中国工程院常务副院长潘云鹤在南京的演讲。
潘云鹤,1946年11月生,浙江省杭州市人。中国工程院党组副书记、常务副院长,中国工程院院士,浙江大学教授。长期从事人工智能研究,是中国智能CAD和计算机美术领域的开拓者之一,将人工智能引入计算机图形学和CAD技术,并研制成功了轻纺花型、图案创作等多个新颖实用的智能CAD/CAM系统,产生了显著经济效益和社会效益,曾获得国家、省、部级科技进步奖12项。
核心提示
如果说工业化是人的骨骼和肌肉系统,那么信息化则是人的大脑和神经系统;没有信息化的工业化,就好像一个人成了“植物人”。这决非危言耸听,当前,信息化日益成为全球竞争的战略重点,只有那些善于将最有前途的新技术融入本国工业化历程的民族,才能造就出具有伟大历史意义的工业化浪潮。
中国工业要由大变强,必须走科学发展的道路,就是信息化和工业化的融合。
信息化工业化融合,中国特色的战略选择
信息化和工业化融合是中央的重要决策,八年来,中央对两化关系连续下达新的指示,2000年,江泽民在第十六届世界计算机大会上提出:“用信息化带动工业化,发挥后发优势,努力实现技术的跨越式发展。”2002年,胡锦涛总书记在十六大进一步提出:“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”2007年,胡锦涛总书记在十七大进一步提出,要“大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”。
我们看到中央对两化关系不但高度重视,而且准确地把握着发展趋势,与时俱进地推动前进。
我们先看看日本的信息化战略。2001年,日本政府制定《电子日本战略》(e-Japan),提出日本要“力争在5年内成为世界上最先进的IT国家”;2003年,出台《电子日本战略Ⅱ》,重点从基础设施建设转到实际应用。该战略提出7个优先发展领域:医疗、食品、生活、中小企业金融、知识、劳动就业和行政服务。 我们再看看欧盟的信息化发展战略。2000年,欧盟制定“里斯本发展战略”,提出了e-Europe计划。其目标是:每一个居民、家庭、企业和政府进入数字时代和享用在线公共服务,建立以创业精神支持的数字文化的欧洲,建立消费信任和增进社会融合。
再看看印度。1998年,印度提出在“2008年全面实现信息化”。其战略目标是:加速推动世界级的无缝连接的信息基础设施建设。2008年印度软件和IT服务出口达到500亿美元;网络能力年均增长30%,所有学校和医院上网;还有行业IT应用、IT教育等。
世界各国的信息化思路,主要集中在发展信息产业,普及信息技术两个方面。比照可得出:“信息化与工业化融合”正是中国信息化事业中最耀眼的特色战略之一。这种特色,既来自于中国现实需求,又来自于世界发展视野。
下面我们就从国情分析一下,信息化与工业化融合反映了中国信息化的需求特色。
中国的工业生产规模已经非常大,我们的制造业规模已经位居全世界第三,而电子信息产业已经处于全世界第二,两年以前赶上了日本,仅次于美国。我们有很多工业产品的产量占世界份额的50%以上,现在全世界日用工业品大概30%是中国制造的。
另外一方面的情况是,中国现在正走在全世界各个国家走过的传统工业化的老路上:物耗高、能耗高、生态环境代价高、人均劳动生产率低、产品附加值低,困难日增。同时,企业科技创新的愿望和能力双重薄弱,核心竞争力不强,总体水平不高。
尽管世界上的强国都走过了信息化带动工业化的历程,但只有那些善于将最有前途的新技术融入本国工业化历程,并在消化吸收的基础上勇于创新的民族,才能造就出具有伟大历史意义的工业化浪潮,建起生产力发展的里程碑。信息化与工业化融合正是中国工业跨越式发展的难得机遇。因此我们必须从现实和历史两个层次深刻理解中央提出的信息化与工业化融合的意义。
信息业产品数量多信息创新落后现象亟待改变
