在百年變局與疫情交織疊加的背景下,數字經濟展現出頑強的韌性,有效地對沖了疫情的影響,已成為推動經濟高質量發展的新動能和新引擎。近年來,經過大量理論和實踐探索,以工業互聯網為載體(ti)(ti)的產業數字(zi)化新(xin)型基礎(chu)設施,在數字(zi)經濟(ji)與實體(ti)(ti)經濟(ji)深度融(rong)合方面發揮了重要(yao)作(zuo)用。
在(zai)百年(nian)變局與(yu)疫(yi)情交(jiao)織疊加(jia)的(de)(de)背(bei)景下,數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)經(jing)(jing)濟(ji)展現出頑(wan)強的(de)(de)韌性,有效地(di)對沖(chong)了疫(yi)情的(de)(de)影響,已成(cheng)為推(tui)動經(jing)(jing)濟(ji)高質量發展的(de)(de)新(xin)動能和新(xin)引擎(qing)。近年(nian)來,經(jing)(jing)過(guo)大量理(li)論(lun)和實踐(jian)探索,以工(gong)業互聯網為載體的(de)(de)產業數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)化新(xin)型基礎設施,在(zai)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)經(jing)(jing)濟(ji)與(yu)實體經(jing)(jing)濟(ji)深度(du)融合方面發揮了重要(yao)作用。
根據《中國工(gong)業(ye)互(hu)聯網(wang)產(chan)(chan)業(ye)經濟發展白皮書(2021)》預(yu)測,2021年我(wo)國工(gong)業(ye)互(hu)聯網(wang)產(chan)(chan)業(ye)增(zeng)加值(zhi)規模(mo)有望再創新高,達到4.13萬億元,占GDP的比重上升至3.67% ,工(gong)業(ye)互(hu)聯網(wang)已(yi)逐步成為國民經濟增(zeng)長的重要支撐。作為工(gong)業(ye)互(hu)聯網(wang)價值(zhi)實現的最終出口,工(gong)業(ye)App自(zi)然吸(xi)引(yin)了包(bao)括互(hu)聯網(wang)、電(dian)信、電(dian)子游戲、軟件服務、辦公自(zi)動化(hua)、云計(ji)算、IT設備等行業(ye)玩家(jia)的紛紛入局。
不同(tong)(tong)背景(jing)出(chu)身(shen)的玩家對于工業App有著不同(tong)(tong)的視角(jiao)和理解(jie),正所謂(wei)“橫看(kan)成(cheng)嶺側成(cheng)峰,遠(yuan)近高低(di)各不同(tong)(tong)”。例如(ru):
BAT從云原生、低代碼、微服務、數據中臺、DevOps、元宇宙的角度理解工業App;
電信運營(ying)商從5G、網(wang)絡(luo)切(qie)片、MEC、NFV、MIMO、eMBB/uRLLC/mMTC的角度理解工業App;
云計(ji)算(suan)廠(chang)商從容器、K8S、邊緣計(ji)算(suan)、規則引擎(qing)、CoAP/MQTT的(de)角度理解(jie)工(gong)業App;
電子游戲(xi)廠商從(cong)AR、VR、MR、XR的(de)角(jiao)度理解工業App;
......
