本書是一本系統(tǒng)講解工業(yè)數字化轉型的著作，從推動業(yè)務優(yōu)化和轉型的視角出發(fā)，全面闡述了工業(yè)數字化轉型的內涵、趨勢、應用方式和主要技術手段。全書共分9章，分別介紹了工業(yè)數字化轉型的內涵與方向、數字資產的建立與利用、階段目標和行動原則的設立，以及數字化技術的應用方式。本書從數字化轉型的內涵到具體技術應用，深入剖析了數字化轉型在工業(yè)企業(yè)的核心價值，為工業(yè)企業(yè)提供了一條清晰的數字化轉型路徑。本書提出轉型五步走的方法論，通過實際案例分析，展示了從思想轉變到創(chuàng)新方法和組織變革再到實現業(yè)務轉型的全過程。
本書深入探討了數字化轉型在工業(yè)企業(yè)中的必要性和緊迫性，提供了一套全面的框架和方法論，旨在幫助企業(yè)有效進行數字化轉型。作者采用以終為始的創(chuàng)新方法論，全景式地描繪了數字化轉型的內涵、趨勢、應用方式和技術手段，強調了轉型不僅是技術的應用，更是業(yè)務模式和企業(yè)文化的全面革新。 對于工業(yè)行業(yè)而言，本書的價值在于提供了一種系統(tǒng)性且通用的思考框架和行動指南，幫助來自不同行業(yè)的企業(yè)形成識別和把握數字化轉型機遇的能力。本書強調了如何應對轉型過程中的常見內外部挑戰(zhàn)，以及如何通過建立數據資產、優(yōu)化運營流程、利用云計算和人工智能等先進技術手段來克服這些挑戰(zhàn)。
當前，數字化轉型已經不再是企業(yè)可有可無的選項，而是通向未來的必經之路。但是正如一千個人眼中有一千個哈姆雷特，每個人心中也都有自己對于數字化轉型的理解和畫像，而每個研究機構也都有自己對于數字化轉型的理解。如果你是工業(yè)企業(yè)的管理者，應該如何開啟數字化轉型之旅？如果你作為數字化轉型的引導者和推動者，應該如何幫助企業(yè)或者客戶獲得預期的投資回報？數字化轉型是否成功又應該如何衡量？本書作者通過以終為始的創(chuàng)新方法論，從工業(yè)企業(yè)推動業(yè)務優(yōu)化和轉型的視角出發(fā)，嘗試對工業(yè)數字化轉型的內涵與趨勢、應用方式及主要技術手段做一個全景式描繪和闡述。
本書將工業(yè)數字化轉型是對內提質增效，對外業(yè)務轉型作為撰寫主線，突出如何通過工業(yè)數字化轉型五步走的方法，以不同工業(yè)企業(yè)的成功轉型案例為參考，幫助讀者根據自己所在企業(yè)的特點和所處行業(yè)的發(fā)展趨勢，因地制宜地制定適合企業(yè)的數字化轉型目標，選擇合適的技術手段，并按照咨詢規(guī)劃后所制定的轉型路線圖，逐步實現企業(yè)期望的美好未來。
本書共分為9章。第1章重點介紹工業(yè)數字化轉型的內涵與方向。首先澄清了工業(yè)數字化轉型只有滿足企業(yè)運營的業(yè)務需求，提高企業(yè)的運營效率和盈利能力，才能真正實現轉型的價值；然后通過轉思想、轉組織、轉方法、轉文化、轉模式的轉型五步法，闡述了如何在方法論層面根據不同時期的企業(yè)側重點，逐步達成從思想轉變到業(yè)務轉型的全過程。第2章重點介紹在工業(yè)企業(yè)產品的全生命周期運營過程中，需要逐步建立和有效流轉各個運營環(huán)節(jié)產生的數字資產，通過工業(yè)元宇宙的技術平臺實現對數字資產的充分利用，最大限度地發(fā)揮數字資產的潛在價值。第3章重點介紹如何通過設立科學的階段目標和行動原則，應對工業(yè)企業(yè)通常在遇到各類轉型轉不起來時，所要面對的挑戰(zhàn)和問題。
