(網(wǎng)經(jīng)社訊)【編者按】本文為工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司副司長安筱鵬的演講實錄整理。
關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)" target="_blank">工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，業(yè)界已經(jīng)從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、商業(yè)、政策等多個角度進行過探討。今天，我們換一個新視角，從經(jīng)濟學(xué)的視角來看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值和意義。從經(jīng)濟學(xué)的角度來看，信息通信技術(shù)擴散對經(jīng)濟增長的貢獻在于提高兩個效率，生產(chǎn)效率和交易效率，交易效率的提高促進了產(chǎn)業(yè)分工深化，是推動經(jīng)濟持續(xù)增長的重要動力。
我們可以回顧一下過去幾百年來產(chǎn)業(yè)分工深化的歷史進程。概括起來人類產(chǎn)業(yè)分工已經(jīng)歷了五個階段。第一個階段：部門間的專業(yè)化分工，農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、工商業(yè)的分工。第二個階段：產(chǎn)品的專業(yè)化分工，以完整的最終產(chǎn)品為對象的分工，比如汽車、機械、電器產(chǎn)品的生產(chǎn)。第三個階段：零部件的專業(yè)化分工，你生產(chǎn)汽車的發(fā)動機，他生產(chǎn)汽車的輪胎。第四個階段：工藝的專業(yè)化分工，同樣生產(chǎn)一個產(chǎn)品，按照工藝再去分為鑄造、電鍍等。第五個階段：生產(chǎn)服務(wù)的專業(yè)化分工，除了產(chǎn)品之外，服務(wù)作為一種新的分工的形態(tài)跟產(chǎn)品綁定在一起，給客戶創(chuàng)造價值。
今天，隨著數(shù)字經(jīng)濟時代的到來，我們正在進入分工的第六個階段：知識創(chuàng)造、傳播、服務(wù)的專業(yè)化分工階段。無論是多年前出臺的《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略（2006-2020）》，還是近兩年關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟的定義，人們都強調(diào)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型中知識創(chuàng)造、傳播、共享的價值和意義。今天，如果用一句話來概括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟學(xué)意義，那就是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動了產(chǎn)業(yè)分工從基于產(chǎn)品的分工向基于知識的分工演進。
一、集成電路產(chǎn)業(yè)分工深化：知識分工1.0時代的興起
信息通信技術(shù)擴散重構(gòu)了知識創(chuàng)造、傳播、復(fù)用新體系，推進了知識分工的形成和發(fā)展。知識作為一種商品參與到市場交易中，形成一批基于知識創(chuàng)造、交易的新型企業(yè)，構(gòu)建基于知識創(chuàng)造、傳播、復(fù)用的產(chǎn)業(yè)體系。如果我們回頭去看過去40年全球產(chǎn)業(yè)分工體系的演變，以及知識分工的特征和趨勢，我覺得有一個產(chǎn)業(yè)特別需要去研究，這個產(chǎn)業(yè)就是集成電路產(chǎn)業(yè)。在過去40年，集成電路產(chǎn)業(yè)分工格局的變化呈現(xiàn)出鮮明的特征，代表了知識分工1.0。
講集成電路產(chǎn)業(yè)的特殊性，需要從美國國防高級研究局講起。2010年，美國國防高級研究計劃局（DARPA）提出自適應(yīng)運載器制造計劃（AVM），這一計劃的關(guān)鍵詞做“重新發(fā)明制造”。DARPA調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從1960年至今，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度增加，航空航天系統(tǒng)的研發(fā)成本投入復(fù)合增長率為8-12%，汽車系統(tǒng)研發(fā)成本投入增長率4%，但集成電路研發(fā)成本復(fù)合增長率幾乎為0，復(fù)雜度增加并沒有帶來設(shè)計、生產(chǎn)周期的明顯增加。這一現(xiàn)象形成的原因是多方面的，其重要原因在于集成電路產(chǎn)業(yè)分工水平明顯高于其他行業(yè)，形成了基于知識的產(chǎn)業(yè)分工新體系。