然(ran)而,以上視角形式大(da)于(yu)內容、手段(duan)掩蓋目標,正(zheng)可謂(wei)隔靴搔癢(yang)、盲人摸象、管中窺豹,均未觸及工(gong)業App的實質,使工(gong)業App不得不落入康德(de)哲學中“物(wu)自體”的境地。
究其原因,數(shu)(shu)字(zi)產(chan)業(ye)化與(yu)產(chan)業(ye)數(shu)(shu)字(zi)化是(shi)屬于完全不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)兩大數(shu)(shu)字(zi)經(jing)(jing)濟形態,不(bu)(bu)(bu)論是(shi)從概念的(de)(de)內涵、外延方(fang)面(mian),還是(shi)商業(ye)模式、實(shi)現路徑(jing)方(fang)面(mian),都存在(zai)顯著區別。以上(shang)問題的(de)(de)癥結(jie)在(zai)于套用數(shu)(shu)字(zi)產(chan)業(ye)化的(de)(de)思(si)維去實(shi)現產(chan)業(ye)數(shu)(shu)字(zi)化,照搬原有行業(ye)經(jing)(jing)驗和Know-How到工業(ye)互聯網(wang)和工業(ye)App中(zhong),不(bu)(bu)(bu)可避(bi)免會導致“不(bu)(bu)(bu)見廬山(shan)真面(mian)目,只緣身在(zai)此山(shan)中(zhong)”,墜入可怕的(de)(de)工業(ye)App認知陷(xian)阱中(zhong)。
數字產業化,即信息通信產業,具體包括電子信息制造業、電信業、軟件和信息技術服務業、互聯網行業等,包括但不限于 5G、集成電路、軟件、人工智能、大數據、云計(ji)算、區塊鏈等技術(shu)、產品及服務。
產(chan)業(ye)數字化,即傳統(tong)產(chan)業(ye)應用(yong)數字技術所帶來的產(chan)出(chu)增加和(he)效(xiao)率提升(sheng)部分,包括但不限于(yu)工業(ye)互聯(lian)網、兩化融合(he)、智能制(zhi)造、車(che)聯(lian)網、平臺經濟等融合(he)型(xing)新產(chan)業(ye)新模(mo)式新業(ye)態(tai)。
簡(jian)單來(lai)說,數(shu)字產(chan)業(ye)化(hua)的操作(zuo)對象(xiang)和(he)服(fu)務對象(xiang)是(shi)(shi)(shi)信息(xi)(xi),性(xing)質屬“虛”, 信息(xi)(xi)的表(biao)達通常是(shi)(shi)(shi)二進制(zhi),用0和(he)1來(lai)表(biao)示;產(chan)業(ye)數(shu)字化(hua)的操作(zuo)對象(xiang)和(he)服(fu)務對象(xiang)是(shi)(shi)(shi)物質,性(xing)質屬“實”, 物質的表(biao)達則(ze)是(shi)(shi)(shi)基于(yu)元(yuan)素周期表(biao),根據各行各業(ye)不同的需(xu)求而定(ding)。
數字產業(ye)化(hua)的(de)(de)(de)核心(xin)在(zai)(zai)于信息(xi)(xi)的(de)(de)(de)獲(huo)取、表達、存儲、傳送(song)(song)、處(chu)理(li)(li)和(he)遞送(song)(song),它將現實中的(de)(de)(de)現象(xiang)或物體(ti)用信息(xi)(xi)抽離出來,讓信息(xi)(xi)在(zai)(zai)某種新的(de)(de)(de)媒體(ti)上,以不同的(de)(de)(de)形式表達出來,用一種高效的(de)(de)(de)計算處(chu)理(li)(li)信息(xi)(xi),形成(cheng)可獲(huo)取的(de)(de)(de)知識。例如,電信業(ye)解決(jue)的(de)(de)(de)是信息(xi)(xi)的(de)(de)(de)傳送(song)(song)問(wen)題,源(yuan)于其祖師(shi)爺麥克(ke)斯韋描述電磁(ci)波的(de)(de)(de)麥克(ke)斯韋方程組;人工(gong)智能(neng)解決(jue)的(de)(de)(de)是信息(xi)(xi)的(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)問(wen)題,不管(guan)是采用三(san)層(ceng)神經網(wang)絡機(ji)器翻(fan)譯(yi)NMT模(mo)型還(huan)是統(tong)計機(ji)器翻(fan)譯(yi)SMT模(mo)型。
數(shu)字(zi)(zi)產業(ye)化是產業(ye)數(shu)字(zi)(zi)化的基礎,但僅僅依(yi)靠(kao)數(shu)字(zi)(zi)產業(ye)化是無(wu)法實現產業(ye)數(shu)字(zi)(zi)化的。
工(gong)業(ye)(ye)App,全稱工(gong)業(ye)(ye)互聯網App,是工(gong)業(ye)(ye)技術知識、流程的程序化(hua)封裝(zhuang)和復用。其目(mu)的是優化(hua)生(sheng)產(chan),提高工(gong)業(ye)(ye)品的價(jia)值。工(gong)業(ye)(ye)App面向工(gong)業(ye)(ye)產(chan)品全生(sheng)命周期相關業(ye)(ye)務(設計、生(sheng)產(chan)、實驗(yan)、使用、保障、交易、服務等(deng))的場景(jing)需求,把工(gong)業(ye)(ye)產(chan)品及(ji)相關技術過程中的知識、最佳實踐及(ji)技術訣(jue)竅封裝(zhuang)成(cheng)應用軟件(jian)。
