图：2019年汉诺威工博会SAP展区现场

今年是我连续第四年参加汉诺威工博会。自从2013年德国政府发布工业4.0以来，汉诺威工博会的主题就一直被定格为“Integrated Industry”，每年仅仅在副标题上体现差别。2014年～2018年的副标题分别是“未来趋势”、“加入网络大家庭”、“发现解决方案”、“创造价值”、“连接与协作”，今年是“工业智能”。根据我的理解，德国人命名的“Integrated Industry”其实应该翻译为“集成的工业”，但是国内却更加愿意翻译为“融合的工业”，体现了中国的文化特点。但是，从德国政府为工业4.0提出的技术路线——“垂直集成、水平集成和全生命周期集成”来看，数字化推动下的这场工业革命的法则本就是精密到每个字节都必须严丝合缝。“集成”这一被IT产业奉为圭臬的准则，依然是第四次工业革命的精髓，也是无法绕过的难点。这几年，我们看到了德国战车牵引着工业4.0精准前行，而同一时期出现的美国工业互联网的旗手却彻底在汉诺威消失匿迹，以至于将高举的工业互联网大旗拱手相让给德国企业。翻看德国工业4.0发布的技术标准，再对比美国工业互联网的参考架构，可以清楚地感受到两者之间在细节、文风和颗粒度上的差异。中国的工业互联网建设历程，是否可以从中获取一些有益的经验？

数字化转型是一场大规模的资源消耗战

就在汉诺威工博会闭幕后一周，位于德国波恩的中小企业研究所（IfM）发布了年度研究报告。报告指出，从2014年到2016年，在德国的中小企业中，利用工业4.0技术改造内部流程的比例，从22%增加到26%；而与此同期，进行产品和服务创新的比例，则从33%降低到30%。背后的原因，据IfM的分析，是因为德国中小企业侧重工业4.0相关的数字化转型，占据了大量的人力和资金，以至于挤压了其他领域的创新。这说明，即便是在资金更加丰富、数字化程度更高、提供工业4.0的产品和服务水平更加成熟的德国，面对数字化转型的资源消耗，也会发生顾此失彼的情况，更毋庸去谈其他国家需要面临的问题。

事实上，根据IDC发布的数据，企业在数字化转型领域，普遍面临着项目众多带来的多线作战，以及人力财力花费巨大的多重挑战。从2017年到2022年，全球数字化转型的年度开支每年不断增长，增速达到16.7%，到2022年全球总开支将达到2万亿美元，而目前全球GDP也仅停留在80万亿美元左右。显然，各个国家选择的数字化转型技术的集约化（通过技术整合的手段来缩短战线）和商品化（通过大规模采购和实施持续降低成本）所达到的力度，很有可能将直接决定数字化转型的成败。

图：数字化转型的风险和投入

规模化和高效率推广是当前数字化转型创新的成功关键

人工智能的广泛应用，或者说“智能化”，代表着数字化转型已经进入到一个新的阶段。今年的汉诺威工博会，就是以工业智能（Industrial Intelligence）为主题，向观众们介绍“人工智能时代人与机器之间的数字网络。这一判断，与国际主流厂商的认识是完全一致的。

结合IDC、麦肯锡和SAP的研究，从大约2007年开始的数字化转型浪潮，已经走过了“大型企业导入”的第一阶段。这一阶段的主要技术以云为引领，包括移动、社交和大数据。经过实践，很多大型企业基本上已经初步完成了这些技术的试验和交付。目前，我们正处在“包括中小型企业在内的加速推广” 的第二个阶段。这一阶段的主要技术以人工智能为引领，还包括物联网、区块链和自然接口。这一阶段的关注焦点，是借助以平台化为代表的集约手段，在包括广大中小企业在内的实体中成规模地普及性推广。今天人们普遍关心的一些社会化的大规模高度复杂的问题，例如智能交通和智能电网，有望在第三阶段，通过以指数级人工智能为引领的更为先进的数字化技术，以自治系统的形式加以解决。自治系统也是德国在工业4.0、智能服务世界之后的下一个新的研究课题。

图：数字化转型的三个发展阶段

汉诺威工博会上的两个工业互联网流派

从上图中的数字化转型的三个发展阶段来看，工业互联网属于第二阶段以规模化和高效率推广为目标的综合性技术。从时间进程来看，对于企业和供应商各方来说都具有相当的紧迫性。目前，从企业应用软件的视角，笔者认为，业界需要正视事实存在的“两个工业互联网流派”，厘清在研发和推广过程中的差异，为广大中小企业给出可供实战的架构和路线，提高企业的参与意愿。

