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重构：数字化转型的逻辑

作译者：安筱鹏

出版时间：2019-02 千字数：294 版次：01-01 页数：328

开本：16开装帧： I S B N ：9787121359095

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纸质书定价：￥79.0

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上篇	智造的逻辑：从生产装备自动化到数据流动自动化
CHAPTER 01    智能制造的本质	002
一、信息、不确定性与人类社会发展	002
（一）认知的动力：对不确定性的恐惧	003
（二）认知的分野：认知规律中的不确定性	004
（三）信息的价值：减少认知的不确定性	007
（四）社会的演进：基于信息能力拓展的分工与协作	009
二、企业竞争的本质：优化资源配置效率的竞争	012
（一）企业竞争的本质	012
（二）不确定性的来源	013
三、智能制造的本质：以数据的自动流动化解复杂系统的
不确定性	016
（一）智能的演化	016
（二）数据的自动流动	018
（三）信息化与资源优化配置	020
 CHAPTER 02	制造业智能化转型的趋势	023
	一、万物互联：互联一切可数字化的事物	023
	二、数据驱动：驱动制造资源的优化配置	027
	三、软件定义：定义数据自动流动的规则	028
	四、平台支撑：支撑制造业生态体系的构建	030
	五、组织重构：重构社会分工协作体系	032
	CHAPTER 03	信息物理系统（CPS）：智能制造技术体系
一、CPS 的总体定位：支撑智能制造的综合技术体系	035
036
	二、CPS 的技术要素：“一硬”“一软”“一网”	
	“一平台”	037
	三、CPS 的层级体系：单元级、系统级、系统之系统级	040
	四、全面理解 CPS：坚持五个统一	043
	五、建设 CPS 的思路：数据自动流动是关键	046
	（一）资源优化是目标	046
	（二）数据自动流动是关键	048
	（三）工业软件是核心	050
	（四）新型能力培育是主线	051
	（五）系统解决方案是重点	053
	CHAPTER 04	软件定义的未来工业
一、软件定义的本质	054
054
	（一）国际制造业巨头的转型	055
	（二）中国领军企业的探索	057
	（三）工业软件的本质	058
	二、软件定义产品	060
	（一）软件定义产品功能	061
	（二）软件定义产品结构	063
	三、软件定义企业管理流程	066
	（一）软件支撑和定义的研发设计模式	067
	（二）软件支撑和定义经营管理模式	071
（三）软件支撑和定义的组织架构	073
四、软件定义企业生产方式	076
（一）制造范式的迁移：从实体制造到虚拟制造， 以快速迭代、持续优化、数据驱动重建制造
效率、成本、质量管控体系	077
（二）制造模式的变革：从规模生产到定制生产， 以数据的自动流动解决复杂制造系统的不
确定性、多样性和复杂性	081
（三）制造系统的重建：从封闭体系走向开放体系，
	以网络化协同实现制造资源局部优化向全局	
	优化的演进	083
	五、软件定义企业新型能力	086
	（一）产品研发创新能力	087
	（二）精益及柔性生产能力	088
	（三）市场需求实时响应能力	089
	（四）全生命周期服务能力	091
	六、软件定义产业生态	092
	（一）软件定义的智能终端产业生态	092
	（二）软件支撑和定义的智能装备产业生态	093
	（三）软件定义的智能制造产业生态	095
CHAPTER 05	工业 4.0：他山之石的启示	097
	一、工业 4.0：为什么	097
	（一）危机意识	098
	（二）机遇意识	099
	（三）领先意识	101
	二、工业 4.0：是什么	103
	（一）工业 4.0 是互联	103
（二）工业 4.0 是集成	104
（三）工业 4.0 是数据	106
（四）工业 4.0 是创新	107
（五）工业 4.0 是转型	109
三、工业 4.0：如何看	111
（一）工业 4.0 与两化深度融合：如出一辙、