工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)App是(shi)(shi)(shi)一個典型的(de)(de)(de)高端工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)品,它首要(yao)是(shi)(shi)(shi)由工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)技能構(gou)成的(de)(de)(de)。研制工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)App是(shi)(shi)(shi)一門集(ji)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)常(chang)識與“Know-how”大成于一身的(de)(de)(de)專業(ye)(ye)學(xue)識。沒有(you)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)常(chang)識,沒有(you)制造業(ye)(ye)閱歷,只學(xue)過計算機軟件(jian)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程師(shi),是(shi)(shi)(shi)做不出先進的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)軟件(jian)的(de)(de)(de)。
我國(guo)工(gong)業(ye)App發(fa)展仍(reng)處于初級階(jie)段(duan),供給能力(li)(li)依然不足,而國(guo)外(wai)工(gong)業(ye)龍(long)頭正在加(jia)速建設和(he)推廣(guang),對我國(guo)發(fa)展工(gong)業(ye)App帶來競爭壓力(li)(li)。這既是(shi)挑戰(zhan)、又是(shi)機遇。但(dan)當前有(you)一種過度追求高(gao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)能力(li)(li)的(de)傾向(xiang),仿(fang)(fang)佛只要投入數字技(ji)(ji)術(shu)(shu)就能實現工(gong)業(ye)App,仿(fang)(fang)佛數字技(ji)(ji)術(shu)(shu)越(yue)先進、越(yue)高(gao)大(da)(da)上,就越(yue)能產生(sheng)更大(da)(da)的(de)業(ye)務價(jia)值。這導致很(hen)多企業(ye)盲目(mu)跟(gen)風(feng),大(da)(da)規(gui)模部署涵蓋新型傳感器、大(da)(da)數據、云計算、人工(gong)智能、邊(bian)緣計算等最新數字技(ji)(ji)術(shu)(shu)以實現工(gong)業(ye)App。
許多人都以為工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業App屬于App范(fan)疇(chou)或軟件范(fan)疇(chou),實則非也(ye)。如果(guo)像解(jie)剖人體結構那(nei)樣(yang)解(jie)剖工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業App的(de)話,當(dang)翻開工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業App的(de)“軀(qu)殼”時(shi),首(shou)要映(ying)入眼簾的(de)是工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業技能。最可怕的(de)是,不(bu)只許多企業領(ling)導(dao)這樣(yang)認為,政府主管領(ling)導(dao)和高層決策者也(ye)這樣(yang)認為。為了重視工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業互聯網(wang)的(de)發展,在工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業App等工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業軟件的(de)研討(tao)會上,有(you)(you)關(guan)領(ling)導(dao)就(jiu)會找來一大堆(dui)IT人士,云山霧罩地評(ping)論一堆(dui)與(yu)IT有(you)(you)關(guan)的(de)問題(ti)。
殊(shu)不知,工(gong)業(ye)(ye)App是架構在數學科學、物理科學、計算機(ji)技術和工(gong)業(ye)(ye)技術之(zhi)上的宏大(da)建筑,是一座(zuo)復合型知識的宮殿(dian)。工(gong)業(ye)(ye)App是人類制造知識的最好結(jie)晶體。
下面以(yi)工業(ye)軟(ruan)件中最(zui)難(nan)啃的三座大山——CAD、CAE和EDA為例(li),闡述工業(ye)App為什(shen)么是人類(lei)基礎(chu)學科和工程知識的集大成者。
