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基于知识的创新——制造业信息化的趋势

2010-09-01赵敏

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“知识工程”这一系列是e-works专家赵敏先生于07年所发表的文章,一共包含“知识工程”的前世与今生、理论基础、企业知识管理以及知识创新与企业信息化的关系。

一、引 言

    众所周知,历经数十年发展的制造业信息化正在走在十字路口。以国内的制造业信息化为例,从八十年代的二维CAD到今天的ERP和PLM,从十年前的“甩图板”,到今天正在酝酿的“甩图纸”和“甩账表”,信息化已经有了质飞跃和量的激增。站在今天企业的角度来看,图板甩掉了,二维转三维了,CAD/CAE/CAM也集成了,PDM和ERP也都实施过了,OA和EB也都解决了,制造业信息化,下一步要解决什么问题?

二、企业现状

    问题一:企业内部智力资产流失严重

    产品创新设计中所需要使用的经验、原理、创意、Know-how等非物化知识,是产品概念构造的基础,是宝贵的企业知识。但是在数以百万计的中国制造业企业中,这些知识疏于管理,随人而动,游离于企业管理范围边缘,每天都在以惊人的速度流失。

    问题二:对企业外部智力资产缺乏借鉴

    通常企业的研发人员只习惯和愿意使用本行业的知识来解决本行业的问题,不习惯更不善于使用其它行业的知识来解决本行业的问题。从知识获取的角度来说,对企业外部(其它企业,其它行业,国外企业)智力资产学习借鉴不够,是企业的通病。

    问题三:本想创新却“创旧”

    何谓“创旧”?当我们还没有来得及为某些研发成果击掌相庆的时候,却突然发现,其它的厂家或国外的企业早已经做出了类似的设计,并申请了专利。我们只不过是重复做了人家以前早已经做过的事情!面对无法打破的专利壁垒,让多少企业损失惨痛,铩羽而归。

    问题四:企业智力资产管理现状堪忧

    企业的知识管理现状,从知识分布来说,是个人或部门而非企业;零散而非系统;分布而非集中;从知识存储来说,是“纸介质+记忆”式存储而非数字化存储;从知识共享来说,是传统分享方式(或不分享)而非信息化共享;从知识表达来说,是简单的知识表达方式而非复合的知识表达;从知识组织来说,是无关联、离散的知识而非有关联、集成的知识;从知识重用来说,是试错式使用而非在创新方法学指导下使用;是用于“复制”设计而用于创新设计;从知识检索来说,是低效率的翻找而非高效率的智能查询;从知识更新来说,是长期的放置不动而非及时的更替。

    以上问题,是企业管理的瓶颈,是现有的制造业信息化方案所不能解决的问题。

三、现代设计的需求

    现代设计,面向复杂产品工程,产品结构越来越复杂,功能越来越趋向集成化和复合化,新产品开发所需要的知识越来越多,产品设计周期的迭代越来越快。产品创新设计是否成功,很大程度上取决于所需要的知识的含量。

    据此可以认为,现代设计的过程是一个创新的过程,是一个让知识流动起来、对已有的设计知识的动态集合和融会贯通的过程。

    那种认为抄图纸、查手册就可以做设计的时代已不复存在。

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四、知识与创新

    在现实世界中,知识与信息是极其丰富的,而对于企业来说,真正稀缺的是能有意义地使用它们的能力。研究表明,提升企业技术创新能力和产品自主研发能力的关键在于大力提升信息和知识的获取、处理、共享、运用能力,即建立知识管理(或知识工程)体系。

    IDC的研究报告显示,大部分研发人员做的90%的所谓“创新工作”是重复工作,因为这些知识已经存在于组织内部或组织外部。另一份研究报告显示:知识工作者1/3的时间用在了寻找某些他们永远无法找到的信息上。

    联合国著名的千年计划“科学、技术和创新”项目组于2005年发表了《创新―知识促进发展》的报告,强调了知识和创新对于每个国家发展的极端重要性。

    由国务院发展研究中心承担的国家自然科学基金“八五”重大项目“技术创新研究”的成果表明,企业的研发成果和实践经验是以知识的形式存在于知识库中,企业的积累越丰富,知识库越充实,从而企业的技术创新能力越强大。

    因此,笔者的观点是:创新,一定是基于知识的创新,特别是基于有组织的知识的创新。

五、知识与智力资产

    从数据到信息再到知识的过程,是一个不断重用和提炼的过程——数据在不断使用中提升为信息,信息在反复应用中转化为知识,而企业的数据、信息和知识总和进一步累积为企业智力资产(见图1)。

