4 变革本质：工业4.0时代的数字化转型
10年前，在“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指引下，我国的工业化发展进程迈入了跨越式发展的快车道。5年前，在“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展观的指导下，我国逐步确立了“两化融合”的发展战略。通过对上述“两化融合”发展理念的表述，可以看出其中的两大关键词：一是信息化，二是工业化。我们认为，数字化则是两化融合初级阶段的重要成果，也是两化融合的基础标志。
信息化+数字化
什么是信息化？对于从事该领域研究、工作的人来说，可能能够比较清晰地进行阐述，但恐怕也很难给出准确的定义。对于不了解该领域的人来说，就更加难以理解什么是信息化。
根据《2006—2020国家信息化发展战略》的描述，信息化是“充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程”。因此，信息化的核心体现在信息资源的开发、利用方面，通过信息到数据再到知识的演化，挖掘信息、数据、知识的价值，服务于经济社会发展。具体到制造领域、产品的全生命周期各个环节，信息化表现为对企业生产运作全过程的信息、数据、知识的开发、利用，并将其物化为一种新型制造能力的过程。
信息化对“工业强基”具有绝对的促进作用。电子元器件行业的信息化过程，就是通过信息化提升电子元器件质量保障能力、基础管理能力的过程。信息化与电子元器件制造过程的结合，表现出信息化对制造能力的促进作用，是企业利用信息技术推动业务发展、提高生产力的关键能力，其核心是通过信息技术与工业技术、工业装备的融合，提高企业业务能力，进而支持企业各项业务活动，打造具有数字化、智能化特征的工业产品、工业系统及服务的能力。
信息化在“工业强基”的过程中，其实质也是工业强基领域实施“两化融合”的过程。两化融合是以信息技术为代表的高技术与传统工业领域所有要素融合，进而提升、变革、创新、改造传统工业，淘汰落后生产能力，形成新型工业装备，催生新的工业模式，构建新型工业体系，建立现代产业体系，提升工业能力和素质的过程。
两化融合实际上是一个以传统产业的升级与换代和新兴产业的崛起与发展为特征的工业体系乃至工业经济的转型过程。而在这个过程中，信息化的要素也必然会与工业化的要素进行全面的融合，从而为传统产业的升级与换代以及工业经济的转型提供支撑。
信息化促进工业转型具体体现在工业技术、工业装备、业务能力、工业活动及工业产品五个层面，如图1-4所示。通过信息技术（如3D建模、数字样机、虚拟仿真、多学科优化等）与工业基础设施的融合，促进工业装备及系统能力的提升，并进一步提高企业的核心业务能力，包括数字化设计能力、数字化制造能力、数字化管理能力及公共服务能力，进而支持企业完成产品研发设计、生产制造、经营管理与运维服务等业务活动。
图1-4 信息化促进工业转型——两化融合过程
在数字化设计、数字化制造和数字化管理的概念中，数字化就是两化融合初级阶段的重要成果，是两化融合的基础标志，即将信息技术与产品设计、生产制造与经营管理相结合，改变传统的产品设计、制造模式，实现基于计算机和互联网的产品设计、生产制造与经营管理的过程。
数字化能力+制造能力
工业革命改变了全世界，极大地提高了生产效率。科技的发展也同样为商业带来了巨大进步，重新定义了商业运营模式。阿里巴巴、京东等依托淘宝、京东商城等互联网电商平台，重构了当前的商业模式。“互联网+”行动计划也恰是对新科技的运用，进而极大地改变了产业的发展形态。
数字化转型也正是数字化这种新科技与企业相结合的过程，将会通过推动变革业务流程与经营模式而为企业带来巨大的竞争优势。2011年，美国麻省理工学院和凯捷咨询联合发布了数字化转型研究报告，指出数字化转型（Digital Transformation, DT）是指使用数字化技术从根本上提高企业的绩效或提高企业绩效可以达到的高度。上述研究报告定义了数字化转型模型如图1-5所示，确定了企业数字化转型的三个领域：客户体验（Customer Experience）、运作流程（Operational Process）、商业模式（Business Model），并将数字化相关技术和应用定义为企业的数字化能力。
