2012年11月,美國GE公司發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》白皮書(shū),標志著(zhù)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念的誕生。2017年前后,我國各級政府相繼出臺了一系列工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的鼓勵政策和扶植措施,受到了企業(yè)界的熱烈響應。通過(guò)幾年的實(shí)踐,取得了很多成功的經(jīng)驗,但也有遭受挫折的教訓。對此,筆者談一點(diǎn)自己的想法。
1 最初的想法
多年前,就有很多專(zhuān)家學(xué)者意識到互聯(lián)網(wǎng)將對工業(yè)生態(tài)產(chǎn)生巨大的影響。例如,我國的李伯虎院士等人,就曾經(jīng)提出過(guò)“云制造”的概念,試圖通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現工業(yè)企業(yè)之間的密切協(xié)同和資源共享。GE公司《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》白皮書(shū)的發(fā)布,則是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論產(chǎn)生的標志性事件。白皮書(shū)用第三次“創(chuàng )新與變革浪潮”(Waves of Innovation and Change)的說(shuō)法,評價(jià)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的意義。白皮書(shū)預測,在今后相當長(cháng)的一段時(shí)期內,這個(gè)浪潮會(huì )助推美國的GDP每年增長(cháng)1%~1.5%。
2015年,筆者曾經(jīng)邀請工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的理事長(cháng)J. Salvo先生到寶鋼介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念。他在那次報告中強調了產(chǎn)業(yè)協(xié)同的重要性。他認為,通過(guò)軟件和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠推進(jìn)產(chǎn)品設計、材料選取、制造和供應鏈有機協(xié)同起來(lái),不僅能讓一些串行的工作變成并行,設計也會(huì )更加優(yōu)化。由此發(fā)展下去,工業(yè)企業(yè)的生態(tài)環(huán)境也會(huì )隨之發(fā)生巨大的變化,甚至引發(fā)一場(chǎng)新的技術(shù)革命。
據筆者所知,美國政府相關(guān)機構比GE公司高層更早地重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念。一個(gè)可能的原因是:政府特別希望通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把制造業(yè)中的設計、研發(fā)等核心環(huán)節留在美國,從而緩解其制造企業(yè)外流所導致的美國工業(yè)競爭力下降問(wèn)題。
按照GE白皮書(shū)的觀(guān)點(diǎn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有三個(gè)關(guān)鍵要素:智能的機器、高級分析、在線(xiàn)工作的人。其中,機器是被管控的一方,而人和高級分析(軟件)是遠方的管控者。通過(guò)三者更加有效地協(xié)同,可以提高生產(chǎn)率、降低成本和減少廢物排放,讓機器運行在理想的工作狀態(tài)。在這個(gè)基礎上,擁有機器、使用機器、為機器提供服務(wù)的各方,形成新的、緊密的工業(yè)生態(tài)。
不難發(fā)現:不同的人對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認知是有差別的。白皮書(shū)闡述的重點(diǎn)針對“工業(yè)”,而最初的一些觀(guān)點(diǎn)則是針對“產(chǎn)業(yè)”,類(lèi)似現在所謂的 “產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。但在英語(yǔ)中,“工業(yè)”和“產(chǎn)業(yè)”都是“Industrial”。在我國的實(shí)踐中,實(shí)際上包含了這兩個(gè)方面的含義。推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用,要從具體企業(yè)的具體技術(shù)入手,但分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的意義,卻要著(zhù)眼于技術(shù)之外、要從社會(huì )和產(chǎn)業(yè)角度看。
2 起步與困惑
筆者把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用分成兩類(lèi):一類(lèi)是用于企業(yè)內部的,關(guān)注部門(mén)之間的協(xié)同;一類(lèi)是用于企業(yè)之間的,關(guān)注企業(yè)間的分工與協(xié)作。
現在看來(lái),企業(yè)之間關(guān)系比較復雜。比如,有的發(fā)生在設備制造方、使用方之間,是一對一的關(guān)系;有的發(fā)生在設備制造方、使用方、維護方、備件提供方等多家企業(yè)之間,是多對多的關(guān)系。隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系的資源種類(lèi)越來(lái)越多,企業(yè)之間的生態(tài)關(guān)系會(huì )被重構。
企業(yè)生態(tài)建設意義重大,但是生態(tài)建設卻非一日之功。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)內部的應用,則更加容易推進(jìn)。在企業(yè)內部,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最常見(jiàn)的功能是設備的遠程監控和健康診斷。GE的Predix和西門(mén)子的Mindsphere都在爭奪這方面的市場(chǎng)。我國也有很多企業(yè)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,如寄云、昆侖等。
我國利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現設備監控的案例很多。比如,金鳳科技、東方電氣等對風(fēng)力發(fā)電設備的監控;中國石化、中煤等企業(yè)對管道設備的監控;塔里木油田對鉆井平臺的遠程監控;寶鋼對高爐、冷軋設備的遠程監控;天遠公司對運輸和農用機械設備提供監控等。另外,還有些案例用于生產(chǎn)過(guò)程的協(xié)同,如優(yōu)也幫助永鋒鋼鐵進(jìn)行煤氣的協(xié)同使用,協(xié)同高爐、發(fā)電和軋鋼等生產(chǎn)工序。
