沈阳机床集团开发的“i5”数控系统问世(以公开展示为标志)刚刚两年,而且也没有得到官方组织(如政府部门、国家科技项目和行业协会等)的承认,但本报告将证明,它是全球第一个使机床成为智能、互联(smart and connected)产品的数控系统,甚至走在了德国“工业4.0”的前面。尽管这只是一个工业的一个技术创新事件,但回顾开发“i5”的过程可以揭示出有关中国产业升级的一系列重大主题。
4.1.2.1 “传统”工业的重要性本报告所讲述的创新事件——开发“i5”数控系统——发生在中国机床工业。机床是动力驱动的用于金属切削和加工的机械设备,其英文名称(machine tools)直译过来就是“机器工具”。中国习惯称之为“工作母机”,或制造机器的机器。从时间来看,机床工业是一个古老的工业。现代意义上的机床工业出现于英国工业革命时期,距今已有200多年的历史。中国机床工业也有近百年的历史,而且今天也处于“产能过剩”的状态。那么,机床工业在中国算不算“旧工业”?算不算“旧动能”?
事实上,世界机床工业一直处于演进过程。虽然机床工业的基本技术一直延续下来,但因为新技术不断地被应用在机床上,所以今天的机床工业与50年前的机床工业存在巨大的不同。同时,机床工业又是一个重要的工业。自从英国工业革命以来,改进和扩大使用机床对于制造工业的生产率产生了重大影响。在可预见的未来,没有任何新工业能够代替机床工业(3D打印代替不了机床作业)。因此,机床工业将继续是决定一个国家的制造能力和工业效率的关键工业。如果中国失去机床工业,那就意味着中国制造工业所需要的机床必须全面依靠进口,其结果是中国的产业降级而不是升级(最高端的机床技术)。
因此,决定中国机床工业属于“旧动能”还是“新动能”的关键不在于这个工业的“年龄”,而在于它能否产生出技术升级的动力和努力,在于它能否通过技术突破成为支持中国制造升级的关键工业。“i5”智能数控系统的意义恰在于此:它不但突破了中国机床工业长期处于弱势的数控技术,而且以其智能、互联的特性为中国制造业升级提供了广阔的空间。
新一轮“信息化”的主要内容是以互联网为代表的信息技术进入工业领域,“传统”工业是这一轮“信息化”的主力。
“i5”是利用最新信息技术开发出来的数控系统,它使机床不但可以实现数控,而且具有智能、互联的性能。因此,有人也许会用流行的官方语言把“i5”的开发成功说成机床工业的一个“信息化”成果,或“互联网+机床”的范例。但是,“i5”的开发过程恰恰可以证明,“信息化”和“互联网+”的概念过于笼统和模糊,无法反映出信息技术与现有工业之间如何融合的因果关系和特性,所以无法回答这样一个问题:“i5”数控系统的核心技术是信息通信技术(ICT),但为什么它不是由信息通信技术企业或互联网企业开发的?
