安筱鵬 阿里研究院副院長

今天，我想就云端制造如何助力產業高質量發展跟大家做一個分享。

從兩三百年的工業革命發展的歷史來看，工業革命的核心是兩場革命，一個是動力革命，一個是控制革命。從蒸汽機到飛機到工業3.0到工業互聯網。在兩三百年的歷史的進程中，我們可以看到一個重要的技術變化是控制系統的演進，這種演進經歷過幾個非常重要的階段，從最開始的機械控制到機電控制系統，然后到數字控制系統，再到嵌入系統，然后再引進到今天云端的一套控制的體系。

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我們看到數字技術在賽博空間構建了一套新的技術架構和解決方案，跟傳統的物理世界的控制系統進入了進一步的融合。這是從幾百年工業發展的歷史的進程來看，我們把鏡頭拉得更近一些，過去60年，整個數字技術演進背后底層的一個邏輯是什么？如果做一個概括的話，那就是硬件的通用化和服務的可編程。從上個世紀的60年代大型機的出現，當時早期的大型機的硬件是跟它的專屬軟件緊密地捆綁在一起的一個密不可分的封閉系統。

上世紀60年代開始，IBM的OS/360開啟了一個新的時代，這種時代的標志是把硬件跟軟件跟服務做了一個結合，這樣的一個數字技術發展的邏輯，從上個世紀60年代引進到上個世紀80年代個人計算機的出現，然后再到本世紀初的06年的云計算，智能手機、智能汽車、數據、中臺、工業互聯網到5G，各種技術不斷的出現和涌現，盡管它們的形態模式都不一樣，但是它們背后的底層的邏輯是一樣的，邏輯硬件跟軟件做了一個持續的解耦，一個產品的功能越來越取決于上層的軟件系統，而硬件變得越來越通用化，服務變得越來越可編程。

這種技術發展的背后，如果我們再從IT技術、通信、技術、運營技術和數字技術的角度來看，從過去的60年前70年前的這個發展到今天，不同的技術在進行融合。從IT技術的大型機ERP供應鏈管理到通信技術的固定通信2G、3G到以太網絡物聯網，還有自動化的控制技術，在不斷地去融合。這種融合對于企業的數字化轉型帶來的一次重大的變革，是傳統的5層架構正在演變成一個網絡化的協同，核心業務系統正在向云端去遷移，這種遷移使得過去的層級架構變成了一個復雜的網絡，而且是以客戶、以消費者為中心的這樣的一個網絡。

這是把時間尺度拉得足夠長，我們看到的各種信息技術、通信技術、控制技術融合的一個趨勢。如果我們去討論今天的工業互聯網，給他一個重新觀察的視角，它就是從一個單機智能到系統智能的引進。隨著物聯網的出現，隨著大數據還有人工智能等新的移動通信的出現，我們看到未來的產品從萬物互聯走向了萬物智能，未來越來越多的產品正在成為一個智能互聯的產品。這個產品它有4個基本的部件，控制部件、互聯部件、動力部件、執行部件。而有了這4個部件之后，未來所有的智能互聯產品它可以被監測，可以被控制，同時可以被優化。

那就像我剛才講的在控制部件、互聯部件、動力部件、執行部件這4個部件中間，有一個領域，它的技術在過去幾十年在不斷地演進和迭代，就是控制。過去我們的控制系統是基于一個機械的控制，就像幾百年前瓦特發明內燃機的時候，它重要的一個技術的創新，就是如何對蒸汽的能量進行控制。萊特兄弟發明了飛機，對于萊特來說，它最重要的貢獻是解決了飛機的控制問題。因為空氣飛機的升力問題，動力問題在之前已經有科學家技術人員做進行了創新，解決了問題，萊特兄弟所謂的發明飛機最重要的創新是解決了飛機如何去控制的問題，這是機械控制，當年的控制都是機械控制。

