念開始逐漸淡化,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案日趨成熟。占據(jù)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)先機(jī)的PTC早一步跨入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新賽道,布局了數(shù)物融合戰(zhàn)略,推出了打通數(shù)字、物理兩界的“數(shù)字孿生+AR”,串接了企業(yè)價(jià)值鏈上的數(shù)字主線,構(gòu)思了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu)。PTC 多措并舉,開始以較大的力度促進(jìn)企業(yè)的數(shù)字化重構(gòu)。 過去20年,人們?cè)?jīng)認(rèn)為企業(yè)數(shù)字化之路始于建個(gè)機(jī)房、買一批電腦、搞一點(diǎn)辦公自動(dòng)化,然后按部就班地踏著CAX、PDM、SCM、ERP、MES等一個(gè)一個(gè)的臺(tái)階向前發(fā)展即可。今天,人們忽然發(fā)現(xiàn),在不經(jīng)意的數(shù)年間,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)演化成一架自動(dòng)升起的通向數(shù)字空間的高聳入云的天梯。借助這部天梯,企業(yè)上云、入網(wǎng)、用數(shù)、賦智,乃至構(gòu)建數(shù)字企業(yè),都容易了很多。這就是該書要告訴讀者的最重要的信息。 該書作者把他們多年的經(jīng)驗(yàn)心得、所見所聞,總結(jié)成一整套完整的、可落地操作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型體系,十分不易。剩下的就是讀者見仁見智的閱讀與理解,求真求實(shí)的規(guī)劃與實(shí)踐。 是以為序。 趙敏 2020 年6 月3 日 (中國發(fā)明協(xié)會(huì)常務(wù)理事、發(fā)明方法研究分會(huì)會(huì)長)
施戰(zhàn)備
上海大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)碩士畢業(yè); 自2002年進(jìn)入企業(yè)數(shù)字化研發(fā)和制造領(lǐng)域,先后就職于達(dá)索和PTC公司,經(jīng)歷了從售后實(shí)施到售前規(guī)劃的各個(gè)職位,在航空、工程機(jī)械、汽車等領(lǐng)域有很強(qiáng)的行業(yè)背景和業(yè)務(wù)能力; 曾負(fù)責(zé)PTC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)團(tuán)隊(duì),主導(dǎo)參與了多個(gè)國內(nèi)大型集團(tuán)企業(yè)的智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的規(guī)劃落地,對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)施應(yīng)用具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和心得; 主導(dǎo)編寫了PTC《數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書》《智能制造白皮書》等。 秦 成 華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)碩士畢業(yè); 目前擔(dān)任PTC中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)、PTC技術(shù)生態(tài)聯(lián)盟會(huì)長,領(lǐng)導(dǎo)中國區(qū)售前技術(shù)團(tuán)隊(duì)為客戶提供數(shù)字化及IT戰(zhàn)略、規(guī)劃、咨詢和技術(shù)等專業(yè)化服務(wù); 在CAD、PLM、ALM、IoT、AR軟件領(lǐng)域有近10年的應(yīng)用與服務(wù)經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)或參與過汽車與交通運(yùn)輸、國防軍工、工程機(jī)械、高科技電子、能源等行業(yè)大型企業(yè)的信息化規(guī)劃、咨詢及實(shí)施工作; 近5年專注于制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢與新技術(shù)落地應(yīng)用。 張錦存 畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè); 目前擔(dān)任PTC中國區(qū)汽車行業(yè)高級(jí)技術(shù)經(jīng)理,為汽車行業(yè)客戶提供數(shù)字化規(guī)劃與技術(shù)服務(wù); 具有7年汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與管理經(jīng)驗(yàn),13年工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)、制造、服務(wù)等全過程信息化解決方案咨詢與實(shí)施經(jīng)驗(yàn),技術(shù)范圍包括PLM、ALM、IoT、AR等多個(gè)領(lǐng)域,客戶涵蓋汽車、工程機(jī)械、鐵路、船舶、兵器、能源等眾多行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè); 近3年致力于以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的規(guī)劃與落地工作。 劉麗蘭 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院副院長,上海市智能制造及機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,上海市科協(xié)人工智能專業(yè)委員會(huì)委員,上?苿(chuàng)中心建設(shè)“上海機(jī)器人共性技術(shù)研發(fā)與轉(zhuǎn)化平臺(tái)”董事,上海機(jī)械工程學(xué)會(huì)副秘書長,上海市三八紅旗手; 主要研究智能制造技術(shù)與系統(tǒng),圍繞信息物理融合技術(shù)建立基于數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)感知與融合模型,采用人工智能技術(shù)進(jìn)行制造過程的實(shí)時(shí)分析決策,實(shí)現(xiàn)以工藝為主線的產(chǎn)品質(zhì)量一致性管控,成果用于航空、航天、汽車、鋼鐵等領(lǐng)域; 先后獲得過上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng),上海市教學(xué)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎(jiǎng)1項(xiàng)。
