信息化在左,數(shù)字化在右
不知從哪天起,數(shù)字化熱起來(lái)了。熱到把在中國(guó)大地馳騁了三十年的信息化都融化了,氣化了,蒸發(fā)了。人們不再提信息化,有人羞于提它,甚至有意無(wú)意地貶低它,就像第十個(gè)饅頭吃飽了,就說前九個(gè)饅頭都是白癡一樣。
今天,“數(shù)字化”和“數(shù)字化轉(zhuǎn)型“在線上線下塵囂甚上,文章、演講和視頻鋪天蓋地。我們正贊嘆于國(guó)人的快速創(chuàng)作和創(chuàng)新能力時(shí),卻聽到同行們和企業(yè)們嘟囔:這不就是過去那些信息化的東西穿了個(gè)數(shù)字化外衣嘛?嗯?沒錯(cuò),如果把數(shù)字化三個(gè)字替換成信息化,里面90%的東西都似曾相識(shí)燕歸來(lái)。所以,該贊嘆的不是創(chuàng)作和創(chuàng)新能力,而是文字處理軟件的“查詢和替換“功能,更是國(guó)人追蹤風(fēng)口飛起來(lái)的能力。類似的能力,我還在數(shù)字孿生領(lǐng)域被震撼到了,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)穿上數(shù)字孿生外衣就開始行走天下。
我常說“一個(gè)時(shí)代有一個(gè)時(shí)代的明星”,與時(shí)俱進(jìn)起見,追星還是必要的。但如果忘了歷史,就會(huì)迷失于當(dāng)下,忘了信息化的實(shí)質(zhì),也會(huì)迷惑于數(shù)字化的本質(zhì)。在信息化大潮中沖浪過的人,面對(duì)數(shù)字化浪潮有點(diǎn)懵:過去做的那算啥?現(xiàn)在要做點(diǎn)啥?沒有在信息化中沖過浪的人,面對(duì)紛繁復(fù)雜的數(shù)字化局面,眉毛胡子一把抓,總是缺乏章法,不得要領(lǐng),其結(jié)局不是懵不懵的問題,而是翻船與否的問題。
人的大腦分兩部分:左腦和右腦。左腦是理性之腦,主管邏輯和推理;右腦是感性之腦,主管直覺和藝術(shù)。左腦的理性決定了它是現(xiàn)實(shí)派、事實(shí)派、控制派、質(zhì)量派;右腦的感性決定了它是未來(lái)派、幻想派、沖動(dòng)派、創(chuàng)新派。
信息化司左腦之責(zé),數(shù)字化行右腦之事。當(dāng)我們掌握了明確的機(jī)理、完備的初始條件(初態(tài))和邊界條件(環(huán)境)時(shí),用信息化幫我們提高效率和質(zhì)量。當(dāng)我們的研究對(duì)象超越了我們理解,機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境不完備時(shí),則需要用數(shù)字化來(lái)突破我們局限,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。
我們所在的世界是三類系統(tǒng)的混構(gòu)體系:第一類是自然物(如星系、生物等),第二類是人造物(如機(jī)器、生產(chǎn)線等),第三類是組織體(如企業(yè)、聯(lián)盟等)。人類始終致力于對(duì)這三類系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行研究,以期獲得明確的機(jī)理。具有清晰初始條件和完備邊界條件時(shí),用明確機(jī)理來(lái)運(yùn)算就能獲得確定性的結(jié)論,人們靠這個(gè)運(yùn)算結(jié)果可以預(yù)測(cè)時(shí)空運(yùn)轉(zhuǎn)(未來(lái)和遠(yuǎn)方)。
過去,人們所掌握了類似F=ma、E=MC2、工程經(jīng)驗(yàn)公式、機(jī)器工作原理、生產(chǎn)執(zhí)行策略、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)、企業(yè)管理學(xué)等運(yùn)行規(guī)律。基于這些機(jī)理,計(jì)算科學(xué)一出世,人們就迫不及待地開發(fā)了相應(yīng)軟件,于是科學(xué)計(jì)算、工程驗(yàn)算、MES、ERP、PLM、PM、MRO等軟件相繼涌現(xiàn)。這些軟件的出現(xiàn),大幅度提升了人類的工作和生活的效率和質(zhì)量。1990年***始,這股浪潮變得尤為迅猛。那個(gè)年代,我們稱為“信息時(shí)代”,很具中國(guó)特色的“信息化“一詞也是從那時(shí)開始的。