而到了上個世紀70年代，德國人講工業3.0。工業3.0的一個重要的標志就是可編程邏輯控制器。我們講的電子控制類似電子計算機的方式，去控制整個機器的設備的運行，它演進到了電子控制，在后來在不斷的演進，軟件的控制到今天的邊緣優化，云端優化，所以控制系統部件的技術的不斷地迭代和升級。它帶來了對整個物理世界進行優化的精度可靠性，以及它所帶來的更大范圍更大尺度的資源優化這樣一種可能性。

所以我們講工業互聯網的本質和核心，它是從一個單機智能到系統智能，從對一個單一的設備生產線、車間一個工廠演變到多個工廠的一套新的智能制造的體系。

而這套體系在今天因為有了云計算，有了邊緣計算，有了新的網絡之后，它重新構造了整個制造的一套新的體系。

剛才是從技術發展的歷史維度去看，今天智能制造數字化轉型，技術變革的一些底層的邏輯。我們把視線再拉回到疫情期間，我們所看到的觀察到的一些現象，以及這個現象背后所能折射出來的智能制造或者數字化轉型的一個趨勢。

我們觀察到的一個現象是那些行業的領導者正在紛紛自建自己的數字化系統。物美在2008年的時候，有一個重要的ERP項目上線，當時也是中國零售行業數字化轉型的一個燈塔項目。但是在2020年物美把自己的這套ERP系統切換到以我為主自己開發的多點，多點的背后是兩套系統，一套是面向c端的消費端的，有海量的受益的消費者，另一端是在物流零售端對傳統的技術架構和解決方案進行了一個升級。

特斯拉也以我為主，構建了一一個涵蓋財務產銷、銷售采購、CRM在線服務的一個面向消費者端到端的一套解決方案。因為傳統的那套ERP主要是以供給端為主，是面向4s店的，他沒法直接觸達消費者。當你要觸達一個消費者的時候，你要面向消費者構建一個企業的研發、生產、采購、服務，形成一個完整的閉環的時候，傳統的那套技術架構和解決方案滿足不了企業的這類需求。

美的在實施自己的數字化轉型戰略的時候，2.0階段也是以我為主，圍繞著數據驅動的C to M的客戶定制化的這套解決方案的時候，他需要重新構建自己的ERP，構建自己的CMP、MSR和 APS這樣一些排產的計劃等等這些軟件。

還有阿里在過去幾年探索的犀牛制造，以制造業核心系統全面上云，來解決端到端的全局優化，面向消費者的需求，以小批量多品種快交付的形式，滿足消費者的需求。

還有我們可能有些線上的領導和專家也體驗過盒馬鮮生的一個新零售的服務。這種新零售服務的體驗的背后在于如何面對消費者的需求，重新構建后臺的整個供應鏈的體系。這種供應鏈體系用原有的那些ERP、WMS、CRM體系可能也難以滿足需要。所以這些企業都是在重新以我為主，構建了一套新的架構和解決方案。當然這樣的企業是鳳毛麟角的，因為只有行業的領導者，為了更高質量、更高效率的更好的體驗服務消費者，需要在無人區里邊做探索。

這些企業面臨的一個挑戰是傳統的技術架構和解決方案，滿足不了他的需要，所以他們要紛紛自建自己的業務系統，或者說我們向所有業界的同仁們提出一個問題：今天在數字化轉型的過程中，我們的主要矛盾和矛盾的主要方面是什么？可能不同的專家有不同的觀點，但是在我看來，我們數字化的解決方案供給能力不足，是影響今天推動企業數字化主要的矛盾和矛盾的主要方面。