第1章 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
1.1 信息化與數(shù)字化 002 1.1.1 新一輪數(shù)字化浪潮 002 1.1.2 什么是信息化 004 1.1.3 什么是數(shù)字化 005 1.1.4 數(shù)字化與信息化的關(guān)系 006 1.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵 007 1.2.1 什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型 008 1.2.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)分析 010 1.3 數(shù)字企業(yè)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終目標(biāo) 012 1.3.1 數(shù)字企業(yè) 012 1.3.2 產(chǎn)品數(shù)字化 016 1.3.3 運(yùn)營數(shù)字化 017 1.3.4 員工數(shù)字化 017 第2章 數(shù)字化轉(zhuǎn)型的相關(guān)概念解析 2.1 數(shù)字中臺(tái) 020 2.1.1 什么是中臺(tái) 020 2.1.2 中臺(tái)與高德納的步速分層思想 022 2.1.3 中臺(tái)是否適合工業(yè)企業(yè) 024 2.1.4 工業(yè)中臺(tái) 026 2.1.5 工業(yè)中臺(tái)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器 028 2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 029 2.2.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)概述 029 2.2.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展態(tài)勢(shì) 030 2.2.3 從傳統(tǒng)ISA-95架構(gòu)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 033 2.2.4 工業(yè)App是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的重要組成部分 035 2.3 數(shù)字主線 037 2.3.1 何為數(shù)字主線 037 2.3.2 數(shù)字主線的價(jià)值 039 2.3.3 數(shù)字主線與業(yè)務(wù)系統(tǒng) 040 2.4 數(shù)字孿生 043 2.4.1 何為數(shù)字孿生 043 2.4.2 數(shù)字孿生與數(shù)字樣機(jī) 044 2.4.3 數(shù)字孿生與數(shù)字主線 045 2.4.4 數(shù)字孿生應(yīng)用 046 第3章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型 3.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是數(shù)字企業(yè)的基石 052 3.2 廣泛的連接:異構(gòu)數(shù)據(jù)采集 053 3.2.1 工業(yè)數(shù)據(jù) 053 3.2.2 工業(yè)數(shù)據(jù)采集 055 3.3 數(shù)字主線:業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的融合 061 3.3.1 業(yè)務(wù)建模實(shí)現(xiàn)IT、OT融合 061 3.3.2 如何構(gòu)建數(shù)字主線 062 3.4 數(shù)字孿生:顛覆式創(chuàng)新 064 3.5 機(jī)器學(xué)習(xí):讓數(shù)據(jù)說話 066 3.5.1 工業(yè)數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)狀 066 3.5.2 數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí) 067 3.5.3 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的機(jī)器學(xué)習(xí) 068 3.6 業(yè)務(wù)編排:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 070 3.6.1 流程驅(qū)動(dòng) 070 3.6.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)編排 071 3.7 工業(yè)App:提升用戶體驗(yàn) 073 3.8 平臺(tái)化生態(tài):創(chuàng)新共贏 075 第4章 數(shù)字化轉(zhuǎn)型體系架構(gòu) 4.1 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型體系 080 4.1.1 轉(zhuǎn)型目標(biāo) 081 4.1.2 轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略 084 4.1.3 轉(zhuǎn)型路徑 086 4.1.4 數(shù)字技術(shù) 089 4.1.5 組織文化 090 4.1.6 實(shí)施策略 093 4.1.7 持續(xù)完善 095 4.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型架構(gòu) 095 4.2.1 企業(yè)架構(gòu) 096 4.2.2 數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)架構(gòu) 098 4.2.3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型IT架構(gòu) 105 4.2.4 典型應(yīng)用場(chǎng)景 112 4.2.