异曲同工、殊途同归	111
（二）工业 4.0：德国制造的新品牌、新名片	113
（三）德国工业 4.0 战略的实施：举全国之力	115
（四）优先行动：标准、技术、人才	117
（五）信息安全：全球的共同挑战	119
四、工业 4.0：怎么干	119
（一）凝聚行业共识：把智能制造作为两化融合的
主攻方向	119
（二）整合产业资源：把增强智能装备和产品自
主发展能力作为智能制造的突破口	121
（三）突出试点示范，把推广普及智能工厂作为
智能制造的切入点	122
（四）创新体制机制，把培育新业态、新机制、
新模式作为智能制造的核心任务	123
（五）坚持标准先行：把制订智能制造标准化作为
智能制造的优先领域	124
（六）夯实产业基础：把构建自主的信息技术产业体系和工业基础能力作为建设智能制造的
重要支撑	125
（七）强化保障能力：人才、信息安全和制造业
创新体系	126
中篇	工业互联网：从基于产品的分工到基于知识的分工
CHAPTER 06	探索制造业与互联网融合发展之路	130
	一、制造业是实施“互联网 +”行动的主战场	130
	（一）这是由制造业的战略地位所决定的	130
	（二）这是催生中国经济增长新动能的客观要求	131
	（三）这是互联网与制造业融合的特征和趋势所决定的	132
	二、我国制造业与互联网融合发展的新进展	133
（一）基于互联网的开放式“双创”平台不断涌现，
成为支持制造业转型升级的重要依托	133
（二）骨干企业研发设计迈向集成协同新阶段，
新型研发组织模式不断涌现	134
（三）智能装备在重点行业开始普及，成为增强产业
核心竞争力的重要途径	135
（四）信息技术与制造业融合发展，推动制造业生产
方式持续变革	135
（五）生产性服务业引领制造业转型升级，新的基础
设施体系不断完善	135
三、制造业与互联网融合发展面临的新形势	136
（一）互联网加速构建新的创新体系，日益成为
制造业转型升级的新动力	136
（二）互联网加速开辟市场需求新领域，拓展
制造业发展新空间	137
（三）互联网加速构建新型制造体系，重塑国际
竞争新优势	138
四、“双创”平台是推进制造业与互联网融合的抓手	139
（一）“双创”助力制造业提质增效、转型升级	139
（二）大企业是推动“双创”的主力军	140
	（三）“双创”平台建设是两化融合的深化	141
	五、新模式是制造业与互联网深度融合的重要标志	143
	（一）网络化协同制造	143
	（二）个性化定制	145
	（三）服务型制造	149
	（四）制造业分享经济	150
	六、“新四基”是深化制造业与互联网融合的关键支撑	152
	（一）什么是“新四基”	152
	（二）为什么要发展“新四基”	154
	（三）“新四基”发展重点	154
CHAPTER 07	工业互联网平台：为什么，是什么，怎么看？	156
	一、为什么	156
	（一）工业互联网平台是技术发展的新阶段	157
	（二）工业互联网平台是企业竞争的新赛道	158
	（三）工业互联网平台是产业布局的新方向	158
	（四）工业互联网平台正处在规模扩张的窗口期	159
	二、是什么	159
	（一）工业互联网平台的架构	159
	（二）工业互联网平台的本质	170
	（三）工业互联网平台的核心	180
	（四）工业互联网与消费互联网的区别	183
	（五）制造业数字化架构体系的演进：从传统 IT 架构	
	到工业互联网架构	184
	（六）微服务：工业互联网架构技术变革的关键	186
	（七）工业互联网平台的主要矛盾	194
	三、怎么看	196
	（一）工业云视角	196
	（二）解决方案视角	198
	（三）操作系统视角	200
	（四）产业生态视角	202
	（五）经济学的视角	204
CHAPTER 08	工业互联网平台的演进路径	213
	一、成本驱动导向阶段	213
	二、集成应用导向阶段	214
	三、能力交易导向阶段	216
	四、创新引领导向阶段	217
	五、生态构建导向阶段	218
CHAPTER 09	工业互联网平台建设的出发点、切入点、	
	着力点和落脚点	220
	一、工业互联网平台建设的出发点	220
	（一）工业互联网平台是建设现代化产业体系的
重要支撑	221