那些制造業企業面臨的痛點，它的困難，它的挑戰，它的問題是擺在那個地方的，并不是說沒有問題，沒有痛點，是這個痛點一直都是存在的。問題在于我們傳統的這套技術架構和解決方案，IT技術O7技術等等這些技術的組合和融合，事實上今天是滿足不了他的需要。尤其是今天我們面對一個端到端的需求，面對著一個消費者主導的場景，面對消費者更加實時去響應的這樣一個需求的時候，傳統的技術架構和解決方案是滿足不了需要的。所以我們看到的是，今天的智能制造也好，數字化轉型也好，有一個基本矛盾。這個矛盾是如果企業的數字化的投入是一條直線的話，而企業的收益只有跨越了某一個臨界拐點之后，才會呈現指數化的增長。我們企業有ERP，有客戶關系管理，有OA、有財務，還有各種各樣的系統，這些系統都是一些相對來說比較單向的應用。這些單性應用需要跟我們的財務業務，跟我們的制造執行跟設備生產線進行集成。到后來不僅企業內部要集成，你還要跟供應鏈的上游一級供應商、二級供應商、三級供應商、一級分銷商、二級分銷商、消費者要實現產業鏈的集成。

但是對于部分企業來說，也需要構建一個產業的生態，企業的數字化收益只有跨越了某個集成的拐點之后才會呈現指數化增長。但今天的問題和挑戰在于所有數字化的解決方案提供商，提供的都是一個碎片化的供給。而所謂的工業4.0也好，工業互聯網也好，兩化深度融合也好，盡管用的話語體系不一樣，但是他們要解決的核心問題是如何實現企業內部的集成，產業鏈的集成，以及能構建一個產業生態。

所以數字化面臨的一個基本矛盾，就是企業全局優化的需求跟碎片化供給之間的矛盾。

在大背景下，我們看到隨著數字技術的應用，整個制造的模式正在進行遷移，這種遷移就像100年前，愛迪生發明電燈泡的方法，不斷地通過實驗驗證的方法去發現規律，解決問題迭代。今天演進到了叫從試錯法到模擬擇優法。我們在數字世界里邊構建了一個企業的研發設計生產服務運行的一套新的模式，在數字空間里邊去展示，去優化物理世界發生的事情，然后再反饋給這個物理世界。

我記得馬斯克10年前在他的網站上發表了一篇文章，這篇文章的標題是為什么美國可以打敗中國，答案就在SPACE X的成本方面。它所謂的打敗中國，指的是說有人說中國的制造業成本很低，但是馬斯克說美國的制造業成本要比中國還要低。這個答案就在SPACE X可回收到火箭發射的成本，使得它的每公斤火箭發射成本只有目前美國和中國的1/7，因為它大量的實驗的驗證都是在虛擬空間里邊去完成的。

我們的飛機的研制、坦克的研發，藥物的研發等等都需要大量的時間。比如說新藥的研發平均需要13.5年，13.95億美元，而且10%能夠通過政府的審批進入市場。而今天在數字世界里邊做這樣的研發的話，會大幅壓縮研發的周期，提高研發的效率。我們的高鐵的驗證和測試都是遵循這樣一個規律。

什么叫創新？創新的核心是一種試錯。我們現在需要把我們的風洞實驗、汽車的碰撞實驗、高鐵的物理實驗等等這些實驗從物理世界一部分遷移到數字世界。而在數字世界里，構造了一個通向零成本的試錯之路，這是在數字世界里去模擬的作用。但同時我們也看到由于云計算邊緣計算和端的智能化的水平不斷提高之后，云邊端一體化的技術架構和解決方案正在成為智能制造數字化轉型的一個基本的方向和模式。

我們有一家企業，生產非常通用的設備與空氣壓縮機，它怎么來解決這個問題？因為空氣壓縮機面臨最重要的一個挑戰是高能耗。為什么高能耗？是因為我們過去解決問題的思維方式是確保提供氣體的質量，不管你那邊需要什么樣的供氣質量，我這邊都是以大容量高質量的去給你做供給，有大量的冗余，事實上很多時候并不需要那么高的質量強度的氣體。所以它基于云端的架構可以實時地感知，在設備運行端的壓力、流量、溫度的數據，把這些數據傳遞給邊緣端，邊緣端就有一套算法模型，對它的指令進行優化，然后產生了它需要的氣體。