今天国内外对工业互联网的解读，事实上有两个不同的版本或流派。这在本届汉诺威工博会上，有着鲜明的反映。

第一个流派主要围绕工业大数据，特别是在设备管理和生产管理阶段，以“模型+深度数据分析”为代表的各类App为主的应用。在展会现场，很多国外的工业互联网平台应用，基本都属于这种类型。这些平台的背后，往往都是工业自动化厂商——如Siemens、ABB、Schneider、Festo等等。我们姑且将它称为“工业自动化流派”。

第二个流派在前者的基础上，将ERP、CRM、HCM、SCM、PDM等传统的企业应用软件（下文统称为“增量部分”）都纳入到工业互联网平台应用的范畴，从而将工业互联网上升到“全生产要素连接”、“全产业链连接枢纽”的新高度。展会上的一些来自国内的工业互联网平台，如航天、海尔、徐工、三一等等，大多属于这一类型。他们所展示的平台功能，一部分与“工业自动化流派”的数据分析型App存在类似的地方，另一部分与以ERP、CRM为代表的传统的企业应用软件高度重合。这些厂商普遍将自己的产品定位为通用型平台，对外着重宣传跨行业的应用案例。由于中国企业在全球自动化领域实力较弱，因此这些平台的背景基本上都来自自动化领域以外的国内行业头部企业。实际上，以SAP为代表的企业应用软件厂商所推出的工业互联网平台，也属于这一类型。我们姑且将它称为“全生产要素流派”。

从支持企业建设和推广的角度，厘清两种流派的差异

尽管“工业自动化流派”和“全生产要素流派”涵盖的应用范围不同，但是它们目前在架构上却惊人地相似，但是，在应用系统开发的技术路线上，两者还是有一定的区别。

今天，以IaaS-PaaS-SaaS云计算为特征的三层划分方式，已经成为两种流派都普遍接受的技术架构。但是在开发技术路线上，还是存在差异。对于前者，目前的不少声音都认为需要走“软件解耦”以及“微服务”的技术路线，通过提高开发敏捷性来解决落地时的工业App之间的集成问题。但是对于后者的增量部分，也就是传统的企业应用软件部分，微服务仅用于一些与客户和员工相关的领域（如CRM、HCM等），而在其他领域尚未形成共识。目前后者主流的技术路线还是依靠套装软件的内部集成和跨中间件的软件集成。

事实上，经过数十年的发展，对于“全生产要素版”增量部分的这部分企业应用软件，市场上早已实现了充分竞争，达到了很高的商品化水平，形成了各自的生态系统。从上世纪90年代开始，企业应用软件商就启动了向SaaS的转型，并在2018年完成了全行业从本地独立部署向SaaS的转型。今天，一家典型的制造企业，所使用的这部分商品化企业应用软件的源代码总和，普遍可以达到数亿乃至十亿行规模的水平。而“工业自动化流派”的单个工业App，其核心算法的源代码行数，目前看来普遍在万行或数千行的规模。它们不仅尚未形成成熟的商品化能力，并且由于工业自动化领域本身的分散竞争格局，这些工业App分布在各个厂商的平台之上而难以整合。在悬殊的体量对比和现实因素的考虑之下，在可以预期的时间内，“工业自动化流派”所期待的传统企业应用软件“软件解耦”，并迁移到“工业自动化流派”平台上的预期，是不大可能发生的。两种流派的平台，将会长期共存。

面对两大不同的流派，企业在建设工业互联网的时候，在架构和技术路线上究竟应该如何做出选择呢？

案例：两种工业互联网流派的实战结合

刀具作为金属切割加工的工具，直接决定了机械制造产品的质量。德国精密刀具和加工解决方案的“隐形冠军”企业，同时也是一家中型家族企业——MAPAL，通过与SAP和Siemens合作，打造自己的工业互联网的方案，代表了德国企业将两种流派结合的工业互联网技术路线。

