参悟跨越行业的思想

不久前，我再次认真研读了宁振波先生的《智能制造的本质》。若干年前，在宁总的坚持下，我国第一次实现了飞机的全数字化设计。书中谈到的许多问题和故事，都与飞机设计有关。飞机是顶级的高科技产品。飞机设计、制造领域的做法，可以直接移植到汽车、高铁、舰船、机械等许多行业，可以说是高维打击低维。

我专业背景则与冶金、化工相关。飞机是离散制造，而冶金、化工是流程制造。读书时，我眼睛看着宁总讲的故事，脑子里却联想着冶金、化工的数字化。虽然领域不同，但仍然有借鉴作用。因为宁总谈的是智能制造的“本质”。

钢铁是制造材料的。工程师用材料制造零件、用零件构成模块、用模块建造飞机。与飞机相比，钢铁产品的复杂度非常、非常低，完全不在一个量级上。智能制造的一个前提是产品的数字化、用数据定义产品。对钢铁产品来说，这是件简单的事情；但对飞机来说，却是件非常、非常复杂的事情。按照国外的划分，钢铁行业属于中低技术产业（LMT），而飞机制造则属于中高技术产业（HMT）。

宝钢曾经有这么一种说法：自动化所的人善于表达。一个重要的原因，就是我们必须要把自己的（创新）想法给现场说清楚，否则就得不到现场的支持。同样，读宁总的书时，感觉理论体系特别清晰。这也很自然：面对飞机这样高度复杂的产品，如果思想观念混乱、缺少理论体系，造飞机就像在沙漠中建大厦，根本没有办法做成。在读宁总的书之前，我从来没有如此清晰地意识到理论体系的重要性。

行业有差别，方法不能生搬硬套，但思想可借鉴。所谓的本质，就是这种可以借鉴的思想。

我曾经研究过华为的IPD。华为是我国最优秀的科技公司。华为的成功，与学习IBM的IPD有重要的关系。IPD是很好的东西。但除了华为，国内极少有企业真正把IPD做好。我认为，一个重要的原因就是：在思想层面理解不够，在方法层面生搬硬套。

市面上关于IPD的介绍，大多数是关于“怎么做”的；而宁总的书，很多是关于“怎么想”的。要跨专业地借鉴别人的思想，理解“怎么想”比理解“怎么做”更重要。但是，往往只有那些领域的开创者，才能说出自己是“怎么想”的。我特别喜欢读何麟生先生、王洪水先生给我的材料。这些文档的价值就在于：两位前辈是开拓者。他们告诉我，当年宝钢搞信息化的时候是怎么想的。宁总的著作，同样也是这样。我认为：给学员讲智能制造时，重点往往也是在“怎么想”。如果说“怎么做”是授之以鱼，“怎么想”就是授之以渔。也就是说，智能制造要涉及到“怎么想”，才能能谈到“本质”层面。

读了宁总的书，我觉得：钢铁、化工类企业进一步推进智能制造，必须有一套属于自己行业的系统思想。这样的系统思想到底应该是什么样的？

我们需要回顾历史、需要研究技术进步的规律。技术的进步都是符合规律的。新技术往往产生于“难度低、价值大”的地方。如果把时光倒退40年，钢铁的数字化（信息化、智能化）是在制造业中领先的。那时，日本的钢铁企业就通过信息集成，在自动化产线上进行定制化生产。其中的道理就是：这些技术在钢铁行“相对简单”、对计算机和网络的要求较低。在生产过程，飞机制造的数字化是“后来者”， 却诞生了水平更高、应用面更广的技术。原因也不奇怪：飞机行业的难度大、对计算机的基础要求高；但价值大，足以支撑更高的技术含量。

不论是钢铁还是飞机，一个领域发展久了，科技含量总会不断提高。科技含量高的表现就是问题多了。飞机和钢铁面对的问题有较大的区别：飞机的困难主要是（产品）复杂性导致，而钢铁的困难往往是（制造与使用过程的）不确定性导致的。

钢铁生产和使用过程为什么有这么多不确定性？我想大概有三种原因：钢铁产品的品种多、用户使用场景复杂、生产管理相对落后。

为什么说“生产管理相对落后”呢？在我看来，很大程度上是成本导致的。举个例子：即便连铸机扇形段出现问题，往往还要带病工作。设备“带病工作”，自然可能会出现各种意外的问题，不确定性就增加了。这样做的目的，就是为了提高作业率、降低维修成本。这种做法是行业特性决定的：如果不是这样“降成本”，钢铁产品的价格就会上去，也就不能满足市场的需要。读宁总的书，我感觉飞机数字化的重点在技术；回到钢铁，数字化应用的重点似乎更多在管理。原因就在于此。

不确定性问题的发生往往是不确定的。在这样的背景下，人们往往乐于强调“经验”。我的老同事经常对我说：开发钢种就像大厨炒菜，要凭感觉。

凭感觉的一个重要原因，是缺乏数据。比如，生产一种新的钢种时，许多物性参数事先是不测的。专家往往只能根据感觉，判断新钢种和过去的钢种相似，再在这个基础上给出工艺制度。而缺乏数据的原因仍然与成本相关。这里可能主要是人的时间成本：觉得测量麻烦。缺乏数据的另外一个原因，与缺乏知识有关：要把材料属性数据转化成工艺参数，数据才有意义。如果缺乏这样的知识或者模型，有了数据也没有用处。

冶金行业的知识，是不是要结构化？这个问题我反复思考了很多次。现在想来，与制造和使用技术相关的知识（不是指管理知识），还是应该结构化的。这些结构化的知识，就像一个稀疏矩阵：在部分位置有相关的知识，多数地方是空的。可以说，知识的稀疏矩阵是不确定性引发的复杂。矩阵的知识，大体是工艺与质量、效率、成本之间的关系。但这个“矩阵”的结构要做成可拓展的，以便于纳入新的知识类型。这些知识主要用于打通生产和服务（主要不是新钢种设计）。在理想的情况下，用户给出了个性化需求，计算机就给出生产和使用方式。

从形态上看，飞机制造和钢铁制造相差很远；从本质上看，都需要一个便于计算机发挥作用的、结构化的理论体系，用于解决足够复杂的问题：如果问题不够复杂，计算机的优势就不能充分发挥。这种理论体系与领域相关，但却有共性：人、赛博空间和物理空间的融合。三者融合的目的，是应对复杂或不确定性的问题。只有这样，才能充分发挥人和机器各自的优势，技术上也才能领先。

我深知，这类工作不好做。没有十年的功夫是做不好的。我最担心的是，人们遇到这种困难时，往往是绕着走的，真正该做的事反而没有人做。这项工作有巨大的技术困难，但从本质上看，真正的困难是要解决经济问题。