換句話說，對于這個氣體實現一個供需的精準匹配，但是這個算法又是來自于云端持續不斷的優化，把基于海量的數據的模擬的算法，在云端形成之后下發到邊緣。邊緣不斷收集來自于現場的需求，然后對空氣壓縮機的這套工藝指令進行優化，然后去執行，可以大幅地提高它的質量、效率，實現供氣質量的供需的精準匹配。

過去對比如水泥行業的生料膜的控制回轉，磨窯的控制，很多都是基于人工，它的耗時也比較高，而且也不夠精準。而今天怎么去做？它采集了大量的來自于生料膜回轉爐水泥膜的這些數據來自于DCS以及其他的工業控制系統的數據，把這些數據扔到了邊緣計算的池子里和邊緣的模型中間。

這種模型可以把來自于方方面面的更系統、更全面、更及時的數據做一些優化，然后把這個數據再回到控制系統，去操作各種各樣的設備。

但是在邊緣計算的算法和模型，是來自于云端。這個云端是我們把大量的歷史的設備的數據質量的、數據生產的、數據能耗的數據輸入到各種各樣的算法模型中間，就形成了一個生料膜的模型，回轉爐的模型，水泥膜的模型。這種模型可以使得對來自于生產線的數據進行加工處理，使得它的效率更高，成本更低，能耗更小，形成了一個云邊端的一套體系和框架。

當然這套體系和框架不不僅僅是在水泥行業，那么在汽車行業，阿里在過去也形成了工業數字孿生的一個平臺。比如說這個圖上展示的是有水泥，有鋼鐵，還有一些汽車行業。比如說在一汽，基于7000多個設備的模型仿真，讓5大車間2萬多臺設備實時在線，在工業數據平臺采集了百萬個設備的點位，可以支撐對數字世界里邊的展示追溯控制的一個優化，這是它的一個價值。

如果我們把未來制造的云邊端的架構做一個提煉的話，我們可以看到在底層它有兩層。一層是在邊緣側，基于對底層數據的感知，然后形成一個工廠數據的平臺，對生產控制進行優化，它涉及到現場的生產質量加熱等等這些加熱樓、垃圾焚燒水泥等等這個里邊已經有一些模型了，這是在邊緣端。

同時在企業管理層上層也有一個基于公共云和專有云平臺上，一個數據的架構、經營管理、業務分析、財務分析，就是在云端的一套解決方案，它實際上形成了一個云邊協同的一套技術架構和解決方案。而這套技術架構和解決方案的本質是要回答我剛才提出的一個基本問題，企業全局優化的需求和碎片化供給之間的矛盾，因為只有基于云邊端這樣的技術架構和解決方案，才能比較容易地解決企業全局優化和碎片化供給之間的矛盾。

而阿里在過去幾年圍繞著云端制造，在能源、鋼鐵、石化、汽車、水泥等等方面，以經濟云邊端的技術架構提供了一套解決方案，在有些領域也做了探索，取得了比較好的一些效果。

今天的云端制造跟傳統的智能制造有什么區別？

什么東西沒變？解決的核心問題沒有變，就是如何通過數字化的方式解決制造資源的優化， 配置效率的提高；解決問題的邏輯沒有變，數據加模型帶來的各種各樣的服務。但是什么變了？即云端制造的架構體系的數據從哪里來變了。對于數據的集成，不僅僅是傳統的業務系統、產品模型、IT系統，它更多地采集了設備和機器的數據。第二個，數據到哪里去變了。過去是把數據匯聚到了煙囪林立的國內的業務系統，而今天是把數據匯聚到了邊緣側和云端，它更容易實現數據的互聯互通互操作。第三個，模型在哪里部署變了，算法都是在本地一些固化的模型，而今天模型既有本地也有邊緣，也有云端。第四個，怎么部署也變了，過去是一個整體式架構，而今天是整體式架構跟微服務架構的一個集成。