随着无线通信技术和芯片技术的发展而兴起的移动互联网,使在任何时间、任何地点的互联成为可能。这种互联方式首先被应用在商业、服务业和娱乐领域,而应运而生的互联网企业通过提供交易平台,造成这些领域中的商业模式或运行方式发生重大变化,也因此而产生了“互联网+”的概念和思维。但是,这些概念和思维在互联网技术的应用扩展到工业领域时,就会受到重大限制。“i5”案例充分说明,当互联网技术进一步扩展到工业领域时,其扩散方式也会发生重大变化:这个过程的主导者不再是信息技术或互联网企业,而是工业制造企业。原因至少有以下两个:
(1)当信息技术和移动互联网的发展使工业的产品或工艺流程可以实现智能、互联时,能够在产品或工艺上应用这些技术的前提条件是应用者能够开发这些工业的产品或工艺(商业和服务业领域的互联网企业是不用开发工业产品的)。任何一个制造产品的工业都具有深厚的知识、技能和经验,而这种工业特定的知识、技能和经验是信息技术和互联网企业难以逾越的鸿沟,因此,除非这些互联网企业自己变成生产产品的工业企业或工业企业的组成部分,否则它们就不可能成为该工业的产品和工艺开发者——ICT技术向传统工业的扩散不是简单“加上去”的。
(2)从应用的角度来说,包括互联网技术在内的信息技术正在成为通用技术,而任何一个制造特定产品的工业的技术都是专用技术。如果说通用技术的特点是应用面广泛,而专用技术的特点是知识和经验的积累深厚,那么显然是掌握专用技术者更适合利用通用技术,而不是相反。当信息技术可以被应用于工业的产品和工艺时,信息技术和互联网企业掌握的技术不能直接变成产品,但是工业企业可以通过应用信息技术开发出新的产品。当互联网技术的应用从消费领域扩展到工业领域时,更可能成为系统集成者的企业是掌握核心技术的工业企业而不是互联网企业,尽管双方的合作往往是必要的。
上述逻辑和开发“i5”的经验证据都证明,现有工业的知识和经验基础是宝贵的。虽然工业企业在利用信息技术时可能需要与信息技术企业合作,但没有这个基础,新技术就不能被中国工业广泛地吸收,生产率提高的空间就会被大大压缩,中国经济发展的动力就会丧失。因此,以一些想象中的新潮玩意儿代替中国现有工业的想法是错误的。
4.1.2.2 工业企业的自主创新是产业升级的根本动力“i5”数控系统的开发再次证明了自主创新的力量。数控系统是中国机床工业的长期短板,制约着该工业的发展以及中国制造业的升级。长期落后的原因是中国在几十年的时间里都把希望寄托在引进技术上,没有下决心从底层技术开始去开发自己的系统。在一系列条件的驱使下,沈阳机床集团走上了自主开发数控系统的道路。当这个项目从2007年开始执行时,开发者的原定目标是开发出能够替代进口的常规数控系统。令人(包括开发决策者)意外的是,最后开发出来的却是世界上第一种智能、互联的数控系统——原因就是自主创新。
“i5”开发过程的特征是:在通过国际合作了解到数控系统的基本架构之后,(1)开发者采取了一条“最笨”的办法,就是从最底层的技术做起,自己确定底层架构,自己完成全部的算法,20多万行的源代码每一条都是自己写的;(2)当从底层架构到全部技术细节的系统都掌握在自己手中时,开发者不再需要跟随或模仿外国的数控系统,而是根据自己对用户市场的理解决定系统的概念、技术路线、功能和性能参数;于是,(3)以“80后”为主的开发团队(他们正好属于互联网的一代人)在他们掌握自如的“平台”上,把枯燥的技术开发过程变成了一场充满欢乐的“电子游戏”,为更好地满足用户的需求而创造性地把数控系统做成了智能、互联的。
“i5”的开发反映出创新过程的典型特征——决心的重要、背负的风险巨大、过程充满不确定性以及超越常规的结果等。尽管它的意义尚未得到官方的承认,但它是中国机床工业在最近30年间做出的最重大的创新之一。特别是因为“i5”出现在互联网时代,而且就是一种可以与移动互联网无缝连接的数控系统,所以它是一项革命性技术:它是中国机床工业中第一项不是沿着领先者的技术轨道而是走出自己独特技术轨道的技术,所以催生出不同于外国产品的数控系统。更重要的是,“i5”的开发成功使沈阳机床集团从低端生产者一跃成为与国外领先企业在同等技术层次上的竞争者。因此,这个事例再次证明自主创新是中国产业升级的基本动力。
“i5”智能、互联数控系统在中国机床工业的诞生及其所展示出来的革命性前景,证明中国经济发展的“新动能”只能在“旧动能”的基础上产生,而把后者转化为前者的关键是自主创新。因此,把“新动能”与“旧动能”截然分开的思维是站不住脚的,因为前者孕育于后者,或后者是前者的基础。正因为如此,“i5”的案例可以为我们思考中国的产业升级提供重要的启发。