（二）工业互联网平台是建设制造强国和网络强国的
焊接点	221
（三）工业互联网平台是我国经济实现高质量发展的
必然选择	221
（四）工业互联网平台是全球新一轮产业竞争的制高点	222
二、工业互联网平台建设的切入点	222
（一）工业设备上云是工业互联网平台建设的切入点	223
（二）推动工业设备上云	224
（三）工业设备上云亟须突破的四大瓶颈	225
三、工业互联网平台建设的着力点	227
（一）打造两类工业互联网平台	227
（二）建设三类工业 App	228
（三）开展四类试验测试	229
（四）完善四大支撑体系	229
	四、工业互联网平台建设的落脚点	230
（一）在宏观层面上，提升数据驱动的资源高效
配置能力，助力动力变革	231
（二）在中观层面上，培育数据驱动的生态构建
能力，抢占产业竞争制高点	231
（三）在微观层面上，打造数据驱动的企业新型
能力，构筑竞争新优势	232
下篇	数字经济：从制造大国到制造强国之路
CHAPTER 10   制造强国：迎接新一轮产业革命的历史使命	236
一、对当前新一轮产业革命的基本认识	236
（一）新一代信息技术蓬勃发展以及与传统工业 技术的融合创新，是新一轮产业革命的产业
技术基础	236
（二）各国对 2008 年金融危机的深刻反思，增强了
各界应对新一轮产业革命的危机感和紧迫感	237
（三）高端装备产业的战略地位更加凸显，智能制造
成为新一轮产业革命的主攻方向	238
（四）构建跨领域、协同化、网络化国家制造业创新
体系，成为发达国家的共同选择	238
二、各国战略布局对中国制造强国建设的意义和启示	239
（一）牢牢树立制造业是国家崛起、实现两个百年
目标战略基石的理念	239
（二）走出一条具有中国特色的两化深度融合之路，
是实现制造强国的必然选择	240
（三）打造国家产业治理新型能力，是应对新一轮
产业变革的当务之急	240
	（四）全面准确理解和认识市场与政府的关系，
	不断深化经济体制改革，是制造强国建设的	
	基础和核心	241
	三、加快制造强国建设的思考与建议	241
	（一）树立数字经济发展观	241
	（二）深化制造业与互联网融合发展	243
	（三）建立具有竞争力的产业生态系统	244
	（四）培育数据驱动型企业	246
	（五）构建创新开放共享的产业发展环境	247
CHAPTER 11	以信息化培育壮大新动能	248
	一、培育壮大新动能意义重大	248
	二、培育壮大新动能要处理好几个关系	249
	三、我国新动能培育壮大成效初显	250
CHAPTER 12	制造业是分享经济的主战场	255
	一、消费领域经历了分享经济的早春	255
	二、制造业将成为分享经济的主战场	257
	三、分享制造：化解制造业困境的有益探索	259
	四、分享制造的内在机理	260
CHAPTER 13	探索服务型制造的路线图	262
	一、数字经济时代服务型制造新特点	262
	二、服务型制造发展的动力机制	264
	（一）市场需求正在从产品导向向产品服务系统转变	264
	（二）高价值环节从制造环节为主向服务环节为主转变	265
	（三）竞争优势从规模化供给能力向个性化供给	
	能力转变	265
	（四）客户交易正在从短期交易向长期交易方式转变	266
	三、我国服务型制造的现状	267
	（一）基于产品设计的增值服务	268
	（二）基于产品效能提升的增值服务	268
	（三）基于产品交易便捷化的增值服务	269
	（四）基于产品整合的增值服务	270
	四、树立服务型制造的发展观	270
CHAPTER 14	产业联盟：产业竞争格局演变中的组织创新	272
	一、产业联盟的基本类型	272
	二、产业联盟的发展特点	275
	三、产业联盟发展的内在机制	277
	四、产业联盟的发展趋势	278
CHAPTER 15	拥抱数字经济时代	281
	一、新动能：数字经济成为经济增长的重要驱动力	281
	二、新机遇：中国数字经济快速增长、规模庞大、	
	潜力巨大	284
	三、新图景：面向制造业的数字经济蓬勃发展	285
	四、新路径：产业转型的切入点与着力点	288
	五、新模式：新旧动能接续的重要着力点	290
	六、新生态：基于平台的产业生态竞争从 ICT 产业向	
	制造业演进	292

