前言

制造业不仅在国民经济中占有重要地位，而且是促进经济增长的助推器之一。目前中国已成为全球最大的制造业生产基地，并且拥有广阔的全球市场，但是与美国、日本、德国、英国等制造强国相比，中国大多数制造企业仍处于价值链的低端，以消耗资源和破坏环境为代价追求暂时的经济发展。加上正在消失的人口红利以及发达国家工业回流的加快，中国制造业面临着巨大的压力。

当前，新一轮科技革命和产业变革正在加速推进制造业向网络化、服务化、绿色化、智能化发展，大力推进数字经济已成为全球共识，以云计算、大数据、机器人、工业互联网等为代表的新一代信息技术加速突破应用，数字产业化、产业数字化的趋势越来越明显。进入21世纪，全球信息化进入了新的阶段，其中最显著的特征就是数据成为经济增长和价值创造的新源泉，由此诞生了“数字经济”这一全新的经济形态。2017年，“数字经济”被正式被写入党的十九大报告；2018年3月，政府工作报告提出“发展壮大新动能”“为数字中国建设加油助力”。国家对于数字经济的定位不只局限于新兴产业层面，而且将之提升为驱动传统产业升级的国家战略。

数字化技术、生物技术和智能材料技术等不断发展，使创造出前所未闻的新产品和服务的概率不断提高。无处不在的连通性、全球化、行业自由化和科技融合都在模糊着产业边界和产品定义。这些变化将信息、资本、产品和概念向全世界传播，使得非传统竞争者能颠覆现状。消费者需求不断变化，定制化呼声与日俱增，竞争越来越激烈，利润却越来越低。同时，经济下行压力与生产成本、人力成本的提高，迫使制造企业开始注重数字化转型，期望于利用高、新技术，提高生产效率，提升产品与服务创新和管理能力，力争在白热化的市场竞争中长久获胜。对于传统的制造业而言，数字化转型升级是企业出于保持和提升行业地位及市场竞争力，使企业能够更长久地生存和发展，在数字和信息技术背景下，寻求创新发展的战略抉择。

与云计算、大数据、物联网，以及以机器人为代表的人工智能等技术的研究、开发与行业实践沸沸扬扬、喧嚣的场景类似，企业数字化转型一瞬间就成了当下的热潮。面对潮流，一部分企业或敏感地捕捉到新的商机，或唯恐被竞争对手超越，急切地涌入转型者的行列，以求能立于潮头，或至少可以分一杯羹。然而，历史经验总是不断地提醒人们：任何潮流，既蕴含着新生事物强大的生命力和潜在商业价值，又很容易在涌动中吹起泡沫，形成陷阱，致使盲从者折戟沉沙。近年来，与数字化转型相关的文献、著作、完整解决方案、最佳实践、高层论坛等如雨后春笋般不断涌现，令人目不暇接。一些传统的企业信息化服务商巧借新概念华丽转身，摇身一变而成为企业数字化转型的服务商。由于缺乏理论体系的指导和实践经验积累，这些服务商提供的解决方案犹如“盲人摸象”，仅仅是数字化技术、工具等应用的花样翻新，甚至是新概念的堆砌，仅从企业运行的某个侧面，零敲碎打地试图解决企业问题（将大象砍成两半，永远也得不到两头小象），没有能够站在系统整体的高度为企业设计系统解决方案。正可谓头痛医头、脚痛医脚，而企业真正的症结在何处却不得而知。有些转型服务商所提供的完整解决方案犹如“普罗克拉斯提斯之床”，强迫企业去适应其解决方案。

一些制造企业在没有找准数字化转型切入点（支点）的情况下，争先恐后、急匆匆就踏上了数字化转型的征途，仿佛只要乘上转型的头班车就万事大吉了。盲目投资了很多软、硬件，数据倒是积累了不少，但那也仅仅是一堆躺在IT系统中的杂乱数据，没有转变成为企业的知识，也无法进行数据分析和处理，为企业战略决策提供依据。有些企业还没有全面意识到这一轮数字化转型的战略性、系统性和长期性，仅仅重视各种自动化设备、机器人、信息系统的购入，认为有了自动化、智能装备、智能产线、智能车间，就是实现了数字化转型。而对于数字技术与工业技术的深度融合，数字技术与组织、流程、管理等方面深度融合的整体性、系统性认识不足。然而，工具本身并不能给企业带来全面的数字化转型，这些工具需要有合适的人来掌控，需要和各项业务工作很好地融合在一起，需要以精细化的企业内部管理做支撑。一些制造企业虽然在数字化转型上花费了“九牛二虎”之力，但是与预期的目标相去甚远，有些甚至偏离了初始方向。出乎意料的实施“效果”使企业对转型的“满腔热血”化为“一盆冰水”。