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)選型建議 116 第5章 數(shù)字化研發(fā)轉(zhuǎn)型 5.1 產(chǎn)品研發(fā)趨勢(shì) 120 5.2 產(chǎn)品研發(fā)面臨挑戰(zhàn) 123 5.3 數(shù)字化研發(fā) 126 5.3.1 數(shù)字化研發(fā)的概念 126 5.3.2 數(shù)字化研發(fā)的內(nèi)涵 127 5.3.3 數(shù)字化研發(fā)與傳統(tǒng)研發(fā)的區(qū)別 128 5.3.4 數(shù)字化研發(fā)的誤區(qū) 129 5.4 數(shù)字化研發(fā)體系框架 131 5.4.1 數(shù)字化研發(fā)體系的提出 131 5.4.2 數(shù)字化研發(fā)體系 132 5.4.3 數(shù)字化研發(fā)技術(shù)框架 133 5.5 數(shù)字化研發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景及案例分析 134 5.5.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的規(guī)劃 134 5.5.2 需求定義及分解 138 5.5.3 基于MBSE的設(shè)計(jì) 140 5.5.4 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的部件研發(fā)協(xié)同 144 5.5.5 數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品驗(yàn)證 149 5.5.6 制造與服務(wù) 150 5.5.7 端到端質(zhì)量 153 5.5.8 產(chǎn)品實(shí)時(shí)運(yùn)營 154 5.5.9 研發(fā)駕駛艙 154 5.5.10 端到端追溯 155 5.5.11 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)改進(jìn) 159 5.6 數(shù)字化研發(fā)轉(zhuǎn)型落地建議 160 5.7 總結(jié) 162 第6章 數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型 6.1 制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 166 6.1.1 面向用戶的個(gè)性化定制 167 6.1.2 增材制造 168 6.1.3 數(shù)字供應(yīng)網(wǎng)絡(luò) 169 6.1.4 人機(jī)協(xié)作 171 6.1.5 AIoT:人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合 174 6.1.6 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 175 6.2 制造業(yè)面臨挑戰(zhàn) 178 6.3 數(shù)字化制造相關(guān)概念介紹 184 6.3.1 工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 184 6.3.2 智能制造和數(shù)字化制造 186 6.3.3 智能工廠和數(shù)字化工廠 189 6.3.4 數(shù)字化制造誤區(qū) 190 6.4 數(shù)字化制造體系架構(gòu) 193 6.4.1 數(shù)字化制造業(yè)務(wù)架構(gòu) 193 6.4.2 數(shù)字化制造技術(shù)架構(gòu) 194 6.4.3 數(shù)字化制造應(yīng)用架構(gòu) 197 6.5 工廠數(shù)字主線 199 6.6 數(shù)字孿生應(yīng)用 201 6.6.1 設(shè)備數(shù)字孿生 201 6.6.2 產(chǎn)線數(shù)字孿生 202 6.6.3 工廠數(shù)字孿生 204 6.7 數(shù)字資產(chǎn)管理 208 6.7.1 設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控 208 6.7.2 互聯(lián)工具管理 210 6.7.3 設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù) 211 6.7.4 設(shè)備維修指導(dǎo) 213 6.8 數(shù)字績效管理 214 6.8.1 生產(chǎn)運(yùn)營分析 214 6.8.2 數(shù)字績效看板 216 6.8.3 OEE分析 217 6.8.4 質(zhì)量根因分析 218 6.9 數(shù)字化員工效率 220 6.9.1 互聯(lián)工作單元 220 6.9.2 AR操作指導(dǎo)與培訓(xùn) 222 6.9.3 專家技能傳承 222 6.9.4 員工績效管理 223 6.10 EHS及供應(yīng)鏈管理 224 6.10.1 能源監(jiān)控管理 224 6.10.2 環(huán)保安全監(jiān)控 225 6.10.3 供應(yīng)鏈可視化 226 6.11 總結(jié) 228 第7章 數(shù)字化營銷轉(zhuǎn)型 7.1 產(chǎn)品營銷趨勢(shì) 230 7.2 產(chǎn)品營銷面臨的挑戰(zhàn) 233 7.3 數(shù)字化營銷 234 7.4 數(shù)字化營銷轉(zhuǎn)型框架 236 7.5 數(shù)字化營銷場(chǎng)景應(yīng)用及案例分析 238 7.5.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的營銷分析 238 7.5.2 互動(dòng)式產(chǎn)品營銷 242 7.5.3 互動(dòng)式產(chǎn)品銷售 248 第8章 數(shù)字化運(yùn)營與服務(wù)轉(zhuǎn)型 8.1 產(chǎn)品運(yùn)營與服務(wù)的趨勢(shì) 256 8.2 產(chǎn)品運(yùn)營與服務(wù)面臨的挑戰(zhàn) 262 8.3 數(shù)字化服務(wù)與運(yùn)營 264 8.4 數(shù)字化運(yùn)營與服務(wù)轉(zhuǎn)型框架 266 8.5 應(yīng)用場(chǎng)景及案例分析 269 8.5.1 組織協(xié)作創(chuàng)新 269 8.5.2 服務(wù)模式創(chuàng)新 270 8.5.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)營 271 8.5.4 產(chǎn)品數(shù)字孿生 272 8.5.5 產(chǎn)品運(yùn)營優(yōu)化 274 8.5.6 遠(yuǎn)程服務(wù)優(yōu)化 275 8.5.7 客戶自服務(wù) 275 8.5.8 數(shù)字化質(zhì)量閉環(huán) 276
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