第4章～第9章則是重點討論如何應用數字化技術提供支撐，幫助企業(yè)合理高效地實現數字化轉型的目標。在工業(yè)數字化轉型的新技術實現模式體系中，智能制造是底座，工業(yè)云計算提供觸手可及的算力，工業(yè)AI提供無所不及的智能，工業(yè)物聯網提供無所不在的連接，而工業(yè)元宇宙則提供身臨其境的感受。第4章討論智能制造如何通過對關鍵制造環(huán)節(jié)的智能化來推動企業(yè)內部生產運營模式的轉變，如何滿足客戶對產品質量、成本和交貨時間的內在需求。第5章重點討論如何有效利用云計算的敏捷、彈性、按需訪問等特點，搭建敏捷靈活的創(chuàng)新開發(fā)平臺，利用持續(xù)交付能力，讓企業(yè)能夠快速進行試錯和迭代，提升客戶體驗。第6章討論在人工智能已經普遍應用于消費者側的今天，工業(yè)企業(yè)如何利用AI技術，幫助完成大量復雜且高強度的生產和供應鏈運營工作，例如產品缺陷分類、智能決策、智能客服、基于知識圖譜的工藝優(yōu)化等。第7章討論如何通過工業(yè)物聯網實現各類工業(yè)設備和產品之間的互聯互通，完成實時數據的采集和分析，為企業(yè)提供全面的數字化和智能化的決策支持，并為數字資產的誕生提供數據基礎。第8章討論工業(yè)元宇宙正在逐步改變人類進行信息交互的方式，通過虛實融合的交互技術，在數字孿生世界中提供監(jiān)控、分析、仿真、決策乃至對物理世界的反向控制。第9章討論ChatGPT賦能工業(yè)。AI與元宇宙并不是互相排斥的概念，AI可以作為人類的助手與合作伙伴，共同推動元宇宙的內容創(chuàng)造。
工業(yè)數字化轉型是一項長期且復雜的系統(tǒng)工程，很難通過單一技術手段或者解決方案就達成最終轉型目標，而是需要一個完整的技術生態(tài)體系，圍繞在轉型企業(yè)的周圍，并基于共同認可的創(chuàng)新理念來推進轉型的有序進行。
工業(yè)企業(yè)的數字化轉型并沒有一套標準的方法與路徑，本書只是進行了初步探索，希望可以幫助讀者在自身實踐中少走彎路，再進一步，更上一層樓。企業(yè)需要在實踐中不斷深入地理解工業(yè)數字化轉型的本質，并結合實際情況和技術趨勢，靈活而務實地推進轉型工作。衷心希望本書能夠成為工業(yè)數字化轉型領域的一本有價值的參考書籍，為企業(yè)的轉型升級貢獻一份力量，與業(yè)界同仁共同推動工業(yè)數字化轉型的發(fā)展。
對于本書中可能出現的疏漏，懇請讀者不吝賜教，作者定當虛心接受，在后期再版時予以校正。在此向尊敬的讀者朋友們致以崇高敬意！
在本書漫長而充滿挑戰(zhàn)的編寫過程中，我得到了許多人的支持和幫助，他們的智慧和努力對這本書的完成至關重要。我要感謝我的家庭，尤其是我的妻子王鴻。在我無數個埋頭于書稿的日子里，是她的理解、耐心和支持，給了我無盡的力量和靈感。她不僅是我生活中的伴侶，也是我職業(yè)道路上不可或缺的堅強后盾。再次感謝所有支持和幫助過我的人，沒有你們，這本書不可能完成。讓我們一起期待工業(yè)數字化轉型帶來的美好未來。
李鐵軍，25年工業(yè)數字化實踐經驗，熟悉汽車及零部件、裝備制造、高科技電子和食品飲料等行業(yè)，擅長工業(yè)數字化轉型咨詢、燈塔工廠輔導、智能制造規(guī)劃和數字孿生工廠咨詢服務。曾就職于西門子10余年，負責工業(yè)軟件產品咨詢、規(guī)劃、業(yè)務拓展和渠道管理，作為主力顧問實施了中國第一個MES項目山東中煙青島卷煙廠MES，推動落地了多個超千萬數字化工廠咨詢和實施，服務超過數百家制造業(yè)客戶。2023年主導實施多個一線汽車品牌的數字孿生工廠項目，并支持完成一個國家級重點科研項目。
前言 III
第1章 工業(yè)數字化轉型的內涵與方向 1
1.1 工業(yè)企業(yè)的數字化轉型需求 1
1.2 工業(yè)數字化轉型的外延與內涵 3
1.2.1 工業(yè)企業(yè)從傳統(tǒng)工業(yè)經濟走向數字工業(yè)經濟 3
1.2.2 數字工業(yè)經濟的生產力 4
1.2.3 工業(yè)數字化轉型的內涵 7
1.2.4 成功案例：英格索蘭公司的數字化轉型 12
1.3 工業(yè)數字化轉型之五轉 14
1.3.1 第一轉：轉思想 14
1.3.2 第二轉：轉組織 18
1.3.3 第三轉：轉方法 20
1.3.4 第四轉：轉文化 22
1.3.5 第五轉：轉模式 25
1.4 工業(yè)數字化轉型的核心是數據驅動 27
1.4.1 數據驅動和流程驅動 28
1.4.2 實現數據驅動 29
1.4.3 數據驅動中需要應對的挑戰(zhàn) 30