序一
制造业是经济发展的脊梁，制造业是大国崛起的支柱。
工业革命以来，制造业成为科学和技术进步成果的主要载体，制造业成为创新的发源地。
300 年科学技术和产业的发展，积累了一场新的变革，似乎这场变革依然选择制造业为试验场。
这场变革，肇始于信息技术从通用目的技术向大众技术转变，信息资源从理论概念向经济社会发展所有领域、各个环节不可须臾或缺的要素转变。
这场变革发轫于感知、物联、移动、大数据、人工智能这些信息技术新领域推动了比特与原子的融合，信息技术、工业技术的融合，工业基础设施与信息基础设施的融合。融合的新技术体系和基础设施有能力改变工业革命以来形成的产业形态、技术路径、商业模式。
这场变革加速于 2008 年金融危机。危机的发生推动着学术界、产业界、政界的思考，为什么，走向何方，如何在变革中保持企业和国家的竞争力。
这场变革来得如此迅猛、广泛、深刻。2008 年，全球市值前五位没有一家互联网公司，2018 年，前五名被互联网企业包揽。网络穿透了国界， 渗透到经济、社会、军事、文化、生活的各个角落，呀呀学语以手机为工具、行动不便的老人用手机购买服务。知识普及、能力提升以从来没有过的速度前行，从物质产品极度匮乏到大规模产能过剩，中国只用了 30 年时间。制造业正在系统体验由此带来的变革。先进制造业、智能制造、工业4.0、互联网 + 制造、工业互联网、两化深度融合、数字化转型，网络制造、绿色制造、极限制造、柔性制造、定制生产、循环制造、数字制造，制造业历史上从来没有像今天一样，在短短的时间内，为如此多的技术、概念、模式包围。
制造业正在尝试突出重围、引领变革。一道道工艺、一个个产品、一条条生产线、一个个企业、一串串供应链正在将数字、技术、平台融合， 从相对落后的昨天，向网络化、数字化、智能化的明天转变；感知、物联、数字孪生、信息物理系统正以制造业的实践诠释数字如何与原子融合，工业技术、信息技术、智能技术融合起来为制造业产生了更高的效率。这些探索，为经济社会各个领域在新技术体系下的发展，提供了参考模板。
安筱鹏博士以官员的身份观察、推动这场变革，以学者的睿智思考、归纳这场变革。其近作《重构：数字化转型的逻辑》一书，正是这双重视野的结晶。
全书三个部分，从智能制造、工业互联网、数字经济出发，以经典的实例为引导，以经济学理论为根基，对变革的技术特征、路径特征、商业模式特征、理论特征作了系统而又具体的分析和总结，不失为关注、参与到这场变革中的学者、技术人员、企业家、政府官员一本难得的参考读物。
是以为序。