因為這4個內容變了，所以帶來的結果也變了，這種結果體現在資源優化的深度。過去僅僅是描述可見，而今天從描述診斷到了預測和控制，資源優化的深度廣度也變了。過去我們關注的是單機的設備，一條生產線的資源如何優化，而現在是云邊端的架構，它是要解決從生產線產業鏈到整個產業生態多個工廠，異地工廠之間，跟你的客戶和供應商之間，如何實現端到端的一個集成，這是我們看到的云邊端所帶來的一個價值。

如果把視角切換到消費端也是一樣的，因為今天的消費者已經發生了變化，這種變化體現在消費人群的涌現，尤其是數字原住民的崛起，他們無網絡不生活的數字空間及生活空間。

在追求國產新的消費者的崛起的同時，有了新的消費決策鏈，人們的決策模式也變了，它需要追求更高的性價比。他的參與權，他的分享，他的社交企業，因為這三個變了，所以它對消費的產品的形態也變了。

換句說話說，今天的消費者有了更多的表達權、話語權、選擇權、參與權，這是一個消費者主權崛起的時代，因為消費已經變得個性化、實時化、場景化、內容化、互動化，當消費端已經發生變化的時候，所有的企業都要思考，能在多大程度上滿足或者跟上消費者這樣的需求。

所以有一本書說得很好，就是對于一個制造企業來說，我們缺的不是用戶，而是與用戶的互動。

過去的幾年，阿里有一個項目叫犀牛制造，2020年也入選了世界經濟論壇的燈塔工廠。而犀牛制造所要探索的就是一個端到端的云端制造的新的技術架構和解決方案。在消費端它可以幫助企業解決消費需求的支持問題，幫助企業決策，需要什么款式什么面料什么顏色。對于服裝行業來說，它也可以幫助決定你設計出來的一款產品是一個滯銷款還是一個爆款，可以給出一些判斷。

當你有了一個訂單之后，它就可以在供給端去鎖定一個工廠。今天這些工廠的所有的設備、物料、人員、加工工藝、加工能力都可以在云端去暴露，當我有了一個需求之后，我要把這個需求轉化成一個數字化的工藝，要去設計，要去打版。打版形成之后，數字化的工藝就會下發到工廠，這個工廠基于數字化的工藝和訂單，進行了實時的排產。同時也可以基于云端生成一個車間的制造執行，以及車間內的生產吊掛的系統運轉，都是來自于云端，所以它是一個云端大腦控制的工廠。當然除了生產車間之外，它的物流系統也是可以是云端去調動，當然對一個企業的經營管理來說，它更容易實現云端的控制和優化。

如果說對犀牛制造做一個描述的話，它就是基于云端算法重新定義的一個在線工程，跟我剛才講的實踐是一樣的。

未來中國的數字化轉型在背后隱含的云端制造的價值是什么呢？過去中國是全球最大的消費互聯網大國，在消費端數字化水平不斷提高。而在供給端，我們傳統的研發、采購、生產、物流這些系統在不斷地升級，它在移動化、云化和終端化，而更重要的是中國作為一個消費互聯網大國跟制造業大國，它能夠把兩個聯動起來。聯動的含義是今天制造企業的數字化的營銷、客戶運營、產品創新、智能制造、渠道管理分銷和品牌建設背后的決策，都是基于對消費者洞察的決策，而這種體系的形成需要建立在云端的技術架構和解決方案上。

我們也看到在有些領域，尤其是在消費領域，行業集中度不高、消費者個性化需求比較強烈的領域，中國的數字化轉型已經走在了全球前列，這是一個重要變革的方向。對于今天的智能制造。或者我們傳統企業的數字化轉型來說，我們面臨著是一個數字基礎設施體系架構的一次遷移，只有基于云端這樣的技術架構體系，才能為未來的企業數字化轉型找到正確的方向。