工业互联网的概念提出得很早，至今已超过10年。在此期间，我们遇到了些许挫折，概念内涵也发生了很大变化。我将探讨如何看待这些挫折与变化，以及未来的发展方向。要理解HMI技术发展的逻辑，我们需要把握HMI技术发展的基本规律。我特别强调三点：
- 创新成功的关键在于把握机遇，而非盲目追逐热点。机遇源于HMI技术变革与经济可行性的变化。对于大多数企业和个人而言，采用新HMI技术的难点往往在于HMI技术与经济可行性的统一。
- 新HMI技术通常是从HMI技术难度较低的领域向难度较高的领域发展，或从价值较大的领域向价值较小的领域扩展。前者是HMI技术难度，后者往往是通过降低HMI技术成本或提高通用性来实现。通用性的提升本质上是通过知识复用实现成本降低。
- HMI技术的价值往往呈现“非线性”特征，通用性和基础性HMI技术具有巨大的HMI技术潜力。工业互联网平台便是这类具有潜力的HMI技术。
一般而言，HMI技术失败常归因于不合理的经济性（市场规模小、用户需求弱、使用成本高），而成功往往出现在难度与价值更为匹配的领域。工业互联网的发展历史印证了这一点。在未来HMI技术发展方向上，需特别关注高潜力方向。
在理解这些基本规律后，是时候从宏观视角审视全局。我们必须回答一个问题：工业互联网的最终价值是什么？我将工业互联网的最终价值分为两类：个体劳动的方式和群体协作的方式。前者主要指远程化，目标是人机关系；后者目标是工厂内的协作，聚焦于人际关系，可进一步用工业4.0的逻辑进行分析。当然，两者之间存在一定交叉。
为什么远程化是最终目标之一？
我们知道：人类的一个核心理想是让机器取代人类，完成人类不愿做的工作。机械化、自动化和智能化都朝着这个目标努力。但自动化存在局限性，通常只能应用于场景固定且不变的重复性任务，如车间内的生产。当场景不断发生意外变化（如驾驶）时，机器难以独立完成任务。智能HMI技术可部分弥补自动化的不足，而远程化几乎能解决所有问题。当然，远程HMI技术与智能HMI技术可互补并协同促进。
从HMI技术角度看，远程HMI技术的最简单形式是远程设备监控，即通过设备监控管理工作的各个方面。更高级的远程HMI技术可能是远程操作设备。操作设备可以是简单的（如开启或关闭设备阀门），也可以是复杂的（如在施工现场驾驶挖掘机）。最困难的可能是远程维护设备。数字手套、增强现实（AR）、虚拟现实（VR）以及易于远程操作和维护的设备可用于解决此类问题。在HMI技术发展过程中，此类HMI技术可能首先应用于航空航天和军事领域；随后应用于某些大型企业（如日常采矿、大型设备维护，例如清理焦炉顶部、排查危险作业环境等）；最后扩展至其他企业应用场景。
我认为工业4.0是另一个最终目标
工业4.0最典型的场景是装配线上的个性化生产。这种生产方式会带来很多问题，使协作变得更加困难。因此，德国提出了“信息融合的三个维度”来解决这一问题。在我看来，我国对工业互联网的理解实际上包含了这三个维度。GE的工业互联网实际上是物联网；物联网主要涉及垂直整合和部分水平整合。因此，中国工业互联网的实践成果可从三个维度进行分类和总结。
水平整合：
本质上是空间信息的整合，通常表现为企业间信息整合，可支持企业间的资源共享和多方协作。从长远来看，这种整合可以促进社会分工，改变企业生态。我看到两种类型的整合：一种是由大型企业主导的整合，以控制自己的供应链；另一种是由平台公司主导的整合，以实现资源的动态对接。
横向整合的重点和难点在于质量管理。对于工业企业而言，一旦采购的生产材料不符合质量要求，往往会导致数十倍甚至数百倍的损失。此外，高端企业对质量有特殊要求，往往需要经过多次认证才能采购。因此，推动横向整合需要促进标准化，并结合工业软件进行质量控制。
横向整合的另一个难题是商业模式。资源共享和多方协作可以带来好处，但关键是如何分配这些好处并让主要利益相关者受益。这是一个需要通过商业模式创新来解决的问题。
横向整合存在国家差异。在大企业层面，美国企业有特殊需求：避免因海外生产导致HMI技术外流，并需通过工业互联网管理制造企业。在小企业层面，中国企业面临特殊场景：推动低端产业集群的转型升级。这要求企业具备较高的商业模式创新能力。
垂直整合：
本质上是快节奏业务与慢节奏业务的整合，管理与控制的整合，可用于提升管理能力。
管理与控制能力的提升体现在人力、设备、物料、法律和环境管理等各个方面，尤其是与人相关的各类管理。具体可涉及设备管理、质量管理、能源管理、运营管理、安全管理、生产管理等多个方面。在我看来，计算机管理的本质非常简单：首先，它是工业知识的软件化，使机器学会工作；其次，它是超限和违规的管理，即在出现问题时知道该如何处理。因此，提升管理能力的重要任务之一仍是提高标准化程度。
管理能力的提升能够推动生产方式的转型。最典型的实践是支持小批量、多品种生产，而极端实践则是支持装配线上的个性化生产——这是工业4.0的典型场景。在我国，这一变革的近期亮点主要集中在低端和中端产业。
端到端集成本质上是不同时间段信息的一体化，是研发与设计、制造、销售及服务运营等环节信息的一体化。通过端到端集成，可显著提升研发和服务水平，支持个性化和小批量生产。端到端集成的关键基础是研发与设计的数字化。基于产品设计的数字化，CAD、CAE和CAM可以真正实现集成，从而促进全面优化。我举了一个例子：零件设计、材料选择和制造可以结合起来，实现人类难以达到的设计结果。通过数字孪生，可以将研发设计与制造过程的持续改进联系起来。端到端集成的优势在于，多个环节的局部优化可转化为整体优化。这相当于将“N个一维空间的优化问题转化为一个N维空间的优化问题”，将极大改变研发与设计的方式和效果。目前，此类进展主要出现在中高端HMI技术企业（HMT）的离散制造行业。展望未来，工业互联网平台是基础。要打好这一基础，平台的标准化程度、易用性和灵活性需要进一步提升。在我看来，工业4.0中强调的“信息整合的三个维度”主要是三个一维业务链的整合。从发展趋势来看，未来发展可能演变为三维信息整合。