第四次工業(yè)革命強調軟件和人,軟件定義機器,人專(zhuān)注研發(fā)好的產(chǎn)品、創(chuàng )造合適的生產(chǎn)機制并正確決策。離開(kāi)SE,何來(lái)好的產(chǎn)品,繼續仿制?離開(kāi)SE,誰(shuí)來(lái)定義軟件,讓美國人定義中國的軟件?
最近一段時(shí)間以來(lái),關(guān)于工業(yè)4.0的書(shū)籍、文章充斥書(shū)架與網(wǎng)絡(luò ),面對第四次工業(yè)革命的大潮,各國紛紛制定適合本國國情的制造業(yè)戰略:美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰略計劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰略”等,中國制造2025也已發(fā)布。
多專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)始解讀工業(yè)4.0,解讀中國制造2025,一時(shí)之間,到處都在談?wù)?a >智能工廠(chǎng)、智能制造、云計算、云制造、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印。
制造業(yè) = 制造嗎?為什么這么多的專(zhuān)家學(xué)者只關(guān)注了制造而直接忽視了系統工程,什么才是制造業(yè)的“本”,系統工程貫穿了制造業(yè)的整個(gè)生命周期過(guò)程,而制造只是系統實(shí)現的一個(gè)環(huán)節,所以制造業(yè)的“本”是“系統工程”。只談制造而不談系統工程,是不折不扣的本末倒置。
由八位德國專(zhuān)家所編寫(xiě)的《工業(yè)4.0》這本書(shū)中,大量的篇幅是圍繞著(zhù)系統工程展開(kāi)論述的,德國人特別地強調系統工程,編者也明確提出了工業(yè)4.0面臨的挑戰:標準的挑戰、數據安全的挑戰、戰略及商業(yè)模式挑戰、企業(yè)組織挑戰、過(guò)程管理挑戰、工具方法(SysLM管理工具)挑戰、工業(yè)復雜性挑戰、系統工程人才培養與教育的挑戰。書(shū)中列舉了兩個(gè)例子——尖端集群it’s OWL和研究項目ENTIME,證明了系統工程將如工業(yè)4.0所預期的那樣,在未來(lái)復雜技術(shù)系統的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中具有極其重要的價(jià)值。
所以,工業(yè)4.0著(zhù)眼整體,實(shí)現優(yōu)化整合,完成生命周期橫向、縱向以及端到端的一體化與整合,強調軟件與人。通過(guò)“軟件”,借助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現虛擬世界與現實(shí)世界的交互,實(shí)現從虛擬產(chǎn)品與實(shí)際生產(chǎn)相結合,改變人同產(chǎn)品與服務(wù)的關(guān)系;而“人”則主要關(guān)注研發(fā)好的產(chǎn)品、創(chuàng )造合適的生產(chǎn)機制、快速正確地決策。
試問(wèn),如果不具備系統工程能力,好的產(chǎn)品從哪里來(lái)?是繼續“照抄”、“仿制”國外的產(chǎn)品?還是說(shuō)做“世界工廠(chǎng)”真的上癮?
