導讀

近日，我國首套智能化浪潮研究叢書《走向智能叢書》第三部著作面世，由安筱鵬博士所著作《重構：數字化轉型的邏輯》一書，已由電子工業出版社出版，並在京東天貓等各大網店熱銷。安筱鵬博士在本書自序中指出，5G、物聯網、人工智能、數字孿生、雲計算等智能技術羣的“核聚變”，推動着人類社會從萬物互聯邁向萬物智能，從大連接走向大賦能新階段，我們正在進入智能+新時代。

5G、物聯網、人工智能、數字孿生、雲計算、邊緣計算、時間敏感網絡等智能技術羣的“核聚變”，推動着人類社會從萬物互聯（Internet of Everything）邁向萬物智能（Intelligence of Everything），從大連接走向大賦能新階段，我們正在進入智能+新時代。

新一代信息通信技術的持續創新和滲透擴散，新一輪工業革命正在全球範圍孕育興起，製造業加速向數字化、網絡化、智能化方向延伸拓展，萬物互聯、數據驅動、軟件定義、平臺支撐、組織重構、智能主導正在構建制造新體系，成爲全球新一輪產業競爭的制高點，全球製造業正邁向體系重構、動力變革、範式遷移的新階段。

製造業正邁向體系重構的新階段。工業革命300年來，從機械化、電氣化、自動化到智能化，技術變革是永恆的主題，在新一輪產業革命背景下，以互聯網、大數據、人工智能爲代表的新一代信息通信技術與製造業加快融合發展，正在全方位重構製造效率、成本、質量管控新體系，全方位重塑製造業的生產主體、生產對象、生產工具和生產方式。

第一，誰來生產（who）在變。生產過程的參與主體從生產者向產消者（pro consumer）演進，個性化定製模式的興起讓消費者全程參與到生產過程中，消費者在產品過程的發言權和影響力不斷提升。

第二，生產什麼（what）在變。伴隨着萬物互聯時代的到來，生產對象從功能產品向智能互聯產品演進，可動態感知並實時響應消費需求的無人駕駛、智能機器人等智能化產品的商業化步伐不斷加快。第三，用何工具（which）在變。信息技術革命使得工業社會傳統的以能量轉換爲特徵的工具被智能化工具所驅動，形成了智能工具——具備對信息進行採集、傳輸、處理、執行能力的工具，當前，數字化技術使勞動工具加速智能化，生產工具從傳統的能量轉換工具向智能工具演進，3D打印、數控機牀、智能機器人等智能裝備快速湧現。

第四，如何生產（how）在變。伴隨着新一代信息技術的發展，新型傳感、泛在網絡、雲計算、人工智能、數字欒生等技術加速實體制造與虛擬製造加速融合，推動生產方式從傳統制造的“試錯法”到基於數字仿真的“模擬擇優法”轉變，構建制造業快速迭代、持續優化、數據驅動的新生產方式。

第五，在哪生產（where）在變。網絡化協同製造、分享製造等製造業新模式推動生產地點從集中化走向分散化，跨部門、跨企業、跨地域的協同成爲常態，尤其是分享製造的發展，構建起了檢測、加工、認證、配送等製造能力標準化封裝、在線化交易的新體系，推動製造能力在全社會範圍內進行協同。

製造業正邁向動力變革的新階段。新一代信息通信技術尤其是大數據技術的發展，驅動製造業邁向轉型升級的新階段——數據驅動的新階段，可以從三方面來理解。

首先，資源優化是目標。新一代信息通信技術與製造業融合主要動力和核心目標就是不斷優化製造資源的配置效率，就是要實現更好的質量、更低的成本、更快的交付、更多的滿意度，就是要提高製造業全要素生產率。

其次，數據流動是關鍵。新一代信息通信技術是如何優化製造資源配置效率？信息流是如何帶動技術流、資金流、人才流、物資流？關鍵是數據流動，即能夠把正確的數據、在正確的時間、以正確的方式、傳遞給正確的人和機器，把數據轉化爲信息，信息轉化爲知識，知識轉化爲決策，以應對和解決製造過程的複雜性和不確定性等問題，提高製造資源的配置效率。

第三，工業軟件是核心。數據如何轉化爲信息，信息如何轉化爲知識，知識如何轉化爲決策，其背後都有賴於軟件,軟件本質上是人類隱性知識顯性化的載體，是一套數據自動流動的規則體系，把數據轉變爲信息，信息轉變爲知識，知識轉變爲決策，不斷優化資源的配置效率，全面提升全要素生產率，激發經濟創新活力、發展潛力和轉型動力，培育基於數據驅動的新動能。

製造業正邁向範式遷移的新階段。製造範式指在一定時期、在特定技術條件下對製造業價值觀、方法論、發展模式和運行規律的認識框架。新一代信息通信技術和製造業的融合發展，正在帶來範式的遷移，人類認識和改造世界的方法正從傳統的理論推理、實驗驗證向模擬擇優和大數據分析轉變。