杨学山
2018 年 10 月 31 日
于北京到福州的航班上

序二
当前，新一代信息技术、新材料技术、新能源技术正在带动群体性技术突破，新的商业组织形态和商业模式层出不穷。特别是新一代信息技术和先进制造技术深度融合，柔性制造、网络制造、智能制造日益成为全球制造业发展的重要方向。我国是制造业大国，也是互联网大国，拥有完备的产业体系、坚实的制造基础和吸收新技术的巨大国内市场，在新兴科技和产业领域已取得一定突破，具有抓住这次科技和产业革命机遇的有利条件。面对这一新的历史机遇，我们必须牢牢把握技术变革的内在发展规律， 顺势而为、前瞻部署，抢占新一轮产业竞争的制高点。
回顾工业革命近三百年发展史，每一次技术变革都将带来社会生产过程确定性的大幅 提高，从提高动力输出确定性的内燃机，到提高产品精度确定性的可编程控制逻辑器，再到提高企业管理运营确定性的软件系统 , 确定性是不变的追求。而每一次确定性的提升都伴随着更大范围不确定性涌现，不确定性是永恒的主题。近几年来，随着工业互联网的蓬勃发展， 产品、机器、数据、人等实现互联互通和综合集成，促进设备运行、车间配送、企业生产、市场需求之间的实时信息交互，原材料供应、零部件生产、产品集成组装等全生产过程变得更加精准协同。同时，个性化定制、网络化协同、智能化生产、服务化延伸等新模式新业态的涌现为制造业带来了更大范围、更深层次、更广领域的复杂不确定性，也为社会生产发展提供了更多的路径选择。
 新一轮产业革命背景下，万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、智能主导的发展特征日益突显，数据即将成为这个时代的核心资源。基于数据的生产，将推动制造业智能化升级。如果说传统的自动化、数字化、网络化给生产制造提供了“肢体”“感官”和“神经”，大数据的应用则给生产制造配上了“大脑”，使之能灵活应对各种业务场景，实现真正的智能。通过整合、分析制造设备数据、产品数据、订单数据以及生产过程中产生的数据，能够使生产控制更加及时准确，生产制造的协同度和柔性化水平显著增强。基于数据的决策，将增强制造业管理能力。推动跨行业、跨区域创新组织的建立和协同设计、电子商务、众包众创等新模式的发展， 增强制造企业的管理能力。基于数据的运营，将加快制造业服务化进程。推动企业业务从产品生产销售，向生产型服务领域延伸，发展模式从围绕产品生产销售提供售后服务，转为围绕提供持续服务进行产品设计，主要利润来源从产品制造与销售环节，转为售后的生产型服务环节。基于数据的创新，将催生新产品新模式新业态。我国拥有全球最大的消费市场和最多样的消费需求，将大数据融入到可穿戴设备、家居产品、汽车产品的功能开发中，能够推动技术产品的跨越式创新，形成智能可穿戴设备、智能家居、智能网联汽车等制造业发展新领域，有助于抢占制造业新的增长点和制高点。
《重构：数字化转型的逻辑》一书，是安筱鹏博士对多年信息化工作经验的系统梳理和升华，作者从技术、产业、经济、哲学等多个视角审视制造业数字化转型内在机理，在眼花缭乱的概念丛林中剥离出一条新工业革命的发展路径——从智能制造到工业互联网，在确定性与不确定性之间， 找到了属于这个时代的决策逻辑——“数据 + 算法”。这是一本有思想、有内涵、有价值的读物，值得细细品读。

罗	文
工业和信息化部副部长
序三

冷静思考复杂环境下中国制造业转型升级的方向与路径

在当前的环境下，谈论实体经济特别是制造业的转型发展，显得尤为重要。一方面，经过多年的实践摸索，很多企业找到了方向和路径，成绩很大， 但从总体来看，不容乐观，道阻且长；另一方面，全球产业竞争日趋激烈， 知识产权纠纷更加突出，贸易保护主义声浪高涨，中国制造业面临的环境复杂而艰难。过去三十年，我一直重点关注中国制造业的发展，为此我认为， 要特别重视三个问题。
第一个问题，是审视我们制造业的真实状况。改革开放四十年，最大的成就体现在我国制造业的发展上，我们已经是世界公认的制造大国。但是， 我们同时要承认，我们不是制造强国，甚至，仍处于全球制造业的第三梯队。尤其需要重视的是，在新一轮工业革命的背景下，中国制造业的数字化、网络化、智能化发展已经落后了。正如本书披露的，2016 年，数字经济在全球发达国家 GDP 的比重达到 50% 左右，而中国刚过 30%。制造业是根本， 很遗憾我们在前些年有些偏离了这个根本，现在纠偏的意义重大，时机尤为刻不容缓。
第二个问题，是我们要取什么方向，走什么路径。本书为这个问题提供了一个详尽的蓝图，主要经历体系重构、动力变革、范式迁移的蜕变与涅槃；以互联网、大数据、人工智能的精准动态思维取代传统制造的冗余思维；以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性，实现传统制造的转型升级；再从智能制造进到工业互联网阶段。感兴趣的读者可以仔细研读本书。
第三个问题，是如何处理前进过程中的各种关系。近年来，中美关于贸易规则、知识产权、产业竞争等纠纷不断，背后潜藏着关于世界秩序的更深层矛盾，如何走出修昔底德陷阱，需要的不仅仅是技巧与耐性。相比于外部关系，内部的事情需要给予更多的关注。制造业的地位、制造业与虚拟产业的关系、制造业与服务业的关系、国企的改革与民企的未来、产权的保护和法治的建设、政府与企业的角色定位、改革开放的稳定预期等等， 如果不能理顺，如果没有“一百年不变”的魄力和决心，就难以开创出下一个辉煌的历程。如果有预期有决心，困难算什么？改革开放四十年不就是从困难中走过来的吗？
让我感到振奋的是，这三个问题，本书都有很好的探讨，而且很多探讨是可以直接付诸实践的。在当前内外部错综复杂的情况下，中国制造业转型发展的方向和路径是什么，作者对这个重要议题的表达，全面准确、逻辑严密、直击本质，值得我们静下心来好好读一读。