參考文獻 30
第2章 工業(yè)數字化轉型的新階段 32
2.1 工業(yè)及工業(yè)產品管理場景 32
2.1.1 工業(yè)的定義和產業(yè)特點 32
2.1.2 工業(yè)產品的管理場景 34
2.2 數字資產及其利用 36
2.2.1 數字資產及其分類 36
2.2.2 充分利用數字資產 38
2.3 工業(yè)元宇宙及其價值 39
2.3.1 工業(yè)元宇宙的技術定義和技術價值 39
2.3.2 工業(yè)元宇宙重塑工業(yè)制造場景 41
2.4 工業(yè)元宇宙涉及的主要技術 42
2.4.1 技術基礎設施 42
2.4.2 元宇宙底層操作系統(tǒng) 44
2.4.3 元宇宙世界編輯器 44
2.4.4 交互設備及工具 44
2.4.5 虛擬現實 45
2.4.6 增強現實 45
2.4.7 混合現實 46
2.4.8 新型交互技術 46
2.5 寶馬里達元宇宙工廠案例 47
參考文獻 48
第3章 工業(yè)數字化轉型的挑戰(zhàn)與實現 49
3.1 落地挑戰(zhàn) 49
3.1.1 理念挑戰(zhàn) 49
3.1.2 問題挑戰(zhàn) 53
3.2 階段目標與核心原則 56
3.2.1 分階段戰(zhàn)略目標及示例 56
3.2.2 核心原則 58
3.3 關鍵行動與技術路線 62
3.3.1 關鍵行動 62
3.3.2 技術路線 69
3.4 升級組織架構 70
3.4.1 單點數字化應用階段 70
3.4.2 數字化應用到核心業(yè)務流程階段 70
3.4.3 數字化作為第二業(yè)務曲線驅動力的階段 71
3.4.4 數字化轉型處于行業(yè)先鋒探索階段 72
3.5 成功案例：西門子從電氣自動化到工業(yè)軟件巨頭 73
參考文獻 76
第4章 工業(yè)數字化轉型的底座：智能制造 77
4.1 智能制造及其實施重點 77
4.1.1 智能制造的意義和特征 77
4.1.2 智能制造的實施重點 79
4.2 智能制造的主要應用場景 81
4.2.1 智能裝備 81
4.2.2 智能設計 84
4.2.3 智能工廠運營管理 87
4.2.4 智能供應鏈 91
4.2.5 智能服務 93
4.3 智能制造與工業(yè)元宇宙 97
4.3.1 智能制造與工業(yè)元宇宙的應用目標和場景 97
4.3.2 智能制造與工業(yè)元宇宙的側重 97
4.4 智能制造的演進路線 98
4.4.1 互聯階段 98
4.4.2 洞察階段 99
4.4.3 持續(xù)優(yōu)化階段 99
4.5 智能制造案例 101
參考文獻 103
第5章 觸手可及的算力：工業(yè)云計算 104
5.1 云計算及其部署 104
5.1.1 云計算的發(fā)展歷程 104
5.1.2 云計算的定義 105
5.1.3 云計算的部署類型 108
5.2 云計算的不同服務類型 109
5.2.1 IaaS/PaaS/SaaS的定義 109
5.2.2 云計算的價值 110
5.3 工業(yè)云計算 111
5.3.1 雙模IT 111
5.3.2 聯想雙模IT實踐案例 113
5.3.3 工業(yè)云助力工業(yè)企業(yè)實現數字化轉型 113
5.3.4 工業(yè)云計算和常規(guī)云計算的差異 116
5.3.5 工業(yè)云的主要應用場景 119
參考文獻 125
第6章 無所不及的智能：工業(yè)AI 126
6.1 工業(yè)AI的關鍵要素 126
6.1.1 工業(yè)AI的特點 127
6.1.2 工業(yè)AI的自主智能控制與勞動力轉型 128
6.1.3 工業(yè)AI的安全性與定制化挑戰(zhàn) 128
6.1.4 智慧無人零售：Amazon Go 129
6.2 工業(yè)AI的主要應用場景 131
6.2.1 智能內容運營 132
6.2.2 智能知識管理 134
6.2.3 工業(yè)AI質檢 135
6.2.4 智能客服 137
6.2.5 智能IT運維 139
6.2.6 智能決策 142