对于MAPAL来说，他的客户普遍面临的一大挑战，是如何有效地管理围绕刀具在加工过程中搜集的数据，并帮助客户更好地进行刀具的管理。MAPAL给出的解决方案是由MAPLE和客户一道来维护和使用通过物联网采集而来的刀具数据。MAPAL在SAP 的PaaS云平台上，将刀具所有的数据都整合进来——无论是刀具在切削过程的工艺数据，还是刀具自身的制造数据、材料数据，还是刀具的设计、采购、库存数据——从而实现刀具全生命周期的数据管理。在此基础上，结合MAPAL对刀具使用寿命和磨损程度的理解，利用SAP现有的SaaS软件，以及在SAP的PaaS云平台上开发自己的工具，帮助客户管理自己的刀具库，对刀具及时进行修复，优化采购流程，合理地设置刀具库存。为了帮助客户更容易地访问刀具数据和使用相关的SaaS软件，SAP还与Apple合作，开发出了基于IOS的应用，进一步促进和加快客户刀具经理的工作。与此同时，MAPAL还与Siemens合作，借助Siemens Mindsphere，采集刀具在客户工作现场的物联网数据，并将这些数据传递给SAP的云平台。

图：MAPLE与SAP和Siemens合作打造工业互联网

事实上，MAPAL自己在财务、人事、设计、采购、生产、销售、服务等内部领域，也都在使用SAP的系统。MAPAL为客户提供的工业互联网，让MAPAL可以涵盖的业务范围，从MAPAL内部扩展到了使用MAPAL刀具的客户。那么，对于MAPAL来说，应该在怎样的一个架构下，规划自身的对内的数字化和对外的工业互联网建设呢？

融入智慧企业体系下的工业互联网

智慧企业（Intelligent Enterprise）是SAP在2018年提出的企业的新一代数字化架构。它包括了五大SaaS领域——客户体验、制造与供应链、数字化核心、人员管理和网络与支出管理（它们统称为智慧企业套件，包含了一系列的SaaS应用），以及整合了数据管理和云平台的数字化平台。智能技术（包括人工智能与机器学习、物联网和分析等等），分布在智慧企业套件和数字化平台中。

图：SAP的智慧企业架构

显然，从业务的视角，无论是客户自身的业务功能（如MAPAL的财务、人事、设计、采购、生产、销售、服务），还是工业互联网的功能（在MAPAL的案例中，它的工业互联网的使用者既包括了客户，也包括MAPAL自己），都被整合到同一个智慧企业的架构中。在本次汉诺威工博会上，SAP与20多家合作伙伴一道，同样在这个架构下，提供了从设计到运营D2O（Design to Operation）的工业互联网端到端应用。

图：本届汉诺威工博会上SAP的展区

那么，在智慧企业的体系下，究竟应该如何实现工业互联网平台的设计和创新？这正是笔者在即将出版的新书中要介绍的内容。

新书推介：《智慧企业工业互联网平台开发与创新》——已开始网上预售

本书一共分为五篇，共十二章。

第一篇主要介绍工业互联网的架构与规划，这是企业利用工业互联网技术，开展数字化转型的基础。包括以下两个章节：

第一章：工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构

第二章：工业互联网架构特点是“数字和流程混合驱动”

第二篇围绕SAP在2017年推出的以达芬奇命名的Leonardo平台，以及2018年推出的智慧企业解决方案，介绍SAP在面对以工业互联网为代表的数字化浪潮下，如何制定自身的产品战略，打造企业新一代的数字化整体架构，迈向智慧企业的愿景目标。包括以下三个章节：

第三章：基于数字化“双模”理论打造工业互联网

第四章：迈向工业互联网的SAP产品布局理念

第五章：工业互联网的愿景目标——智慧企业

后三篇主要围绕着具体的工业互联网实践，从数字化产品、数字化制造和数字化服务等三个方面，具体介绍如何利用工业互联网进行数字化转型与创新的原理、方法和案例。在这三篇的章节的命名规则上，都遵循了“从xx到xx的创新”的方式，可以让读者清楚地了解创新的来龙去脉。这里讲述的七大创新在企业的数字化转型实践中，都是十分重要的课题，非常值得我们深入地进行研究，它们是：

第六章：数字化双胞胎从面向资产向面向生态网络协同的创新

第七章：从基于PLM的文档管理向端到端数字化主线的创新

第八章：从大规模制造向大规模定制的创新

第九章：从传统的线型供应链向数字化供应链的创新

第十章：从集中式制造到分布式制造的创新

第十一章：从被动式维修向基于机器学习的大数据预测性维护的创新

第十二章：从制造为中心向服务为中心的创新

现在，让我们一同开启工业互联网的创新之旅吧！

来源：走向智能论坛

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