之所以用“信息”一詞,是因?yàn)槲覀冋莆樟藱C(jī)理之后,只需要少量的數(shù)據(jù)“喂”給軟件,就可以獲得足夠好的反饋。這些少量的數(shù)據(jù)就是初始條件和邊界條件。大量的復(fù)雜的計(jì)算工作和內(nèi)部數(shù)據(jù)流傳,軟件就無(wú)誤地完成了。信息是控制論中大行其道的概念,該詞的本意就包含對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉總結(jié)而形成的最有價(jià)值的少量“數(shù)據(jù)”。信息不僅包含了明確的運(yùn)行機(jī)理,還包含了清晰的初始條件和完整的邊界條件,即信息包含機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境。
不幸的是,人類對(duì)自然物、人造物和組織體這三類系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律研究都不盡完善,對(duì)這個(gè)世界絕大多數(shù)運(yùn)行機(jī)理、邊界條件和初始條件的掌握都不完備。人們現(xiàn)已掌握的機(jī)理,不僅只是這個(gè)世界規(guī)律中非常少的一部分,而且在同一范疇中,已經(jīng)掌握的規(guī)律也非常有限。一臺(tái)機(jī)器的工作原理看似明確了,其實(shí)同一機(jī)器中還有很多地方不明確。企業(yè)運(yùn)行的規(guī)律更是如此,不然就不存在“管理不僅是科學(xué),更是一門藝術(shù)”這一模棱兩可的說法了。而且,即便是掌握了事物的運(yùn)行機(jī)理,對(duì)邊界條件和初始條件的確定也有很多挑戰(zhàn)。
機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境三個(gè)中有一個(gè)不清晰,運(yùn)算結(jié)果就基本靠感覺了。在信息化時(shí)代,遇到這種情況都繞著走。但人類現(xiàn)有的信息終有一天會(huì)被信息化用盡的時(shí)候,那些信息化做的比較早且成熟的人們發(fā)現(xiàn),信息化帶來(lái)的邊際效益越來(lái)越低,就是因?yàn)槟苊鞔_的機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境都已經(jīng)進(jìn)入信息化系統(tǒng)了,但仍然還有很多問題沒有解決,還有很多時(shí)空需要預(yù)測(cè)。此時(shí),信息化遇到了瓶頸,上升通道被堵住了,價(jià)值曲線無(wú)限接近一條水平漸近線。
當(dāng)然,人類從來(lái)都不會(huì)坐以待斃。信息(包含機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境)都是從大量數(shù)據(jù)中總結(jié)提煉而成,不管這種數(shù)據(jù)完整還是不完整。其實(shí),信息的提取恰恰就是人類中的聰明人通過并不完備的數(shù)據(jù)抽象提煉總結(jié)而成的。過去做信息化的時(shí)候,普羅大眾幾乎忘了這一事實(shí),直接使用既有的信息來(lái)完成工作。但那些聰明的少數(shù)人始終是清醒的,科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展,他們發(fā)現(xiàn)新科技(特別是大數(shù)據(jù)與AI技術(shù))可以在海量數(shù)據(jù)中總結(jié)出具有一定明確程度的機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境(姑且稱為“準(zhǔn)信息“),而且隨著數(shù)據(jù)量的增加和進(jìn)一步分析學(xué)習(xí),“準(zhǔn)信息”可以越來(lái)越明確。