应该说,中国的信息化已经做出了很大的成绩,但是严重的不平衡,信息产品的生产数量方面在快速地改良,但是在创新方面和信息化的质量方面还低于世界水平。比如拿固定电话、手机和互联网来讲,2002年全球的水平是18%、18%、9%,这是人均的,中国是16%、16%、3%;去年,我们中国的发展很快,已经到了28%、40%、16%,手机和互联网发展得很快,但是固定电话得发展不快。
我国生产的显示器、手机、彩电、DVD和笔记本电脑等,已经分别占全球总产量的50%、31%、43%、80%和40%,发展得很好。但是IDC对全世界53个国家信息社会指数的排名,中国2003年只排在44位,现在应该排得前一点,但是也不会很前面。
为什么我们信息化和工业化的融合,中央已经提出8年了,但是进展还不尽如人意,问题在哪里?中国信息化发展的不足正在于缺乏中国特色。
我们认为第一个问题是对重要性认识不足,对西方跟踪过分,不但是跟踪,而且是模仿。很多人都沿着外国人研究的方向去找课题,但是这样的方法,实际上不是为中国进行研究,而是为欧美进行研究。
第二个问题,是在信息化工业化融合的研究和开发上面投入严重不足。信息化和工业化融合,是一种深层次的信息化,而不是浅层次信息化。什么是浅层次的信息化?把电话多生产一点儿,把手机多卖一点儿,把网络铺得再广一点儿,这一点我们的企业很有信心。但是信息化和工业化融合的本身,实际上是用信息技术来解决各行各业的问题,促进各个工业行业进行技术创新。要做到这个,首先需要大量的研发资金支持,光靠引进技术是不行的,我们很多工业产业在国外实际上已经淘汰了,他们不生产了,他们不研究,只有靠我们自己进行研究。但是,我们企业的研发投入却比较少,从2005年国家对高技术产业研发经费与工厂的销售比例调查来看,中国投入的比例是1.05%,这个还算比较好的,如果把全国制造业加进去就只有0.54%,而美国、英国已经大于10%。
第三个问题,信息化与工业化融合的关键在于能否实现交叉性创新。贯彻“信息化与工业化融合”方针的关键是促进信息业与其他工业间的交叉研究。我们急需改变信息业与其它工业的“两张皮”现象。促进双方交叉、彼此融合、共同创新,形成中国工业的信息化高潮。
眼下,我国信息化与工业化融合的剑锋没有直指产品创新。我们要认识到,产品是各种研发投入能产生利润的必由之路,产品也是体现科技水平、管理水平和品牌效应的核心竞争力。因此,我认为,必须将产品创新作为信息化和工业化融合的主战场。
我们认为,完整的自主创新体系,实际上应当包含三个部分,一部分叫知识创新,这主要是中国科学院首先提出来的,也搞得很成功,也非常重要;第二部分叫技术创新,这是科技部非常感兴趣的,也搞得非常好,我们的科技大会对这个有很大的推动性;第三部分叫产品创新,这个讲得比较少,实际上把知识创新、技术创新、产品创新三个部分的工作,看成一个体系,我们才能在产品的生产过程中间,发现新的问题,推动产品的技术创新和知识创新。技术上是成功的,并不等于市场上是成功的,它既要把一个好产品设计出来,又需要资金,还需要在市场上很好地进行营销,但是这后面两个不是技术问题,不是科技问题,是管理问题。所以我们要认识到知识创新、技术创新后面还应该很好地抓好产品创新,这应该成为国家自主创新体系的主战场。
在产品创新中间,我们应该认识到,即使是最传统的产品,也存在着与信息技术融合的广阔空间。尤其是我们国家大量的传统产品,实际上已经占领了广阔的国际市场,很不容易。用信息技术使之提高水平,增加效率,节能减排,走向高端,这是信息化与工业化融合的重要任务。