在過去的40年，集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸構(gòu)建了一個基于數(shù)字模型的研發(fā)、制造、封裝體系，使產(chǎn)品設(shè)計、仿真、試驗、工藝、制造等活動，全部都在數(shù)字空間完成，待產(chǎn)品迭代成熟后再進入工廠一次制造完成，從而大幅度縮短研制周期、降低研制成本。AVM計劃的一個重要的方向就是向集成電路產(chǎn)業(yè)學(xué)習，其他大型宇航設(shè)備、武器設(shè)備，要像集成電路產(chǎn)業(yè)那樣，在數(shù)字空間重建一套新的研發(fā)生產(chǎn)體系。
為什么集成電路復(fù)雜度提高了但研發(fā)周期相對不變？我們可以簡要地回顧一下過去的40年時間里集成電路產(chǎn)業(yè)分工的演進。早期集成電路產(chǎn)業(yè)集整機生產(chǎn)和芯片設(shè)計、制造、封裝、測試為一體，稱為綜合型IDM模式。伴隨信息技術(shù)的不斷演進，集成電路產(chǎn)業(yè)中的芯片設(shè)計、代工制造、封裝測試等環(huán)節(jié)不斷的從早期一體化模式中分離，成為獨立的產(chǎn)業(yè)體系。1967年美國應(yīng)用材料公司成立后集成電路材料和設(shè)備制造成為獨立行業(yè)，1968年Intel公司成立形成了垂直型IDM模式，1978年Fabless（IC設(shè)計獨立）、1987年Foundry（臺積電成立，IC制造環(huán)節(jié)獨立）模式相繼出現(xiàn)，集成電路產(chǎn)業(yè)分工深化經(jīng)歷了全產(chǎn)業(yè)鏈集成—材料設(shè)備獨立—IC設(shè)計獨立—IC制造獨立—設(shè)計制造IP獨立的演進歷程。
集成電路產(chǎn)業(yè)鏈分工細化與產(chǎn)業(yè)模式變革
1991年英國ARM公司成立，同時逐漸涌現(xiàn)出一批專注于集成電路IP(Intellectual
property，知識產(chǎn)權(quán)包)
設(shè)計、研發(fā)公司，集成電路產(chǎn)業(yè)開始興起架構(gòu)授權(quán)的Chipless新商業(yè)模式，這標志著基于知識創(chuàng)造的專業(yè)化分工獨立出現(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中，專有的工業(yè)知識通過被封裝為代碼化的電路，并擺脫了作為有形硬件產(chǎn)品的附庸，開始成為獨立的產(chǎn)品、商品進行傳播、使用和交易，隨后IP包作為一種知識產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到了集成電路設(shè)計、仿真、試產(chǎn)、制造等各個環(huán)節(jié)，大幅提高了集成電路設(shè)計效率、產(chǎn)品性能、制造可行性及良品率，基于知識交易的新業(yè)態(tài)逐漸顯現(xiàn)。
集成電路各環(huán)節(jié)IP應(yīng)用
IP的本質(zhì)是集成電路工業(yè)設(shè)計和制造過程中各種技術(shù)經(jīng)驗、知識的代碼化、模塊化、軟件化封裝。集成電路大量的設(shè)計、制造工業(yè)知識被封裝為IP（知識產(chǎn)權(quán)包），固化在賽博空間，可以被重復(fù)的調(diào)用、使用和封裝，并催生了IC設(shè)計、仿真、試產(chǎn)、制造等環(huán)節(jié)等工業(yè)知識交易市場，設(shè)計生產(chǎn)過程中70-80%的工作變成對現(xiàn)有的IP進行調(diào)用、拼接，大幅提高了芯片設(shè)計、仿真、制造、測試的效率及產(chǎn)品良品率。目前IP的來源于主要由大型EDA公司、制造業(yè)企業(yè)、專業(yè)IP設(shè)計公司研發(fā)提供。
我們可以從集成電路產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計成本看看IP和知識的價值和重要性。以技術(shù)參數(shù)不太高的28nm的SOC芯片研發(fā)制造成本為例，設(shè)計EDA工具需要500萬元，購買IP模塊需500-1000萬元，制造成本1000萬元左右，封裝成本50萬元?？梢钥闯鲈诩呻娐樊a(chǎn)業(yè)生態(tài)中，以IP核、EDA工具為代表的基于知識投入的成本已成為產(chǎn)業(yè)研發(fā)制造支出的重要組成部分，這是基于知識的產(chǎn)業(yè)分工體系形成的重要特征。
今天，我們用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的語言體系去分析這一現(xiàn)象，我們可以設(shè)想，集成電路的IP就是微服務(wù)組件，就是一個工業(yè)APP。集成電路IP日益成為企業(yè)競爭力的重要的組成部分，比如臺積電作為全球最大的集成電路制造企業(yè)，其大概有6000到7000個制造相關(guān)的IP，比其它集成電路制造企業(yè)多很多。在集成電路設(shè)計、仿真、制造、測試等各環(huán)節(jié)存在大量各類IP，它可以優(yōu)化集成電路的生產(chǎn)，成為我們提高良品率的重要武器。
