導讀
兩化融合的歷史，經歷了一個較長時期的發展階段。黨中央在十六大提出：“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”；十七大提出：“工業化和信息化融合”；十八大提出：“兩化深度融合”。
兩化融合的概念一經提出，就一直存在在對兩化融合的正確理解和恰當落地的問題。工業化與信息化之間的相互關係到底該怎麼擺，怎麼做，怎麼落地，才是合理的、有效的、促進經濟發展的？這個問題不搞清楚，兩化融合就有可能走偏，就有可能飄在空中。
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是“兩化”而不是“一化”
為什麼要搞兩化融合？兩化融合的基本方向是什麼？其實之所以兩化融合，就是因為中國的工業化進程還沒有走完，全球信息化的大趨勢就已經到來。中國是在工業化設施不完備、工業技術積累不到位、工業化基礎未走完的情況下，開始了兩化並舉的偉大且艱苦的進程。最初是希望“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”，但是發現“帶動”和“促進”的收效都不大，後來又提出了“兩化融合”以及“兩化深度融合”。
工業化和信息化應該是一個相互融合、相互促進、長期協同發展的過程。顯然，我們要面對的是兩化，不是一化，也不是一會這一化、一會那一化。這個要點必須要把握住。信息化不到位，工業化肯定搞不好。但是工業化搞不好，信息化也無法真正實現。
但是，現在在業界普遍存在的現象是，一談兩化融合，基本上就談到了“製造業信息化”，就談到了軟裝備，而忽視了硬裝備的建設；一說“軟件定義一切”，就處處強調軟件的重要性，強調互聯網和雲，似乎硬件就不重要了。即使談到了“硬件”，也是重視了計算機、芯片等電子類硬件，而嚴重忽視了各種機械、機電類硬件設備。
在現實中筆者觀察到：每當談到裝備建設時，經常遇到的思維定勢就是隻考慮硬裝備的建設；而每當談到兩化融合時，經常遇到的思維定勢就是隻考慮信息化（軟裝備之一）的建設。這兩種思維定勢都要不得。軟裝備和硬裝備應該是相互協調、平衡發展的。軟裝備和硬裝備的關係如圖1所示。

圖1 軟裝備與硬裝備
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硬裝備差距巨大
在德國工業4.0、美國工業互聯網、日本工業價值鏈建設中，都沒有明顯提及關於硬裝備的建設，這是德美日的工業體系所“不考慮”的內容。“不考慮”的前提是，他們的工業化進程歷經一兩百年的建設都已經完成，工業化已經是成熟且“Ready”的狀態。但是對我國來說，工業化的建設進程仍然在路上，有很多企業甚至連成熟的工藝流程都沒有搞定。這就是兩化融合過程中我們所必須面對的國情與“中國特色”。
相信製造業內很多人都看過一個流傳很廣的微信帖子，“精密減速機：日本人說跪，全球機器人沒有幾個能站著…”。這篇文章提到的機密減速機，就是機器人上的關鍵核心傳力機構——精密減速器。全世界絕大部分機器人關節所用到的精密減速器都是日本生產的。另外一個視頻在業界影響也很大，就是那個摩擦力極小、稍一撥動就長時間旋轉的精密軸承，是德國舍弗勒軸承集團公司的產品。諸如這些關鍵的精密部件，即使把設計圖紙給了某些國企/民企，可能也未必能做得出來同樣高精尖的產品。差距是多方面的。因此，儘管中國已經建成了世界上門類最全的工業品生產體系，但是中國製造尚做不出來或者做不到世界領先水平的硬裝備還有很多，諸如：
1、傳感器——適用於各種特殊工況條件的傳感器；
2、機器人/機械手——相互引導、移動協同、認知化的機器人；
3、高端裝備——高端數控機床、晶片製造微縮影設備、特種裝備等；
4、電子器件——各種嵌入式硬件、神經突觸芯片、專用微處理器、高端數顯設備等；
5、精密儀器——特種測試儀器、數字照相機等；
6、關鍵部件——精密減速機、精密軸承等；
7、高端材料——特種材料、複合材料、智能材料等。
限於篇幅，筆者不予贅述。總而言之，我們在工業化的硬裝備方面還差一個萬里長征要走。
軟件搞得再好，C端再發達，沒有硬設備作為執行器在物理世界來實現產品功能，終究是一場空。
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兩化融合的多種途徑
兩化融合，並不僅僅是兩化融合。如果從多方面、深層次、大範圍去理解兩化融合的話，多種兩化融合的途徑，都在歷史上發生過，或正在發生與發展之中。
頂層兩化融合——指廣義的、大範圍的兩化融合（信息化與工業化融合）。兩化融合的大旗一路前行，但是每過兩三年，兩化融合大主題下的具體“抓手”會有所變化和調整。例如去年的“國發〔2016〕28號”文件，就是“深化製造業與互聯網融合發展”，屬於兩化融合的頂層抓手之一。
底層兩化融合——即筆者兩年前提出的“實體數字化，數字實體化”。“實體數字化”是指把物理空間的形體和運動狀態數字化，如數字攝影、斷層掃描、仿真模型、數字圖書館等；設備、網絡、社區等運行活動數據記錄等；家電加芯片/盒子上網，設備加傳感器聯網等；微信問候拜年、電子名片等；而“數字實體化”是指把數字空間的形體和運動狀態實體化，如NC加工、注塑、澆鑄、粉末、橡膠成型等；3D打印、數碼印刷等；對尚無實物的數字化模型定製，得到完全個性化產品等。底層兩化融合天天在發生，為頂層兩化融合打下了堅實的技術基礎。