中國武器裝備一直是前30年仿蘇聯(lián),后三十年仿美國,一直這樣的話(huà)再過(guò)三十年也還是得跟在人家后面;即使將全部生產(chǎn)線(xiàn)都用機器換人,完全柔性化,可以實(shí)現個(gè)性化定制了,給人代工的利潤也僅僅是從1個(gè)蘋(píng)果變成10個(gè)蘋(píng)果而已,這有本質(zhì)上的變化嗎?設計才能帶來(lái)核心價(jià)值。
有人說(shuō),都互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代了,都“眾創(chuàng )”了,還有必要投入這么多精力搞設計嗎?即便你“眾創(chuàng )”了,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )讓全世界頂尖人才一起來(lái)給你眾創(chuàng ),設計個(gè)手機可以,設計個(gè)洗衣機也沒(méi)有問(wèn)題,設計一輛汽車(chē)估計問(wèn)題也不大,你有本事“眾創(chuàng )”一架六代機、“眾創(chuàng )”一艘航母試試。中國的汽車(chē)“眾創(chuàng )”了幾十年,有“美國創(chuàng )”、“德國創(chuàng )”、“日本創(chuàng )”、“意大利創(chuàng )”、“英國創(chuàng )”還有“韓國創(chuàng )”,典型的“世界創(chuàng )”,唯獨沒(méi)有“中國創(chuàng )”。所以中國汽車(chē)業(yè)全行業(yè)被“重創(chuàng )”,滿(mǎn)大街跑的都是外國車(chē),全球最大的汽車(chē)制造國與消費國,卻沒(méi)有一輛拿得出手的自己的汽車(chē),這不得不說(shuō)是極大的諷刺。
還有人將大數據的能力無(wú)限放大,好像有了大數據就不需要應用人的智慧去設計,大數據一分析就可以指導你得出正確的設計結果。有專(zhuān)家說(shuō)第一次工業(yè)革命是對人類(lèi)體力勞動(dòng)的解放,第二次工業(yè)革命和第三次工業(yè)革命是對人類(lèi)雙手的解放,第四次工業(yè)革命是對人類(lèi)大腦的解放。這句話(huà)描述了一種趨勢,其本身并沒(méi)有什么不對,但是,當我們幻想真的能通過(guò)第四次工業(yè)革命去解放我們的大腦并以此作為依賴(lài)那就錯了。當人類(lèi)有一天既不用動(dòng)手,也不用動(dòng)腦,不用干活坐享其成的時(shí)候,人類(lèi)對于機器來(lái)說(shuō)唯一的價(jià)值就是將人類(lèi)的血肉分解成生物燃料提供其能量,這個(gè)時(shí)候人類(lèi)就成了機器人圈養的“豬”。真要全部解放了,那么人類(lèi)離“豬”的命運也就不遠了。
美國在2012年也提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素是信息數據鏈、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(CPS)、軟件定義機器(SDM)、軟件應用與整合。
美國在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”沒(méi)有提系統工程,因為系統工程已經(jīng)深入到美國的各行各業(yè)了。有心的讀者可以去查一查,在美國很多行業(yè)都有本行業(yè)的系統工程手冊,美國國家標準委員會(huì )更是制定了一系列系統工程標準,系統工程已經(jīng)成為美國制造業(yè)的一項基本能力。
然而中國的系統工程又是什么情況呢?在中國如果沒(méi)有系統工程,企業(yè)照樣可以生存,沒(méi)有好的產(chǎn)品可以去抄去仿制,投入少見(jiàn)效快還可以獲得“填補國內空白”、“實(shí)現零的突破”等一系列榮譽(yù),皆大歡喜,何樂(lè )而不為。未來(lái)軟件要定義機器,那軟件由誰(shuí)來(lái)定義?找美國人來(lái)定義軟件,現在一直就是這樣干的,我們的操作系統、我們的工具軟件、我們的嵌入式系統、我們的集成電路芯片、我們的控制器執行器,一直都是外國人幫我們定義的。
難道真的讓美國人定義中國的軟件?所幸中國政府領(lǐng)導人還是有比較清晰的認識,提出了創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略。國家也在關(guān)鍵領(lǐng)域啟動(dòng)了去IOE策略,鼓勵使用國產(chǎn)軟件,鼓勵大眾創(chuàng )新。而系統工程本就是一個(gè)從無(wú)到有的創(chuàng )造過(guò)程,在目前這個(gè)大眾創(chuàng )新的社會(huì )環(huán)境下系統工程任重而道遠,需要更多人共同努力。(全文完)
延伸閱讀
什么是系統工程?
國際系統工程協(xié)會(huì )(INCOSE,International Council on Systems Engineering)將系統工程定義為“實(shí)現成功系統的跨學(xué)科方法”。
總體而言,系統工程集成了整個(gè)系統開(kāi)發(fā)項目的技術(shù)努力,包括:
●各類(lèi)功能學(xué)科
●各種技術(shù)領(lǐng)域
●各項專(zhuān)業(yè)關(guān)注點(diǎn)
系統工程是:
“大局思考,將常識運用到項目中;”
“結構化的、有跡可循的方法,用來(lái)在項目的整個(gè)生命周期中識別需求、管理接口和控制風(fēng)險!