下面举一个例子,就是皮鞋生产。这是一个非常传统的产业。我们国家每年要生产全球50%的皮鞋,2007年出口欧洲的皮鞋就达到17亿双,这个数量是非常之大的。但是,我们国家皮鞋的出口价格,只有意大利皮鞋的1/3,所以,很多人跑到意大利买皮鞋,买回来一看是中国的“意大利制造”。其实,意大利有很多皮鞋质量并不是传说中的那么好,也会遇到和中国皮鞋一样的毛病,但是它的价格要比我们高三倍,因此很多政府对提高我们皮鞋质量有很迫切的需要。浙江省政府就跟我讲过,希望浙江大学能提高皮鞋的生产水平,浙江大学计算机系就研究了皮鞋的信息化问题,研究结果发现皮鞋实际上是一个非常粗放的产品。大家去买衬衫还需要五六个尺寸,而买皮鞋只有一个尺寸,就是几码,你去买皮鞋说要43码的,服务员就给你43码的皮鞋,你穿在脚上80%是不舒服的,服务员跟你讲新皮鞋一定是不舒服的,你穿上三个星期以后就会舒服了。穿了三个星期以后鞋就变形了,变成脚的形状了,所以脚就舒服了。一个人的左脚和右脚可以相差两三厘米,因此,我们采用的办法,就是把人的脚进行三维扫描,扫描以后,每一个人的脚都有一个数字模型,最后把这个数字模型和标准化的鞋样配合起来。比如43码的皮鞋标准化是什么样的,过去卖给你的都是标准化的鞋,把你的脚型进行一个数字化的融合,这样就可以制造个性化皮鞋。而这就需要研究一个脚的数字化设备,这个设备法国也有,但是它要卖80万人民币,我们研制出来的大概10万人民币就可以了,因此制鞋的成本也就会大大减少,这样利润也是十分可观的。这种方式一点儿不增加资源消耗,一点儿不增加环境污染,而且大大改善它的舒适度,从此大大提高皮鞋的销售。你可以不试鞋,只要用眼睛挑就行了,你在网上挑中以后,可以把你的尺寸提交给企业,企业就可以为你“度身定制”。所以我认为从技术创新到产品创新,需要走很长的道路。
“两化”融合渴求交叉性创新人才
信息化与工业化融合需要信息和其他领域交叉起来的专业交叉人才,人才的培养对产业的发展具有非常重要的促进作用。我们发现中国的软件产业这几年来发展非常快,而且其中2005年有一个非常大的改变和提升。一个重要的原因,就是与我们的人才培养有明显关系,因为从2001年全国成立了30个软件学院,2005年学生毕业以后开始就业,促进了2005年我国软件产业的重要提升。
我们现在的问题是高等工程教育中的工程性与创新性缺位。首先是教育环节中“工程性缺失”和“实践薄弱”的问题长期未得到解决,很多大学的工科把毕业设计改为了毕业论文,论文当然也很重要,但是论文不能代替设计,除了设计以外,实践环节也非常重要。而且我们的产学研还做不到位,企业现在不重视参与培养人才的工作。
第二种缺失是创新性缺失,表现在知识的传授不符合工程科技创新活动所需要的特征。当代工程创新在知识方面的特征是要求宽博性、专业性、交叉性相结合。怎么叫宽博性?不但需要用到自然科学,而且还需要用到社会科学,还需要基于自身所积累的实践经验。所以我们过去的工程教育,把它定位为自然科学的教育,这个定位是片面的。专业性是深厚的专业知识,丰富的实践经验。交叉性是指工程师解决问题的思维方式,应是千方百计和综合集成,远非YES或NO这么简单。
第三种缺失是多样化缺失。上世纪50年代培养的学生一出来都好用,那时候培养出来的学生是一个零件,就瞄准那个机器的那个部件培养,一出来就能装上去,这是苏联的培养方式。改革开放以后,我们大量的人才到美国去学习,而美国人是另外一种方式,它的方式是很注重通俗性教育,在此基础上进行教育,他培养出来的人才,大部分是写论文的,所以现在我们很多学校很注重论文的发表数量。我们既要增加工程技术的人才培养,也应该肯定改革开放以后按照美国模式培养的那些人才,那些人才到企业里,第一年不能派用处,第二年用处小一点儿,但是到了5年以后就很好用。如果企业今天上这个产品,两年后换一个产品,苏联模式培养的人才说不定就吃不消了,而后一类人才的灵活性、适应性更高。
如何为工业化装上信息化智慧“大脑”