6.2.7 機器學習平臺 144
參考文獻 149
第7章 無所不在的連接：工業(yè)物聯網 150
7.1 工業(yè)物聯網的關鍵要素 151
7.1.1 工業(yè)物聯網的關鍵特性與面臨的挑戰(zhàn) 151
7.1.2 智能工廠和工業(yè)物聯網的融合與發(fā)展 152
7.1.3 工業(yè)物聯網的安全風險與組織變革 154
7.2 工業(yè)物聯網及其平臺建設 155
7.2.1 工業(yè)物聯網的發(fā)展階段 155
7.2.2 工業(yè)物聯網應用的三大挑戰(zhàn) 158
7.2.3 工業(yè)物聯網平臺的建設 159
7.3 合興包裝產業(yè)互聯網平臺 162
7.3.1 我國包裝產業(yè)的現狀 162
7.3.2 合興包裝產業(yè)互聯網平臺 163
第8章 融合現實與虛擬的產業(yè)革命：工業(yè)元宇宙 165
8.1 理解元宇宙 166
8.1.1 從科技發(fā)展視角理解元宇宙 166
8.1.2 從互聯網視角理解元宇宙 167
8.2 工業(yè)元宇宙概貌 168
8.2.1 工業(yè)元宇宙的特點 169
8.2.2 工業(yè)元宇宙的發(fā)展方向和趨勢 170
8.2.3 工業(yè)元宇宙面臨的風險和挑戰(zhàn) 171
8.3 工業(yè)元宇宙的底座數字孿生 172
8.3.1 數字孿生及其發(fā)展概述 172
8.3.2 高價值數字孿生 176
8.3.3 建設人人可用的數字孿生平臺 178
8.3.4 可計算數字孿生的建設步驟 181
8.3.5 決策自治是數字孿生技術的發(fā)展方向 188
8.4 工業(yè)元宇宙的入口擴展現實 189
8.4.1 擴展現實的相關概念 189
8.4.2 擴展現實的展望 191
8.5 汽車行業(yè)數字孿生工廠建設實例 194
8.5.1 建設目標 194
8.5.2 主要技術要求和實現方式 195
8.5.3 數字孿生與工業(yè)互聯網的結合展望 197
參考文獻 198
第9章 ChatGPT賦能工業(yè) 199
9.1 通用人工智能與生成式人工智能 200
9.1.1 通用人工智能 200
9.1.2 生成式人工智能 201
9.2 大語言模型 202
9.3 ChatGPT簡介 204
9.3.1 ChatGPT的定義 204
9.3.2 從GPT開始發(fā)展 207
9.3.3 2019年的GPT-2 208
9.3.4 2020年的GPT-3 209
9.3.5 最小化有害輸出的InstructGPT 211
9.3.6 基于GPT-3.5的ChatGPT 212
9.3.7 對ChatGPT使用方式的誤解 214
9.3.8 ChatGPT的計費單位和方式 216
9.4 ChatGPT賦能工業(yè) 217
9.4.1 微軟產品與ChatGPT的結合 217
9.4.2 ChatGPT助力汽車行業(yè) 222
9.4.3 ChatGPT提供工業(yè)發(fā)展新動力 223
9.4.4 ChatGPT與工業(yè)元宇宙 225
9.5 提示詞：高質量答案的鑰匙 226
9.5.1 為什么ChatGPT沒期待的那樣好用 226
9.5.2 什么是提示詞 227
9.5.3 提示詞的5重境界 230
9.5.4 使用場景1：回答問題 231
9.5.5 使用場景2：生成內容 233
9.5.6 使用場景3：錦上添花，改寫內容 240
9.5.7 使用場景4：錦上添花，信息解釋 242
9.5.8 使用場景5：化繁為簡，總結內容和情緒 242
9.5.9 使用場景6：多工具聯動自動生成幻燈片 244
9.6 ChatGPT的潛在風險 246
9.6.1 ChatGPT存在的7類風險 246
9.6.2 應對ChatGPT潛在風險的措施 247
9.7 世界模擬器：OpenAI Sora 247
9.7.1 Sora的實際表現 248
9.7.2 Sora的實現原理 249
9.7.3 Sora在訓練中掌握世界規(guī)律 250
參考文獻 251
書單推薦