“建立正確的系統,并正確地建立它!
系統工程活動(dòng)考慮的是整個(gè)項目、整個(gè)系統以及系統從需求到退役的整個(gè)生命周期!坝惺加薪K,以終為始(From lust to dust)!
系統工程活動(dòng)主要集中在產(chǎn)品的概念和開(kāi)發(fā)環(huán)節。在設計研發(fā)階段,我們應考慮產(chǎn)品生產(chǎn)、運行和退役等生命周期各個(gè)階段利益攸關(guān)者的需求。同時(shí),系統工程活動(dòng)保證產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足全生命周期的成本和進(jìn)度要求。
系統工程師參與到產(chǎn)品設計和制造的幾乎各個(gè)方面中,密切關(guān)注多個(gè)系統或系統元素之間的接口,并建立與組織的利益攸關(guān)者和其他組織單元的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。系統工程師是項目各個(gè)元素結合在一起的粘合劑。
職業(yè)系統工程師的工作包括七個(gè)方面的任務(wù):陳述問(wèn)題、調查可選項、建立系統模型、綜合系統、啟用系統、評價(jià)性能和再評估。國際系統工程協(xié)會(huì )(INCOSE)提供系統工程師(CSEP)的國際認證。系統工程廣泛應用于航空、航天、軍工和電子制造等產(chǎn)業(yè),并將推廣到更多領(lǐng)域。
“V型”生命周期模型展示了系統工程各流程活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系。
六步通向成功
第一步:理解問(wèn)題
理解并寫(xiě)下通過(guò)新系統可以實(shí)現的益處,以及這個(gè)系統將怎樣被使用。識別主要的衡量系統運行有效性的指標(MOEs,Measurements of Effectiveness),預計新系統能夠帶來(lái)多少改善。識別所有的利益攸關(guān)者并在系統的邊界問(wèn)題上達成一致。
請思考,從現在到系統交付時(shí),外部環(huán)境將如何變化?環(huán)境和最終用戶(hù)將對新系統作出怎樣的反應?
第二步:調研備選方案
既要考慮新方案,又要考慮對已有方案進(jìn)行改進(jìn)。對所有備選方案建模和評估,并記錄決策的過(guò)程和依據,以便在未來(lái)條件變化、需要回溯時(shí)有據可依。定義系統架構時(shí)要包含選中方案的所有元素。
第三步:準備測試與支持系統
在開(kāi)發(fā)和建造系統的同時(shí)并行地準備測試、培訓和保障的相關(guān)能力,確保需要測試、授權、部署和使用系統的時(shí)候,這些都已準備好并與系統兼容。
第四步:統一并管理需求
了解需求是簽訂合同和驗收系統的基礎。從新系統的理想效果開(kāi)始,平衡需求、預算和技術(shù)可行性之間的矛盾。識別并咨詢(xún)利益攸關(guān)者。識別并管理設計開(kāi)發(fā)中使用的各種假設。評估變更和權衡分析的影響。測試系統是否滿(mǎn)足需求。
第五步:統一并管理接口
管理接口以保證方案的各部分和運行環(huán)境能夠結合成有效的整體,使并行工作的團隊確信他們獨立開(kāi)發(fā)的各部分能夠匹配和協(xié)調,最終成功集成。確定每個(gè)接口由誰(shuí)負責,與誰(shuí)相關(guān)。
第六步:對照計劃追蹤項目進(jìn)展
正如傳統的項目管理需要衡量成本、進(jìn)度和資源一樣,系統工程活動(dòng)追蹤系統開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技能、決策和技術(shù)性能?焖龠m應變更,時(shí)刻做好回溯和改變決策的準備。如果項目各方不能在需求或接口上達成一致,則有可能是更深層問(wèn)題的體現。
更有效的運用系統工程方法可以避免半數項目的失敗。