制造企业之所以迫不及待地尝试数字化转型，一方面是来自企业生态环境的压力，而另一方面，资本的推波助澜，服务商、论坛及专家以未来趋势名义的大肆炒作，主管产业和社会舆论部门或领导加入新概念的无节制宣传，以及舆论过分渲染等，无一例外都助长了制造企业数字化转型的热情。

转型失败的原因可能多种多样，但最根本败因在于，没有找到撬动企业转型的支点，致使转型的杠杆没有真正发挥其应有的作用，所有的努力都花费在治疗某一症状而没有找到问题的真正根源。例如“尖叫者偏差”，交通事故中，受轻伤者的苦楚有时比重伤员更为明显，因为严重受伤的人当时已不能尖叫，从而不容易引起救护人员注意到他们的受伤情况。企业在处理困难而复杂情况下的转型问题时，也常常出现类似现象。由于企业数字化转型的着力点和/或支点没有找准，又怎能顺利撬动数字化转型这块“巨石”呢？大家都清楚，在枝节末梢上即便花费再大的力气，也是无法撼动企业这棵大树的，更不用说解决复杂系统全局问题了。

大家可能都在游乐场玩过或看过“打鼹鼠”的游戏。鼹鼠随机地从洞里露出头，游戏者被动地等待，一旦看到鼹鼠在哪露头，就用橡皮（木）榔头快速敲打鼹鼠（计算机上的电子游戏类似，通过鼠标或操纵杆操作来打击鼹鼠），击中鼹鼠得分，否则就不得分。在规定的时间里，以得分多少定输赢。对于企业转型来说，解决问题之道不在于将打鼹鼠的技巧练得有多么娴熟，而在于找到一种把鼹鼠全部清除的办法。

正如系统思考专家德内拉·梅多斯（Donella H.Meadows）指出的，构成系统的三个要件是：目标、内在连接和要素。系统中最不明显的部分——目标才是系统最关键的决定因素。内在连接也是非常重要的，改变了要素之间的连接，通常会改变系统的行为。要素是我们在系统中最容易注意的部分，但它在系统中是最不重要的——除非要素的改变能够导致目标或者连接的改变。只要不触动系统的内在连接总目标，即使替换所有的要素，系统也会保持不变，或者发生缓慢的变化。

制造业数字化转型并非单项技术的应用，也不仅仅是个技术命题，更是一个战略和管理命题。制造业数字化转型面对的是一个复杂适应系统，需要站在系统的高度制定系统整体解决方案，而不能仅仅局限于对某个或某几个要素的治理。在过去的三个多世纪里，机械思维（还原论）是人类总结出来的最重要的思维方式，它对人类的进步做出了巨大的贡献，直接导致了工业革命，是现代文明的基础。机械思维认为宇宙就是一台机器，规律地按照其内部结构和因果法则来运作。长期以来，机械思维一直占据人类认识的主导地位，其核心思想可以概括为确定性（可逆性或者可预测性）和因果关系。今天，面对复杂和不确定的世界，虽然机械思维已经难以胜任，但许多人仍乐此不疲。有时候，容易的或者熟悉的办法不仅没有效果，它还会带来上瘾的危害。彼得·圣吉在《第五项修炼》中讲道：“人们观察和思考世界的方法简单而直白，所以人们相信简单而直白的解决方案，对简单‘修补’方法的狂热追逐由此而生。”

我们都对使用熟悉的方法解决问题感到放心，总是坚持我们最了解的办法。假如解决方法真的能那么容易地被发现，或对每个人都那么明显，那它可能早就被发现了。用熟悉的办法使劲儿努力，再努力，但深层次的根本问题并没有改变，或更加恶化，乃是“非系统思考”的可靠指标——我们通常把它称为“我们这儿需要更大的锤子”综合征。