第一，理論推理法。以牛頓定律、愛因斯坦相對論爲代表的理論推理法是人類認識世界的最根本的方法，19世紀末發展到極致，理論推理法以“觀察+抽象+數學”爲關鍵要素，依賴於少數天才科學家，具備嚴密的邏輯關係，是實驗驗證和模擬擇優的基礎。

第二，實驗驗證法。以愛迪生髮明燈泡爲代表的實驗驗證法在16世紀文藝復興開始萌芽，20世紀伴隨着工業化進入鼎盛時期，實驗驗證以“假設+實驗+歸納”爲關鍵要素，依賴於設備材料的高投入，實驗過程大協作、長週期，驗證結果直觀。

第三，模擬擇優法。以波音777研發爲代表的模擬擇優法興起於20世紀80年代，以“樣本數據+機理模型”爲關鍵要素，依賴於高質量機理模型的支撐，投入少、週期短。和傳統的“試錯法”相比，依託基於模型的產品定義（MBD）、全數字化樣機、虛擬仿真技術等一系列模擬擇優法的新技術、新理念，可推動產品研發、驗證、製造、服務業務在賽博空間的快速迭代，實現更短的研發週期、更低的製造成本、更高的產品質量和更好的客戶體驗。

第四，大數據分析。以GE通過平臺優化風電設備性能爲代表的大數據分析興起於21世紀初，以“海量數據+大數據分析模型”爲關鍵要素，依賴於海量數據的獲取，計算、存儲資源的低成本和高效利用，是一種基於數據驅動的價值創造範式。這主要是因爲，物聯網、大數據、雲計算等新一代信息技術正在建立一個廉價、快速、高效的數據存儲、計算和處理體系，新一代信息通信技術正推動人類進入一個全面感知、可靠傳輸、智能處理、精準決策的新時代，尤其是大數據技術的應用，拓展了人類認識世界的視野，通過大數據分析技術可對不可見世界和未知世界進行預測，進一步豐富了人類對客觀世界的認識。

我們正在迎來一次新工業革命，在這場前所未有的大變革中，我們不只是旁觀者、見證者，而是這場偉大實踐的親歷者、參與者、實踐者。1980年代國際社會提出智能製造的概念，伴隨着新技術應用和實踐探索，智能製造的內涵和外延在過往的40年一直在不斷演變。2012年國際社會提出工業互聯網並日益成爲各界關注的焦點，智能製造與工業互聯網是面對製造轉型升級需求，基於不同時代的技術體系、需求結構、競爭格局提出的解決方案，既有聯繫又有區別，從智能製造到工業互聯網，是信息技術體系從傳統架構向雲架構的遷移，是製造資源從局部優化到全局優化的演進，是業務協同從企業內部到產業鏈的擴展，是競爭模式從單一企業競爭到生態體系競爭的升級，是產業分工從基於產品的分工到基於知識的分工深化，但其內的邏輯是一致的——以數據的自動流動化解複雜系統的不確定性。

不重構，無未來。面對數字化未有之大變局，如何穿越紛繁晦澀的新概念迷霧，釐清數字化轉型的技術、經濟和商業邏輯，重構企業的戰略思維、技術體系、商業模式、產業版圖、核心能力和組織架構？這些是我們業界同仁共同思考的問題。我們需要思維重構，在數據+算法定義的世界中，探索升維思考之後降維落地之路；需要戰略重構，數字化轉型帶來了工具革命和決策革命，人們要重新思考戰略的形成、演化與落地。需要技術重構，大科學、大技術交叉融合的時代，技術體系的解耦、分化、再封裝正在構建新技術體系。需要能力重構，技術賦能時代，傳統能力升級與新型能力培育的交織，重塑競爭力體系；需要組織重構，企業組織迎來了一場轉基因工程，無邊界的液態組織正在激活企業的內生動力。

面以紛繁複雜的技術產業趨勢和競爭格局，我們需要思考如何穿越概念霧霾，從雲計算、大數據、物聯網到人工智能，從智能製造、工業互聯網、工業4.0到兩化深度融合，我們需要穿越概念霧霾的淨化器；思考如何釐清轉型本質，本質是以數據的自動流動化解複雜系統的不確定性，優化資源配置效率；思考如何洞察技術變局，以OT與IT融合、雲架構升級、微服務落地，如何粉碎僵化開發模式和陳規桎梏，重建技術支撐體系；思考如何升級思維體系，以大視野、大科學、大融合維度視角，審視新一輪科技革命和產業變革機理，打通穿透數字化轉型的技術、產業、經濟、商業、政策的語境與邏輯。

基於對萬物互聯、兩化融合、智能製造、工業互聯網、製造強國的思考，梳理碎片化的、應景式的、脈衝式的思想碎末，就是想去釐清製造業轉型的基本邏輯，形成了《重構：數字化轉型的邏輯》這本書，儘管這種思考有些不自量力，這種思考有些凌亂、也不夠嚴謹，還有許多值得商討之處，唯一的希望是這些思考能夠爲業界同仁提供一點啓發。