陈春花
北京大学王宽诚讲席教授国家发展研究院 BiMBA 院长
2018 年 12 月于朗润园
前言
/ 拥抱数据驱动的新时代/
伴随着新一代信息通信技术的持续创新和渗透扩散，新一轮工业革命正在全球范围孕育兴起，制造业正迈向体系重构、动力变革、范式迁移的新阶段，加速向数字化、网络化、智能化方向延伸拓展，万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、组织重构、智能主导正在构建制造新体系， 成为全球新一轮产业竞争的制高点。
制造业正迈向体系重构的新阶段。工业革命 300 年来，从机械化、电气化、自动化到智能化，技术变革是永恒的主题，在新一轮产业革命背景下， 以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息通信技术与制造业加快融合发展，正在全方位重构制造效率、成本、质量管控新体系，全方位重塑制造业的生产主体、生产对象、生产工具和生产方式。第一，谁来生产（Who）在变。生产主体从生产者向产消者（prosumer）演进，个性化定制模式的兴起让消费者全程参与到生产过程中。第二，生产什么（What） 在变。伴随着万物互联时代的到来，生产对象从功能产品向智能互联产品演进，可动态感知并实时响应消费需求的无人驾驶、服务机器人等智能化产品的商业化步伐不断加快。第三，用何工具（Which）在变。信息技术革命使得工业社会传统的以能量转换为特征的工具被智能化的工具所驱动，形成了智能工具——对信息进行采集、传输、处理、执行能力的工具， 当前，数字化技术使劳动工具加速智能化，生产工具从传统的能量转换工具向智能工具演进，3D 打印、数控机床、智能机器人等智能装备快速涌现。第四，如何生产（How）在变。伴随着新一代信息技术的发展，实体制造与虚拟制造加速融合，推动生产方式从传统制造的“试错法”到基于数字仿真的“模拟择优法”转变，构建制造业快速迭代、持续优化、数据驱动的新生产方式。第五，在哪生产（Where）在变。网络化协同制造、分享制造等制造业新模式推动生产地点从集中化走向分散化，跨部门、跨企业、跨地域的协同成为常态，尤其是分享制造的发展，构建起了检测、加工、认证、配送等制造能力标准化封装、在线化交易的新体系，推动制造能力在全社会范围内进行协同。
制造业正迈向动力变革的新阶段。新一代信息通信技术尤其是大数据技术的发展，驱动制造业迈向转型升级的新阶段——数据驱动的新阶段， 可以从三方面来理解。第一，资源优化是目标。新一代信息通信技术与制造业融合主要动力和核心目标就是不断优化制造资源的配置效率，就是要实现更好的质量、更低的成本、更快的交付、更多的满意度，就是要提高制造业全要素生产率。第二，数据流动是关键。新一代信息通信技术是如何优化制造资源配置效率的？信息流是如何带动技术流、资金流、人才流、物资流的？关键是数据流动，即能够把正确的数据在正确的时间以正确的方式传递给正确的人和机器，把数据转化为信息，把信息转化为知识，把知识转化为决策，以应对和解决制造过程的复杂性和不确定性等问题，提高制造资源的配置效率。第三，工业软件是核心。数据如何转化为信息， 把信息如何转化为知识，把知识如何转化为决策，其背后都有赖于软件， 软件本质上是人类隐性知识显性化的载体，是一套数据自动流动的规则体系，把数据转变为信息，把信息转变为知识，把知识转变为决策，不断优化资源的配置效率，全面提升全要素生产率，激发经济创新活力、发展潜力和转型动力，培育基于数据驱动的新动能。
制造业正迈向范式迁移的新阶段。制造范式指在一定时期、在特定技术条件下对制造业价值观、方法论、发展模式和运行规律的认识框架。