回顾管理理论的历史，不管是亚当·斯密的经济人假设、泰勒的科学管理、韦伯的科层制、法约尔的职能管理，还是科斯的企业理论等都是适应历次工业革命而诞生的。这些管理创新实践，极大地促进了工业化进程和工业经济发展。然而，随着数字经济的到来，这些管理理论的社会、经济、技术、市场、人力资源等条件已经发生了根本改变，还原论和线性思维已经遭遇复杂系统的挑战，即独立考察每个组分并不能展示系统具备的整体能力、特性和行为方式。因此，企业数字化转型必须从根本上改变工业时代所形成的思维惯性和发展范式，对企业进行系统性的变革创新，构建起适应数字经济时代的新的企业范式和发展范式。

制造业数字化转型不是简单的数字基础设施和软硬件的部署，它是一个复杂的迭代过程，其求解的对象是复杂适应系统，涉及制造业的人/组织、经营管理、技术、知识、环境等诸多要素，虽然说这些要素可以从整体中分解出来，但它们之间是相互关联、相互作用的，独立解决这些要素，并不能解释系统（整体）的涌现行为。鲁伯特·里德尔指出：“成因对策让我们认识到，原因之间的相互联结是以局部的连锁形式和整体的网络形式呈现的。世界上没有一件事能够仅从一个角度进行解释。每件事都是一个相互作用的系统的产物，而它本身也是系统中的一个要素。”

制造业数字化转型就是为了更好地生存与发展。道理很简单，只有生存下来，才有发展的可能。当然，也不能为了生存而不择手段。制造企业必须明确自己所处的行业领域（生态圈）、位置（生态位）、组织形式、竞争优势等，确定拟采用的竞争战略、转型目标、系统解决方案等，通过一步一步地完善建设的目标系统，最终构建最优解决方案系统，支持转型目标的实现。

制造业数字化转型工作是以转型目标为导向，以系统解决方案为技术路线，努力实现自身业务的数字化，即建立与现代生产力相适应的生产方式和组织形式，以系统方法论为指导，利用数字化工具和手段，建立覆盖全系统、全方位、全过程的价值创造空间，按需动态、优化配置全生态圈的资源，提升制造企业价值创造的核心能力，为客户提供完美的价值体验。随后才是利用数字化转型形成的模式，积累的技术、经验等，开拓新的产业领域。如果企业变革的重心、次序发生了错位，就会导致变革的失败。GE Digital的重组就是一个非常经典的案例。

制造业数字化转型是一项复杂的系统工程项目，是一个漫长的、需要步步递进的、持之以恒的过程，不存在唯一的成功标准，而且也无法实现生态圈、企业、工厂、各个部门以及生产线之间的完全同步。对于制造业数字化转型的目标系统建设而言，由于建设过程中不可能让原有系统停止运行，来重建或完善目标系统（系统重构），因此，最好的解决方案，也是唯一可行的路径，就是一小步、一小步地逐渐进化，直至实现转型的每一个阶段目标。过猛的行动会导致适得其反的结果，它不仅不会帮助企业迅速实现目标，而且会导致不稳定和震荡的发生。如果能够理性地进行试错，将错误当作一种信息源，那么，试错过程中出现的随机要素其实并没有那么随机。每次试错都能让我们了解什么是行不通的，渐渐地，我们就接近有效的解决方案了。这样，每一次努力都变得更有价值，更像一笔支出而非一个错误。当然，在此过程中我们将不断地有所发现。

对于制造业数字化转型，笔者并不能给大家提供更多、更好的答案，衷心希望通过本书能给大家提供点滴的启发：当您的企业着手进行数字化转型时，应用系统思维和系统方法论，将主要精力聚焦在为什么要转型、转型方法的选择，以及目标的实现上，而非仅仅聚焦在数字化技术、工具应用上。我们相信：制造业数字化转型的目标一定能实现，而且转型后的中国制造企业一定能支撑中国从制造大国走向制造强国，为人类创造更美好的未来！

朱文海
复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室总技术负责人
2020年10月于北京