首(shou)先,工業App的(de)(de)研發需要(yao)(yao)有良(liang)好(hao)的(de)(de)數(shu)(shu)學基礎(chu)。各種CAD、CAE、EDA軟件中需要(yao)(yao)多種計算數(shu)(shu)學理論和(he)算法,包括線性方(fang)程組、非線性方(fang)程組求(qiu)(qiu)解(jie)、偏微分方(fang)程求(qiu)(qiu)解(jie)、特征值特征向量(liang)求(qiu)(qiu)解(jie)、大規模(mo)稀疏矩陣求(qiu)(qiu)解(jie)等(deng)都(dou)需要(yao)(yao)非常深厚(hou)的(de)(de)數(shu)(shu)學基礎(chu)。如(ru)果不能熟練運用(yong)各種數(shu)(shu)學工具,對(dui)物理場的(de)(de)建模(mo)也就無從(cong)談(tan)起。
其(qi)(qi)次,工(gong)業App的(de)(de)(de)研發(fa)需(xu)要有(you)良好的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)基礎(chu)。工(gong)業技術的(de)(de)(de)源頭,是(shi)(shi)對材(cai)(cai)料及其(qi)(qi)物(wu)(wu)理(li)特性的(de)(de)(de)開發(fa)與利(li)用,對多物(wu)(wu)理(li)場(chang)及相互耦合的(de)(de)(de)描述與建模是(shi)(shi)各種仿(fang)真分(fen)(fen)析軟件的(de)(de)(de)核(he)心(xin)。任何CAE軟件在(zai)市(shi)場(chang)上存身(shen)的(de)(de)(de)根本都是(shi)(shi)其(qi)(qi)解決(jue)結(jie)(jie)構(gou)(gou)、流體、熱、電磁、光、聲、材(cai)(cai)料、分(fen)(fen)子(zi)動力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等(deng)物(wu)(wu)理(li)場(chang)問題的(de)(de)(de)能力(li)(li)(li),每種物(wu)(wu)理(li)場(chang)都包含豐富的(de)(de)(de)分(fen)(fen)支學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)。以結(jie)(jie)構(gou)(gou)為例,為解決(jue)結(jie)(jie)構(gou)(gou)設計的(de)(de)(de)問題,有(you)可能會涉及到理(li)論力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),分(fen)(fen)析力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),材(cai)(cai)料力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),結(jie)(jie)構(gou)(gou)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),彈性力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),塑性力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),振動力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),疲勞力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue),斷裂(lie)力(li)(li)(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等(deng)一系列學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)。
最后,工(gong)(gong)業App需要(yao)解決(jue)如何將工(gong)(gong)業技術與知識寫進軟(ruan)件。基(ji)礎技術很重要(yao),但不(bu)能(neng)(neng)解決(jue)工(gong)(gong)程(cheng)問題(ti)。麥克斯韋能(neng)(neng)解決(jue)電和光的(de)(de)物理方程(cheng)描述(shu),但卻解決(jue)不(bu)了一家(jia)電氣制(zhi)(zhi)(zhi)造商(shang)的(de)(de)設計制(zhi)(zhi)(zhi)造問題(ti)。制(zhi)(zhi)(zhi)造現場(chang)涉及大量的(de)(de)工(gong)(gong)藝過(guo)程(cheng),這種(zhong)Know-how的(de)(de)轉移,是一個(ge)非常復雜(za)的(de)(de)知識擴散現象。各(ge)(ge)種(zhong)工(gong)(gong)藝如鑄造、焊接(jie)、沖(chong)壓、鍛造、切削、熱處理等,各(ge)(ge)有各(ge)(ge)的(de)(de)現場(chang)訣竅。許多暗默知識,只(zhi)可意會(hui)不(bu)可言傳,師傅的(de)(de)言傳身(shen)授(shou)往(wang)往(wang)是最好的(de)(de)方法。大量的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造經驗(yan),要(yao)想變成(cheng)算(suan)法、編碼,固化到軟(ruan)件,那(nei)都是一個(ge)漫長的(de)(de)過(guo)程(cheng)。工(gong)(gong)業App的(de)(de)價值(zhi),因(yin)此得以(yi)凝聚(ju)。