準(zhǔn)信息更接近純數(shù)學(xué)的表達(dá),未必像人類總結(jié)的信息那樣具有顯而易見的物理意義和業(yè)務(wù)含義。但在一定范圍和條件下,準(zhǔn)信息包含的規(guī)律確實(shí)接近真實(shí)世界的規(guī)律。也就是說,計(jì)算科學(xué)的發(fā)展,讓人們可以回歸到信息的本源——數(shù)據(jù)層面,發(fā)現(xiàn)靠人腦不曾發(fā)現(xiàn)的機(jī)理,總結(jié)機(jī)理需要的初態(tài)和環(huán)境。于是,數(shù)字化時(shí)代拉開了序幕。如果說信息化以明確信息為前提,那數(shù)字化則以海量數(shù)據(jù)為基石。數(shù)字化看似繞開了明確信息,但卻走通了信息化曾繞開的路。
數(shù)字化前提,是盡量完整地將研究對(duì)象從實(shí)物轉(zhuǎn)換為數(shù)字化模型。當(dāng)然這里指的是廣義數(shù)字化模型,不僅僅指的形體或外形的數(shù)字化,而是凡是能反映實(shí)物特征和屬性的所有時(shí)空關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)。所謂的時(shí)空關(guān)系數(shù)據(jù),不僅僅是靜態(tài)的,而且是動(dòng)態(tài)的,不僅僅是實(shí)物自己,而且包括所有與自己相關(guān)聯(lián)實(shí)體的關(guān)系。當(dāng)物理世界數(shù)字化之后,就可直接從大千世界的數(shù)據(jù)出發(fā),來(lái)獲得我們需要的機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境,哪怕是準(zhǔn)信息也好。只要新的機(jī)理在手,初態(tài)和環(huán)境收入囊中,那對(duì)時(shí)空預(yù)測(cè)的又可以上一個(gè)臺(tái)階。因此,數(shù)字化是在信息化走到天涯海角時(shí)又搭建的橋梁、船舶或飛行器。
司左者信息化歷史夠悠久了,不再追憶和贅述。但你有沒有覺得,在當(dāng)年信息化大潮之下,有一類軟件顯得很另類。當(dāng)時(shí)“數(shù)字化”一詞還沒如此流行,所以人們就一直忍受著這種另類,簡(jiǎn)直逼死技術(shù)潔癖***座的節(jié)奏。沒錯(cuò),我們說的就是CAD、CAE和CAM。
最早走上數(shù)字化之路的領(lǐng)域是仿真(或CAE)。CAE出現(xiàn)之前,人們雖然掌握了固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)理論,但在工程中仍然在使用大量的經(jīng)驗(yàn)公式。理論只適用于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)(單擺、梁桿、板殼、四面體、立方體等),經(jīng)驗(yàn)公式只適用于特定場(chǎng)景(那些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有特定和明確的初態(tài)和環(huán)境的情況)。此時(shí)計(jì)算機(jī)的使用,只是把算盤和計(jì)算尺搬到了電腦里,屬于信息化的范疇。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)(異形建筑、高端裝備、體系(系統(tǒng)之系統(tǒng))等),盡管基礎(chǔ)理論、初始條件和邊界條件都很明確,但我們?nèi)匀粺o(wú)法獲得研究對(duì)象工作機(jī)理的全貌,人們?nèi)匀徊荒茴A(yù)測(cè)時(shí)空。CAE方法讓人們可以建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)字化的完整空間,從研究對(duì)象的完整數(shù)據(jù)出發(fā),獲得接近真實(shí)世界的機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)理論和經(jīng)驗(yàn)公式的突破,復(fù)雜結(jié)構(gòu)的運(yùn)作機(jī)理得以透視。