集成電路與航空航天等復(fù)雜產(chǎn)品的最大不同在于產(chǎn)業(yè)分工深化的水平，在其產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)體系中形成了基于知識的分工。集成電路產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，得益于其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期就在賽博空間里建立起了產(chǎn)品設(shè)計、優(yōu)化、仿真的制造體系，沉淀了大量集成電路基礎(chǔ)通用IP核以及設(shè)計、仿真、制造等IP包，實現(xiàn)新產(chǎn)品、新工藝的快速開發(fā)、上線、迭代。基于知識創(chuàng)造的分工深化極大地促進了集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
集成電路IP本質(zhì)是軟件化封裝的知識，相當于一個個的APP和微服務(wù)的組件。那么什么是軟件？軟件就是物理世界運行規(guī)律的代碼化、規(guī)律模型化、模型算法化、算法代碼化、代碼軟件化，再用軟件去優(yōu)化物理世界。而在數(shù)字經(jīng)濟時代，工業(yè)知識正通過工業(yè)APP、微服務(wù)軟件等方式去呈現(xiàn)。所以無論是集成電路IP，還是今天講的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP，抑或是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺上各種各樣微服務(wù)組件，本質(zhì)上都是人們對工業(yè)知識認知的一個載體。集成電路產(chǎn)業(yè)代表了過去40年全球知識分工的特點，我把它稱為“知識分工的1.0階段”。
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：通向知識分工2.0之路
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面對制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求，構(gòu)建基于云邊協(xié)同的數(shù)據(jù)采集、匯集、分析服務(wù)體系，推動制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有四層架構(gòu)，數(shù)據(jù)采集層、IaaS層、工業(yè)PaaS層、工業(yè)APP層。工業(yè)PaaS平臺的核心是將工業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識、基礎(chǔ)工藝、研發(fā)工具規(guī)則化、模塊化、軟件化，形成各種數(shù)字化微服務(wù)組件和模型，工業(yè)APP層將工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐固化封裝為面向特定場景應(yīng)用的應(yīng)用軟件。無論是Paas平臺的微服務(wù)組件，還是Saas平臺上的面向角色的APP，都意味著基于工業(yè)知識的算法市場正在興起，被封裝的工業(yè)專業(yè)知識可以在更大的范圍、更高的頻次、更短的路徑上創(chuàng)造、交易、傳播，我把他定義為“知識分工的2.0階段”。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺本質(zhì)是重構(gòu)了工業(yè)知識創(chuàng)造、傳播、復(fù)用的新體系，促進了基于工業(yè)知識的算法市場崛起。對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言，大量跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的各類工業(yè)經(jīng)驗、知識、方法將以工業(yè)APP、工業(yè)微服務(wù)組件（類似集成電路IP）的形式沉淀到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之上。它的價值就在于，過去工業(yè)創(chuàng)新過程中，80%在做重復(fù)性勞動，20%在做創(chuàng)造性。今天當我們構(gòu)建了一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，我們80%在從事創(chuàng)造性，20%做重復(fù)性。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺：重構(gòu)工業(yè)知識新體系