因此,工業App自身的構成,是令人望而生畏(wei)的數學、物理、計算(suan)機(ji)和(he)工程經驗。
反觀(guan)數字產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)化,以人(ren)工(gong)(gong)(gong)智能為(wei)例,其技術解決(jue)方(fang)案無法(fa)(fa)直(zhi)擊工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)核心痛(tong)點,還在關注(zhu)表面的問題,而非核心痛(tong)點。例如,某(mou)手機制(zhi)(zhi)造(zao)企業(ye)(ye)(ye)希望通過人(ren)工(gong)(gong)(gong)智能提升(sheng)制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)(gong)(gong)藝和良品(pin)(pin)率(lv),但是引(yin)入計算機視(shi)覺做質(zhi)(zhi)檢(jian),只能在產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)生產(chan)(chan)(chan)出來后發現缺陷,遠不(bu)能達到(dao)改進工(gong)(gong)(gong)藝、解決(jue)核心質(zhi)(zhi)量問題的目的。此外(wai),由于(yu)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)設備產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)、場(chang)景(jing)的差(cha)異化與任務(wu)的多樣性(xing),當前的工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)場(chang)景(jing)下(xia)機器學習模型(xing)的可(ke)復(fu)制(zhi)(zhi)推廣性(xing)較差(cha)。例如,工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)場(chang)景(jing)下(xia)的產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)檢(jian)測(ce),不(bu)同生產(chan)(chan)(chan)線、不(bu)同產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)的缺陷種類情況可(ke)能完(wan)全(quan)不(bu)同,在某(mou)一(yi)企業(ye)(ye)(ye)可(ke)能獲得高效率(lv)的算法(fa)(fa)或解決(jue)方(fang)案,移植到(dao)另一(yi)企業(ye)(ye)(ye)或許(xu)并(bing)不(bu)能達到(dao)同樣的效果。
工業(ye)App取之(zhi)于工業(ye),用(yong)之(zhi)于工業(ye)。
超(chao)出工業(ye)App實(shi)際需要(yao)的(de)(de)單純數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)術導入和堆砌,無法確(que)保工業(ye)互聯網的(de)(de)成功(gong)(gong)落(luo)地,反而造成了大量資(zi)源的(de)(de)閑置浪費。數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)術只(zhi)是起點(dian),只(zhi)是賦(fu)能(neng)工具(ju),對數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)術的(de)(de)投(tou)資(zi)和應(ying)用要(yao)以(yi)能(neng)否解決工業(ye)的(de)(de)切實(shi)痛點(dian)為根(gen)本出發點(dian),數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)術的(de)(de)投(tou)入能(neng)否帶來工業(ye)數(shu)(shu)字(zi)化(hua)轉型成功(gong)(gong)需要(yao)各方面的(de)(de)系統調(diao)整與改(gai)革,是一個(ge)復雜的(de)(de)長期推進(jin)過程。
能不能做好工(gong)(gong)業(ye)互(hu)(hu)聯網絕不僅僅依賴于(yu)技術的發展、市(shi)場(chang)的驗(yan)證、人才(cai)的供給以及國家政策(ce)引領等條件,更重要的是需要有正確的認(ren)知路(lu)徑,避免墜(zhui)入(ru)對工(gong)(gong)業(ye)App的認(ren)知陷阱,推動工(gong)(gong)業(ye)互(hu)(hu)聯網走(zou)深向(xiang)實。