機電兩化融合——我國從20世紀80年代初開始了在機電一體化方面的研究和應用。國務院專門成立了機電一體化領導小組並將該技術列入“863計劃”。當年微電子技術已經較為成熟，在機械設備中加入傳感器、測控儀表、伺服傳動、電子元器件、單板機等“電子”要素已經成為發展趨勢，機器人、CAX系統、柔性製造系統等技術也開始在中國興起。中國的“兩化融合”，大致可以說是從此時開始的，儘管那時候還沒有形成兩化融合的概念。
軟硬兩化融合——即“軟件硬件化，硬件軟件化”。“軟件硬件化”指用硬件實現一些原本由軟件實現的功能，藉助硬件電路的高效運行速率來大大提升系統的整體運行速率，例如基於FPGA的專用軟件硬件化；而“硬件軟件化”指用軟件去實現硬件的某些功能，這樣可以省略一些工藝複雜的硬件研製過程。可用效率較高的軟件控制一些設計較為簡單的硬件電路，由此而實現較為複雜的系統功能，且總體上運行效率較高。
多元網絡融合——指多種異構網絡上的應用全部整合到一個IP網絡上，具體來說就是把基於PSTN電信網的語音數據、基於有線電視同軸電纜的廣電視頻數據，以及基於互聯網IP的信息數據，都整合在同一個融合網絡中進行傳輸，最終統一到全數字化的、移動的互聯網上，計算、通信、廣電等幾種不同的網絡技術領域逐漸融為一體。
賽博物理融合——工業4.0、智能製造的使能技術“賽博物理系統（CPS）”的概念，在最近幾年如火如荼地流行起來。CPS是在最近幾年爆發式崛起的，是“數字虛體（C）”與“物理實體（P）”交匯融合為新形式的系統（S），也是兩化融合長期發展的結果之一。筆者可用一句話概括CPS定義：CPS是感知、訪問並控制網絡上連接的各種實物的技術體系。
軟硬裝備融合——基於前面多種技術融合的結果，尤其是近些年在CPS的使能與帶動下，傳統的硬裝備已經大範圍地開始了與實現軟裝備的融合發展。智能機器人、智能機床、智能產線等都是軟硬裝備融合的結果。
如果讀者仔細觀察，其實還可以發現更多的兩化融合的具體形式。此處不展開論述。
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兩化融合ABC
既然談到了融合，筆者也嘗試從另外一個角度來做通俗解讀：所謂兩化融合，其實就是一個“ABC” 的“重組活動”——A是原子（Atom），B是比特（Bit），C是“計算+通信+協同+控制”等基於比特的數字活動形式——ABC三要素的不斷重新組合就產生了以上多種形式的融合模式與融合過程，產生了研發模式、製造範式、服務模式等新模式的創新。
不過需要說明的是，ABC重組時，不管最終的組合形式是簡單的還是複雜的，是單元的還是系統的，是漸進的還是革命的，都是經過重組後以不同的形式優化、保留了AB各方，如果說得更具體一些，是同時優化保留了工與信、軟與硬、C與P各方，而不是隨意否定拋棄了其中的某一方，我們期待的是ABC深度融合之後一起來發揮更強大精準的系統功能，ABC諸要素是一個都不能少的！
因此，從上述意義來說，重視了信息化而不注重工業化，強調了“軟件定義”而忽視了硬件功效，重視了軟裝備而忽視了硬裝備，重視了C而忽視了P，或者恰恰相反，強調了工業化而忽視了信息化，強調了硬件功效而忽視了軟件賦能，重視了硬裝備而忽視了軟件裝備，強調了P而忽視了C，都是不正確、不可取的。
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小結
沒有網絡聯接，沒有軟件賦能，產品難以走向智能。但我們絕不能因為應用了互/物聯網和軟件而輕視了在網絡末端所聯接的各種物理設備，絕不能因為上了“雲XX”手段就小看了實體化的物理手段。在人類認識、優化和改造世界的偉大進程中，需要遵守的常識是：物質之間的相互作用是必須的，即不管在數字虛體中把產品研發做得多麼好，數字化/信息化手段有多麼牛，也還是需要在物理世界去實現具體功能。
以VR形式呈現的“滿漢全席”一定是會餓死人的！
2015年我曾經在某微信群裡寫過一個順口溜，就用它來作為本文結尾：互聯網和信息化再好，它也“焊不了鋼板，擰不了螺栓，沉不下潛艇，漂不起大船，轉不動車輪，代不了米飯，擋不住炮彈，射不出火箭”。唯有以P融C，以C控P，C與P和諧共存，才能讓我們這個世界變得更美好。
兩手皆硬，兩化皆強，應該是兩化融合的鐵律！
作者簡介：趙敏——中國發明協會常務理事，發明方法研究分會會長，英諾維盛公司總經理。國內著名創新方法專家、兩化融合/智能製造專家，走向智能研究院執行院長，核心專家，高級工程師。34年來一直致力於企業如何實現創新、轉型的研究與實踐，對TRIZ發明方法學、CAX、PLM、KE/KM、精益研發、智能製造、工業4.0、CPS等企業技術創新、管理創新和企業信息化專題有著深入的研究和獨到的見解，在國內外媒體和國際國內學術會議發表文章和論文百餘篇，為企業解決眾多技術難題。著有《創新的方法》、《TRIZ入門及實踐》、《知識工程與創新》、《TRIZ進階及實戰》、《三體智能革命》等專著、合著。
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