图1-5 数字化转型模型
因此，研究、实践企业数字化转型的核心抓手就是要增强企业的数字化能力。
从客户体验角度看，需要通过科学的分析与社交知识进一步强化对客户的理解，基于数字营销、市场预测、简化客户流程而促进利润增长，借助客户服务、跨渠道整合与自我服务能力提升客户感知。
从运作流程角度看，需要从流程数字化、员工技能提升及绩效管理三个方面逐步加强企业流程绩效改进、企业范围内的知识共享，不断提高企业基于数字的分析决策水平。
从商业模式角度看，通过数字化渐进变革主要业务、开创新的数字化业务领域以及数字化的全球化，实现产品/服务增值、创新数字化产品、变革组织边界，以及企业集成、重构决策授权以及共享数字服务。
当前时代背景下，新技术层出不穷，以云计算、大数据等为代表的新兴信息技术，更快速地推动着企业的“数字化能力”发展。众多企业都在努力扩大现有或者新建数字化功能，借助数字化转型提升业务流程效率并提供更为完善的客户服务。根据美国Gartner公司的调查，目前CIO们把整体预算中的18%用于支持数字化技术，而这一数字到2018年将增长至28%。企业将为数字化方案分配更多预算，并借此改变自身商业模式。就目前来看，已经有很多产品开始以服务形式转型至数字化生态系统当中。
两化融合+工业4.0
当前，随着“工业4.0”、工业互联网、物联网等新兴信息技术的发展，工业领域的信息化已进入到更高阶段，具有更广泛、更深入的应用与发展前景，信息化与工业化的深度融合成为当前我国工业进程中最为典型的发展特征。在新的技术、政策与发展需求推动下，信息化与信息化能力的概念内涵、地位和作用也在发生深刻变化。在制造业领域，随着国家智能制造工程的实施，以物联网、云计算等新一代信息技术为代表的高新技术，与传统制造业的融合，进一步推动了智能制造的发展，智能工厂、智能物流正逐步成为制造业两化深度融合的主攻方向，也是制造业领域信息化、信息化能力建设的重要内容。特别是在“工业4.0”背景下，以工业互联网、物联网为代表的新兴技术的支持下，企业未来5～10年的信息化建设重点将以智能工厂/智能生产示范为目标，开展工业装备及系统、业务能力、工业活动等的信息化建设工作，以支持企业今后的可持续发展。
我们认为，我国两化深度融合的过程就是工业4.0的渐进发展过程，其作用的核心对象也是德国工业4.0所确定的两大主题：智能工厂和智能生产。
智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是利用现代新信息技术在自动化、网络化、数字化和信息化的基础上，融入人工智能和机器人技术，形成的人机物深度融合的新一代技术支撑的新型工厂形态。智能工厂通过工况在线感知、智能决策与控制、装备自律执行，不断提升装备性能、增强自适应能力；以提升制造效率、减少人为干预、提高产品质量，并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的工厂。
智能工厂的核心是利用信息物理系统（Cyber-Physical System, CPS）技术，将虚拟环境中的设计、仿真、工艺与工厂的实物生产环境相结合，在生产过程中大量采用数字化、智能化的生产设备和管理工具，利用物联网的技术和设备监控技术加强工厂信息管理和服务，使得生产制造过程变得透明化、智能化，做到生产全过程可测度、可感知、可分析、可优化、可预防。
智能生产系统是综合应用物联网技术、人工智能技术、信息技术、自动化技术、先进制造技术等实现企业生产过程智能化、经营管理数字化，突出制造过程精益管控、实时可视、集成优化，进而提升企业快速响应市场需求、精确控制产品质量、实现产品全生命周期管理与追溯的先进制造系统。智能生产系统是构成“工业4.0”时代智能化工厂的核心，以智能传感器、工业机器人、智能数控机床等智能设备与智能系统为基础，以物联网为核心实现生产过程的智能化。