图1 数据、信息、知识、智力资产
图1 数据、信息、知识、智力资产


    数据,信息,知识,一脉相承,层次不同,对企业的作用也不同。对它们施加有效的管理,至关重要。

    在过去的制造业信息化中,人们对数据和信息投以了更多的关注,但是对知识的提炼与利用,却没有提升到应有的高度。

    从现有的CAX来看,基本上只实现了概念表达,并没有解决概念生成(概念设计)的问题;从现有的PDM和ERP来看,基本上只管理CAX和其它应用软件所产生的数据与信息,并不管理创意和Know-how知识。因此,面向研发与生产的知识管理,在企业中还是一片空白。

    目前,我们的企业信息化已经从二十年前以CAX为代表的数据集成,发展到了十年前以PDM和ERP为代表的信息集成,进一步地,又发展到了近些年以CAI为代表的知识集成。知识集成必然呼唤面向工程领域的知识管理平台,以期实现企业知识的有效管理。
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六、非结构化信息——复合的知识表达

    在CAX、PDM和ERP中,以管理和处理结构化数据、信息为主。而在近些年面世的计算机辅助创新(CAI)和其它形式的知识管理系统中,以对非结构化信息(如复合知识)的处理为主。

    非结构化信息可以粗略分为数字媒体类和文档类两种。数字媒体类主要包括声音、图像、视频等多媒体数据,而文档类主要包括文档、文稿等数据和信息。当前,对非结构化信息管理和应用的需求越来越旺盛。

    在知识表达的形式与效果上,非结构化信息显得更有优势。正如学习方法研究大师Tony Buzan所指出的那样:“…图形比词汇更有感召力、更精确、也更易触发广泛的联想,从而大大增强创造型思维和记忆力…”。

    总结实践中的经验我们可以推断,在知识表达上,语言不如文字;文字不如“文字+图片”;“文字+图片”不如“文字+多图”;“文字+多图”不如“文字+动画”。由于动画这样的数字媒体能够清晰地表达某条知识或原理的作用机制和过程,因此更具表达的优势。总体上,以“文字+动画”的方式,是一种复合的、清晰的、易学易用的知识表达。如图2所示。

图2 图文并茂的复合知识表达
图2 图文并茂的复合知识表达


七、基于知识的创新

    知识管理,贵在应用。知识为标,创新为本。知识管理的终极目标必须落在支持创新上。如果仅仅是为了知识管理而做的知识管理是缺乏实用价值的。

    以创新为目的的知识管理,基于精良组织和清晰表达的知识,并借助由知识凝练而得到的创新方法学,让企业能够做到:⑴把个体的知识转变成公有的、有组织的、可以共享的知识;⑵把企业内部与外部的知识整合、关联在一起;⑶强化知识重用,让技术创新团队的每一个成员都能主动参与知识的收集和归纳总结,方便地访问、选取并充分利用企业知识。那么企业知识将不断地积累,这些知识在不断转化成物理资产的同时也为企业创造了高额的附加值,突破性的研发进展和“杀手锏”级的产品创新可以显著地增加。

    在图3中所示的知识管理模式中,知识的重用与流动是在产品生命周期内往复循环的。把知识从上游向下游推进,让知识为企业产生价值,实现了创新的目的;同时,在产品全生命周期内累积智力资产,并把它们返回到上游妥善管理,为下一轮技术创新做好准备。知识管理的实现过程实际上是一个良性的、周而复始的过程。这个过程循环的次数越多,知识沉淀和累积得也就越多。显然,这样的知识管理模式是企业可持续发展的长久之计。

图3 产品全生命周期之知识管理模式
图3 产品全生命周期之知识管理模式


八、知识管理与CAI

    知识管理——对知识进行获取、筛选、组织、表达、检索、应用和更新等一系列的工作的总和。

    CAI——将TRIZ理论、本体论、现代设计方法学与软件交互技术等融为一体,以优异的知识组织和知识表达为基础,帮助设计者在概念设计阶段,有效地获取和利用多学科领域的知识和前人的经验与智慧,遵循创新规律,准确地发现技术系统中存在的问题,找到具有创新性的解决方案。同时,还可以有效地积累和管理企业知识,为提高企业的核心竞争力做好知识储备,让知识一次生成,长久使用,全企共享。从以上对比不难看出,CAI是一种以创新为目的、新型的知识管理系统。

    CAI的出现,让知识管理有了技术上的依托。CAI既弥补了CAX对概念设计的不足,又弥补了PDM对创意和Know-how类知识管理的不足,让产品全生命周期管理(PLM)又上了一个新的台阶。

九、结 语

    知识管理,是有效的技术创新之道。

    企业应该让有组织的知识在企业内部和外部顺利地流动起来,并在流动的过程中为企业创造价值;应该以企业信息化作为基础环境,以计算机辅助创新(CAI)作为必要的工具,以知识管理作为企业信息化的新的发展方向。

    知识管理,在不久的将来,必将大行其道。

责任编辑:殷爽
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