信息化和工业化融合第一条途径,就是用信息技术去管理企业的经营、生产、服务和资源。最有名的就是ERP(企业资源计划系统),也最具代表性。我们不但要管我们企业的内部,而且要管它的外部,管它的物流、原材料的采购途径等等。我们可以看到在中国的不同地区,使用ERP的企业管理的重点也不一样,合适的应用能大幅度提高企业的管理水平。2003年全国有关ERP软件销售16.6亿元,在外资和制造企业用得较好,在华东、华北、华南地区使用较好。
第二条途径,用信息技术改造生产过程。主要是以数据库来进行管理生产,因为生产部门进行管理的时候,这个模式是类似的,这就是为什么一个企业的总经理调到另外一个企业任总经理,很容易管起来,而把一个企业的总工程师调到另外一个企业当总工程师,开展工作就很困难的原因。可用计算机集成流程系统解决这个问题。我国工业炉窑的热效率平均为30%左右,而国际水平则在50%以上。欧洲钢铁工业技术发展指南指出:“对于降低生产成本、提高产品质量、减少环境污染和资源消耗只能通过全流程自动控制系统的优化设计来实现”。我国生产装备技术水平低,信息化和自动化程度低。部分流程工业企业仅仅实现了以“机”代“表”,起到常规仪表的控制功能,缺少过程优化的功能。由于生产过程比管理过程更加个性化,因此,通用的信息技术系统往往有不合适之处,要自行改造与开发。例如纺织系统、高炉专家系统等等。
第三条途径,是将信息技术融入产品。产品是企业最重要的活动对象,因此把信息技术用于产品,实际上是工业信息化的一个核心,从机械产品逐渐走向信息产品,再逐渐走向数字产品,然后再走向智能产品。照相机就是这样的,开始是机械照相机,上世纪80年代出现了自动照相机,日本的照相机就是在从机械向自动照相机转换的阶段,打败了德国照相机。上世纪90年代开始由自动照相机转换为数字照相机,这是一个本质性的转变,这个过程中间很多企业,比如胶卷企业就开始垮台倒闭。抓住一个技术转换的过程是非常重要的,汽车也在进行这样的变化,电视机也是如此。
第四个途径,将信息技术融入研究和计划,这也是信息化与工业化融合的重要途径之一。大家知道,进行科学研究的传统方法,实际上是两类,一类是实验的方法,一类是理论推导的方法,而现在的研究方法加入了第三类,就是计算机模拟的方法。现在计算机模拟的方法已经越来越重要。所谓计算机模拟是根据现在的环境和条件,以及根据对象的运动规律,推演出可能的结果。比如我这次去访问挪威,他们让我去参观最大的海上油田研究中心,给我们看海上采油的时候,不是到现场,而是看计算机模拟:根据勘测到的数据,标明哪些地方把水注进去,油就可以喷出来。后来我们就问,你们的这个石油研究中心有多少人搞计算机,回答说40%,可见计算机模拟的重要性。还有像医生开刀,比如说脑瘤切除,首先就需要根据CT照片形成一个肿瘤的三维图像,然后再在计算机上模拟如何实施,最后才真正开刀,这样可大大提高手术的准确性与安全性。
第五个途径,用信息技术建立新的行业。信息技术自诞生以来已经建立了不少产业,大致可以分为:硬件业,包括计算机、手机、电讯、电视等等;软件业,Windows、动画等;信息服务业,如搜索引擎、股市信息、游戏等;还有网上服务业,如电子商务、网上聊天等。其中非常值得注意的,就是用信息技术将制造业改造为服务业。我在2006年到印度去参加一个工程教育会议,访问了印度的塔塔公司,其负责人说他们公司与全世界500个跨国公司中的三四百个企业都有合作。怎么回事呢?原来他们把全世界各个国家不同厂商的生产线买进来,通过计算机组合后,把几十个产品连成一个整体,这里面有大量的软件技术,很多跨国公司都来购买。由于只有该公司能够进行整体系统维护,因此售后服务成了他们重要的业务。
总的来看,回想一下我们的工业从模仿到贴牌到生产自己的产品,再走到能够把全世界好的东西融入我们的系统,变成我们的产品来销售,这条路还需要很好地研究。实际上这里面有大量的利润空间等待着我们去发掘,因此,信息技术如果能开创新的产业,可将我们的优势从局部扩展到全局,促进中国工业由大变强。(根据潘云鹤院士在江苏省科协主办的系列高端报告会上的演讲整理,未经本人审阅)