由于數(shù)字化歷程的長(zhǎng)期積淀,讓仿真的確定性越來(lái)越高,對(duì)于那種進(jìn)行過大量仿真確認(rèn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),很多組織已經(jīng)不需要重新計(jì)算,只需要在已經(jīng)形成的數(shù)據(jù)庫(kù)中差值就可以獲得工程可信的結(jié)果,這意味著,仿真的信息化的屬性越來(lái)越強(qiáng)?,F(xiàn)在,仿真界開始利用AI探索以前不確定性較強(qiáng)的領(lǐng)域,譬如拓?fù)鋬?yōu)化、基于AI的參數(shù)優(yōu)化、湍流、復(fù)合材料、斷裂力學(xué)、電磁干擾與兼容、人類無(wú)法觸及的遠(yuǎn)端(如火星環(huán)境)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的計(jì)算。
另一個(gè)數(shù)字化先性者是三維CAD/CAM,有與CAE相似的經(jīng)歷。當(dāng)年甩圖板時(shí)期的二維CAD走向三維CAD,相當(dāng)于從信息化走向了數(shù)字化。當(dāng)人們使用三維空間完整數(shù)字化模型數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí),出現(xiàn)了成效斐然的突破與創(chuàng)新,長(zhǎng)期困擾人們的高度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形心、重心、裝配、干涉、尺寸鏈、公差鏈、物料成本等問題迎刃而解。當(dāng)下流行的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)是其更進(jìn)一步的發(fā)展。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方法完全發(fā)揮算法和AI的長(zhǎng)處,不需要人做過多干預(yù),也不希望人做干預(yù),因?yàn)槿说乃季S定式缺陷可能會(huì)妨礙設(shè)計(jì)創(chuàng)新。我們只需要提供必要的設(shè)計(jì)限制,其余的交給算法來(lái)創(chuàng)造。這種新型的設(shè)計(jì)方法雖然不能替代正向設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,但它是對(duì)人們大腦和眼界給予大幅度擴(kuò)展。
最近出現(xiàn)的大量的數(shù)字化應(yīng)用是在生產(chǎn)制造過程、運(yùn)行維護(hù)、企業(yè)管理、數(shù)字經(jīng)濟(jì)中,利用完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)以前MES、ERP、MOR、CRM、SCM等信息化軟件只能繞開的場(chǎng)景,深挖數(shù)據(jù)中的信息,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和管理的突破,耳熟能詳?shù)念A(yù)測(cè)性維護(hù)便是典型實(shí)例。
凡此種種應(yīng)用都顯示,當(dāng)物理世界都能全面數(shù)字化表達(dá)的時(shí)候,人類的所有工業(yè)及經(jīng)濟(jì)的夢(mèng)想——工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)、智能制造、數(shù)字孿生、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和智能商業(yè)等,都似乎近在眼前,觸手可及。當(dāng)然,你一定會(huì)說:“數(shù)字化轉(zhuǎn)型,必須進(jìn)行商業(yè)模式創(chuàng)新、經(jīng)營(yíng)模式變革、價(jià)值體系創(chuàng)新、組織文化變革……”好吧,我同意!