新一代信息通信技术和制造业的融合发展，正在带来范式的迁移，人类认识和改造世界的方法正从传统的理论推理、实验验证向模拟择优和大数据分析转变。第一，理论推理法。以牛顿定律、爱因斯坦相对论为代表的理论推理法是人类认识世界的最根本的方法，该方法在 19 世纪末发展到极致， 理论推理法以“观察 + 抽象+ 数学”为关键要素，依赖于少数天才科学家， 具备严密的逻辑关系，是实验验证和模拟择优的基础。第二，实验验证法。以爱迪生发明灯泡为代表的实验验证法在 16 世纪文艺复兴开始萌芽，20 世纪伴随着工业化进入鼎盛时期，实验验证以“假设 + 实验 + 归纳”为关键要素，依赖于设备材料的高投入，实验过程大协作、长周期，验证结果直观。第三，模拟择优法。以波音 777 研发为代表的模拟择优法兴起于 20 世纪 80 年代，以“样本数据 + 机理模型”为关键要素，依赖于高质量机理模型的支撑，投入少、周期短。和传统的“试错法”相比，依托基于模型的产品定义（MBD）、全数字化样机、虚拟仿真技术等一系列模拟择优法的新技术、新理念，可推动产品研发、验证、制造、服务业务在赛博空间的快速迭代，实现更短的研发周期、更低的制造成本、更高的产品质量和更好的客户体验。第四，大数据分析。以 GE 通过平台优化风电设备性能为代表的大数据分析兴起于 21 世纪初，以“海量数据 + 大数据分析模型” 为关键要素，依赖于海量数据的获取，以及计算、存储资源的低成本和高效利用，是一种基于数据驱动的价值创造范式。这主要是因为，物联网、大数据、云计算等新一代信息技术正在建立一个廉价、快速、高效的数据存储、计算和处理体系，新一代信息通信技术正推动人类进入一个全面感知、可靠传输、智能处理、精准决策的新时代，尤其是大数据技术的应用， 拓展了人类认识世界的视野，通过大数据分析技术可对不可见世界和未知世界进行预测，进一步丰富了人类对客观世界的认识。
我们正在迎来一次新工业革命，在这场前所未有的大变革中，我们不只是旁观者、见证者，而是这场伟大实践的亲历者、参与者、实践者。20 世纪80 年代国际社会提出智能制造的概念，伴随着新技术应用和实践探索， 智能制造的内涵和外延在过往的 40 年一直在不断演变。2012 年国际社会提出的工业互联网日益成为各界关注的焦点，智能制造与工业互联网是面对制造转型升级需求，基于不同时代的技术体系、需求结构、竞争格局提出的解决方案，既有联系又有区别，从智能制造到工业互联网，是信息技术体系从传统架构向云架构的迁移，是制造资源从局部优化到全局优化的演进，是业务协同从企业内部到产业链的扩展，是竞争模式从单一企业竞争到生态体系竞争的升级，是产业分工从基于产品的分工到基于知识的分工深化，但其内在逻辑是一致的——以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性。
本书是基于作者过去几年对万物互联、两化融合、智能制造、工业互联网、制造强国的思考，并在部分公开演讲的基础上整理而成的，梳理这些碎片化的、应景式的、脉冲式的思想片段，就是想去厘清制造业转型的基本逻辑，尽管这种思考有些不自量力，这种思考有些凌乱，也不够严谨， 还有许多值得商榷之处，唯一的希望是这些思考能够为业界同仁提供一点启发。
在书稿编辑完善过程中，特别感谢以下几位对本书提出的宝贵建议及付出的辛劳：贾超、袁晓庆、姚磊、田洪川、李君、赵敏、黄培、郭朝晖、宁振波、胡虎等。同时感谢电子工业出版社刘九如、董亚峰、邹雪琴为本书出版付出的辛勤工作。
安筱鹏
2018 年 10 月

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