國家電網(wǎng)青海公司基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，圍繞風電設(shè)備發(fā)電功率預(yù)測，采集了大尺度、大空間、細顆粒的風電及環(huán)境數(shù)據(jù)，引進了清華大學(xué)、北京工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心、金風科技等8家算法服務(wù)機構(gòu)，基于數(shù)據(jù)+算法的模式提供了更加精準的風電功率預(yù)測服務(wù)，大幅降低了風電棄風率、提高了風電企業(yè)的運營效率。在這一場景中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺不僅是一個技術(shù)、業(yè)務(wù)平臺，也構(gòu)造了一個算法市場，風電功率預(yù)測算法作為一種產(chǎn)品在平臺上展示、交易、服務(wù)，推動了知識的創(chuàng)造、傳播、交易、復(fù)用，加速了基于知識的產(chǎn)業(yè)分工體系的形成。
當前，傳統(tǒng)軟件正在加快向云端遷移，架構(gòu)重建、代碼重寫成為許多工業(yè)軟件企業(yè)轉(zhuǎn)型的主線。傳統(tǒng)軟件在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的重構(gòu)，帶來的一個重大變化是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建一個知識的交易市場。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是實現(xiàn)了從基于產(chǎn)品的分工到基于知識的分工，構(gòu)建了新的交易市場體系。從長期來看，工業(yè)研發(fā)、設(shè)計、仿真、制造、服務(wù)及管理等全流程的工業(yè)知識、能力能夠被封裝成各種可交易的、組件化的知識，通過這一市場體系進行高效率交易使用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建了工業(yè)知識交易的市場體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建了一個工業(yè)技術(shù)和知識的交易體系，促進工業(yè)技術(shù)、知識、經(jīng)驗在更大范圍、更寬領(lǐng)域、更深層次上呈現(xiàn)、交易、傳播和復(fù)用。工業(yè)APP面向特定工業(yè)應(yīng)用場景，通過調(diào)用微服務(wù)，推動工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐的軟件化，構(gòu)建起工業(yè)知識創(chuàng)造、傳播、復(fù)用的新體系。
一是從交易對象來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為機理模型、生產(chǎn)工藝、流程邏輯等各種工業(yè)知識的APP化、微服務(wù)化提供了豐富的工具和資源，創(chuàng)造了各種條件，實現(xiàn)了工業(yè)知識的產(chǎn)品化封裝、平臺化匯聚、在線化開放，被封裝的工業(yè)知識能夠成為一種大市場廣泛交易的對象。
二是從交易主體來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建了一個工業(yè)技術(shù)和知識的交易市場，它為工業(yè)APP、微服務(wù)組件、模型算法等交易對象的呈現(xiàn)、交易、傳播和復(fù)用提供了統(tǒng)一的場所，促進了工業(yè)知識、技術(shù)的供給方（大型企業(yè)、科研院校、開發(fā)者）與使用方（大中小企業(yè)）等交易主體在線顯現(xiàn)、需求清晰、交易激活。
三是從交易過程來看，傳統(tǒng)的工業(yè)知識交易、變現(xiàn)在很多時候是一種長流程模式：一個開發(fā)者、小企業(yè)、經(jīng)驗豐富的老師傅的知識變現(xiàn)在過去機會很少、流程很長，傳統(tǒng)方式要經(jīng)過工業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)意－設(shè)計－研發(fā)－測試－生產(chǎn)－配送－交付全流程，把產(chǎn)品交付給最終客戶之后才能變現(xiàn)。今天，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的出現(xiàn)推動了工業(yè)知識短流程交易模式的出現(xiàn)，平臺降低了工業(yè)知識的客戶發(fā)現(xiàn)、知識定價、大規(guī)模擴張、契約簽訂、交付監(jiān)督的成本。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過構(gòu)建工業(yè)知識創(chuàng)造、評估、交易體系，提高工業(yè)知識的復(fù)用水平和效率，不斷催生新技術(shù)、新模式，基于知識的產(chǎn)業(yè)分工新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。（來源：億歐 文/安筱鵬 編選：網(wǎng)經(jīng)社-電子商務(wù)研究中心）