是爲序。

◆ 圖書作者簡介 ◆

◆ 大咖聯袂力薦 ◆

◆ 圖書目錄 ◆

上篇 智造的邏輯：

從生產裝備自動化到數據流動自動化

CHAPTER 01 智能製造的本質 002

一、信息、不確定性與人類社會發展 002

二、企業競爭的本質：優化資源配置效率的競爭 012

三、智能製造的本質：以數據的自動流動化解複雜系統的 不確定性 016

CHAPTER 02 製造業智能化轉型的趨勢 023

一、萬物互聯：互聯一切可數字化的事物 023

二、數據驅動：驅動製造資源的優化配置 027

三、軟件定義：定義數據自動流動的規則 028

四、平臺支撐：支撐製造業生態體系的構建 030

五、組織重構：重構社會分工協作體系 032

CHAPTER 03 信息物理系統（CPS）：智能製造技術體系

一、CPS 的總體定位：支撐智能製造的綜合技術體系 035

二、CPS 的技術要素：“一硬”“一軟” 036

“一網”“一平臺” 037

三、CPS 的層級體系：單元級、系統級、系統之系統級 040

四、全面理解 CPS：堅持 5 個統一 043

五、建設 CPS 的思路：數據自動流動是關鍵 046

CHAPTER 04 軟件定義的未來工業

一、軟件定義的本質 054

二、軟件定義產品 060

三、軟件定義企業管理流程 066

四、軟件定義企業生產方式 077

五、軟件定義企業新型能力 086

六、軟件定義產業生態 092

CHAPTER 05 工業 4.0：他山之石的啓示 097

一、工業 4.0：爲什麼 097

二、工業 4.0：是什麼 103

三、工業 4.0：如何看 110

四、工業 4.0：怎麼幹 119

中篇 工業互聯網：

從基於產品的分工到基於知識的分工

CHAPTER 06 探索製造業與互聯網融合發展之路 130

一、製造業是實施“互聯網 +”行動的主戰場 130

二、我國製造業與互聯網融合發展的新進展 133

三、製造業與互聯網融合發展面臨的新形勢 136

四、“雙創”平臺是推進製造業與互聯網融合的抓手 138

五、新模式是製造業與互聯網深度融合的重要標誌 143

六、“新四基”是深化製造業與互聯網融合的關鍵支撐 152

CHAPTER 07 工業互聯網平臺：爲什麼，是什麼，怎麼看？

一、爲什麼 156

二、是什麼 159

三、怎麼看 196

CHAPTER 08 工業互聯網平臺的演進路徑

一、成本驅動導向階段 215

二、集成應用導向階段 216

三、能力交易導向階段 218

四、創新引領導向階段 219

五、生態構建導向階段 220

CHAPTER 09 工業互聯網平臺建設的出發點、切入點、着力點和落腳點 222

一、工業互聯網平臺建設的出發點 222

二、工業互聯網平臺建設的切入點 224

三、工業互聯網平臺建設的着力點 229

四、工業互聯網平臺建設的落腳點 232

下篇 數字經濟：

從製造大國到製造強國之路

CHAPTER 10 製造強國：迎接新一輪產業革命的歷史使命 238

一、對當前新一輪產業革命的基本認識 238

二、各國戰略佈局對中國製造強國建設的意義和啓示 241

三、加快製造強國建設的思考與建議 243

CHAPTER 11 以信息化培育壯大新動能

一、培育壯大新動能意義重大 250

二、培育壯大新動能要處理好幾個關係 251

三、我國新動能培育壯大成效初顯 252

CHAPTER 12 製造業是分享經濟的主戰場

一、消費領域經歷了分享經濟的早春 257

二、製造業將成爲分享經濟的主戰場 259

三、分享製造：化解制造業困境的有益探索 261

四、分享製造的內在機理 262

CHAPTER 13 探索服務型製造的路線圖

一、數字經濟時代服務型製造新特點 264

二、服務型製造發展的動力機制 266

三、我國服務型製造的現狀 269

四、樹立服務型製造的發展觀 272

CHAPTER 14 產業聯盟：產業競爭格局演變中的組織創新

一、產業聯盟的基本類型 274

二、產業聯盟的發展特點 277

三、產業聯盟發展的內在機制 279

四、產業聯盟的發展趨勢 280

CHAPTER 15 擁抱數字經濟時代

一、新動能：數字經濟成爲經濟增長的重要驅動力 283

二、新機遇：中國數字經濟快速增長、規模龐大、潛力巨大 286

三、新圖景：面向製造業的數字經濟蓬勃發展 287

四、新路徑：產業轉型的切入點與着力點 290

五、新模式：新舊動能接續的重要着力點 292

六、新生態：基於平臺的產業生態競爭從 ICT 產業向製造業演進 294

文章轉載自《走向智能論壇》，如有涉及版權等問題請及時聯繫我們，著作權解釋權屬原創者所有，本文工業4.0俱樂部推薦閱讀！

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