如此看來(lái),先有信息化,后有數(shù)字化,那是不是意味著數(shù)字化就比信息化高級(jí)一些?非也!數(shù)字化其實(shí)是一種遞歸,是信息化發(fā)展遇到瓶頸之后的回歸本源,但又不是簡(jiǎn)單的返璞歸真,而是事物螺旋發(fā)展的一次高層次的回歸。
信息來(lái)源于數(shù)據(jù),那是不是意味著信息比數(shù)據(jù)高級(jí)一些?非也,信息最終會(huì)轉(zhuǎn)化為常識(shí),沒人認(rèn)為只掌握常識(shí)的人是高人。信息也終會(huì)轉(zhuǎn)化為流程和規(guī)則,只知按章辦事的人,在組織中稱為普通工作人員。高瞻遠(yuǎn)矚的人,也就是那些企業(yè)領(lǐng)袖、行業(yè)翹楚、社會(huì)賢達(dá)及科技怪才,都往往是那些跳出現(xiàn)有信息框架,直接到高緯度和寬視野的數(shù)據(jù)中用敏銳直覺感知未來(lái)的人。
人的左右大腦是相伴相生、相輔相成的。藝術(shù)和創(chuàng)新是人類的生活夢(mèng)想,但質(zhì)量和效率是生存之本。無(wú)論人的個(gè)體還是人類社會(huì),都是在感性和理性的交替運(yùn)行、直覺和推理共同作用的過程中成長(zhǎng)和進(jìn)化的,沒人愿意為了理性和質(zhì)量而去掉右腦,也沒人為了藝術(shù)和創(chuàng)新而去掉左腦。個(gè)體人和人類社會(huì)都是先從樸素的感性和直覺發(fā)展上升到理性和理論的高度,然后又升華到優(yōu)秀的直覺。優(yōu)秀的直覺源于對(duì)豐富經(jīng)歷和有效經(jīng)驗(yàn)的高度總結(jié),還需要經(jīng)常性的深度思考和遠(yuǎn)期瞭望。我們的社會(huì)中確有一類具有這種優(yōu)秀和敏銳直覺的人,是他們引導(dǎo)著你的企業(yè)、機(jī)構(gòu)甚至人類的發(fā)展方向。正是這種優(yōu)秀的直覺推動(dòng)了人類新理論的產(chǎn)生和新科技的發(fā)展。
因此,我們這里談左右,并不是要把信息化和數(shù)字化對(duì)立。其實(shí),數(shù)字化是我們夢(mèng)寐以求的創(chuàng)新和發(fā)展,但信息化是我們賴以生存的質(zhì)量和效率。從數(shù)據(jù)中識(shí)別總結(jié)確定性信息(機(jī)理、初態(tài)和環(huán)境)是數(shù)字化的使命,人類終究還是要像牛頓、愛因斯坦那樣取得真正的具有物理含義和業(yè)務(wù)意義的終極模型,才能獲得實(shí)質(zhì)性的根本進(jìn)步。數(shù)字化識(shí)別出來(lái)的信息需要進(jìn)行另一次遞歸,最終還要回歸到信息化中來(lái)。有人說數(shù)據(jù)可以幫助人們消除不確定性,其實(shí)數(shù)據(jù)本身并不是不確定性的終結(jié)者,從數(shù)據(jù)中獲得的信息才是。質(zhì)量與創(chuàng)新的交替進(jìn)步和螺旋上升,是人類和工業(yè)的進(jìn)化與發(fā)展的基本模式。不妨把信息化和數(shù)字化看成是智慧工業(yè)DNA的兩條鏈,就像生物DNA由兩條鏈構(gòu)成,缺一不可。
當(dāng)然,我們也不能左右不分。沒有質(zhì)量和效率的創(chuàng)新發(fā)展是不可靠、沒前途的。沒有信息化為基礎(chǔ)的數(shù)字化是無(wú)本之木,就像大樓缺少了地基,終將傾倒坍塌,落得個(gè)白茫茫大地真干凈。搞數(shù)字化,信息化的欠賬遲早是要還的,以工匠精神先把企業(yè)已經(jīng)明確的工業(yè)機(jī)理和業(yè)務(wù)模型梳理清楚,在信息化系統(tǒng)中得到優(yōu)良運(yùn)行,然后再利用數(shù)字化進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展,這才是進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的正確姿勢(shì)?!稗D(zhuǎn)型”二字,不僅代表了物理向數(shù)字的轉(zhuǎn)變,同時(shí)代表了信息化向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。因此,奉勸那些試圖跳過信息化階段直接進(jìn)入數(shù)字化的人,不要試圖通過數(shù)字化來(lái)眉毛胡子一把抓地補(bǔ)救一切,不然可能因彎道超車而翻車。