筆者注意到一種現象:很多成功的應用,其實(shí)發(fā)生在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”成為熱點(diǎn)之前。這體現了科技創(chuàng )新一個(gè)重要的特點(diǎn):“實(shí)踐為先”。
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的提出者,GE公司對Predix的重視程度非常大。并將其作為推進(jìn)公司數字化轉型的主要抓手之一。然而,GE換帥以后,情況發(fā)生了重大的變化。2018年開(kāi)始,從GE傳出一些負面的消息,如針對相關(guān)部門(mén)裁員、甚至曾經(jīng)打算把Predix賣(mài)掉。這些都說(shuō)明,Predix的發(fā)展遭遇了一定的困難。在筆者看來(lái),很多困難是這種節奏的不匹配導致的:Predix投入過(guò)大、擴展過(guò)快、聚焦不夠,而市場(chǎng)拓展相對較慢。
很多專(zhuān)家學(xué)者意識到:互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展邏輯,與商業(yè)領(lǐng)域是不同的。一個(gè)重要的差別是:其發(fā)展節奏往往會(huì )顯著(zhù)降低,難以一夜之間驟然強大起來(lái)。導致這種差別的原因是多方面的,如工業(yè)對確定性的要求高、工業(yè)企業(yè)的個(gè)性化強、企業(yè)對經(jīng)濟性要求高等。
這些問(wèn)題會(huì )給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)許多困難。比如,人們用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改變企業(yè)生態(tài)時(shí),涉及到的流程和利益方很多,需要商業(yè)模式的創(chuàng )新、法律法規的支持、數據安全的保障等。即便是在企業(yè)內部,也是障礙重重。例如,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能經(jīng)常與傳統的自動(dòng)化、信息化系統的功能重合,導致企業(yè)投資的動(dòng)力不足。
GE對Predix投入過(guò)大而市場(chǎng)發(fā)展過(guò)慢、投入產(chǎn)出低于預期,導致GE新的領(lǐng)導層和華爾街對Predix的信心下降,這可能是Predix走下坡路的原因所在。
我國在推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中,也遇到一些挫折。沈陽(yáng)機床是一個(gè)典型。幾年前,沈陽(yáng)機床推出i5智能機床系列。通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用,該系列機床不僅具備了遠程診斷的功能,還促成了商業(yè)模式的創(chuàng )新:用戶(hù)不必自己花錢(qián)購買(mǎi)機床,而是可以通過(guò)租賃的方式使用機床。這件事使得沈陽(yáng)機床廠(chǎng)成為我國推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的明星企業(yè)。然而,最近卻有報道,沈陽(yáng)機床在經(jīng)營(yíng)上遇到了極大的困難,瀕臨破產(chǎn),令人惋惜。
3 我國的進(jìn)展
總體上看,GE的Predix走下坡路,而我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應用卻進(jìn)入快車(chē)道。不僅有大量的制造企業(yè)重視并應用這一技術(shù),更是產(chǎn)生了數以百計的提供相關(guān)技術(shù)和平臺服務(wù)的公司。筆者認為,要分析這種差異,還是要從市場(chǎng)的邏輯入手:當企業(yè)投入和市場(chǎng)匹配時(shí),就可以健康發(fā)展;反之,就會(huì )遭遇困難。
最近幾年,我國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供服務(wù)的公司如雨后春筍,不斷涌現。雖然企業(yè)之間的發(fā)展路徑和特色不同,但有很多企業(yè)發(fā)展很快,也相對穩健。
國內多家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè),是從大的傳統制造企業(yè)分離出來(lái)的,如海爾COSMOPlat、樹(shù)根互聯(lián)、航天云網(wǎng)等。他們在服務(wù)母公司、取得一定經(jīng)驗后,將相關(guān)的技術(shù)推向市場(chǎng)。還有些軟件、自動(dòng)化等相關(guān)領(lǐng)域公司,在原有業(yè)務(wù)基礎之上進(jìn)行創(chuàng )新和拓展,進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,如用友、金蝶、中控、索為、蘭光、亞控等。還有些公司把原來(lái)的資源和優(yōu)勢與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合,如優(yōu)也公司。
可喜的是,中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在促成企業(yè)生態(tài)的變化。
阿里、騰訊、華為、百度等企業(yè)為社會(huì )提供了IAAS云平臺服務(wù),并以此為基礎構建自己的生態(tài)圈。很多企業(yè)以這些IAAS平臺為基礎,提供PAAS或SAAS服務(wù),典型的如極簡(jiǎn)的MES、CRM等。這些SAAS服務(wù)的價(jià)格極低,受到小型、微型制造企業(yè)的歡迎。這些企業(yè)不需要購買(mǎi)設備、不需要專(zhuān)業(yè)的人員維護設備和軟件,花幾萬(wàn)塊錢(qián)就可以具備初步的信息化功能。很多地方政府又在推動(dòng)“企業(yè)上云”的活動(dòng),給出了很多優(yōu)惠政策。這些都對信息化的普及作用很大。而眾多企業(yè)上云以后,又可以為下一步的生態(tài)建設奠定了基礎。
我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺目前出現了一種現象:聚焦細分市場(chǎng)。
有的聚焦某類(lèi)行業(yè),如鋼鐵、石化、電力。有的聚焦某類(lèi)設備的服務(wù),如注塑機、空壓機、電梯等。有的聚焦某類(lèi)業(yè)務(wù),如能源管理、研發(fā)設計、環(huán)境保護等。聚焦行業(yè)、設備、業(yè)務(wù)的一個(gè)重要優(yōu)勢,是容易提煉共性的知識,通過(guò)知識復用創(chuàng )造價(jià)值。
在筆者看來(lái),聚焦細分市場(chǎng)是個(gè)重要的發(fā)展方向:不同的市場(chǎng)對技術(shù)的需求很不一樣。例如,對于小型微型企業(yè),對信息系統的成本非常敏感,但對功能要求卻不高。大型企業(yè)則相反:對成本要求相對敏感,對功能要求卻非常高,個(gè)性化要求也很多。
中國企業(yè)的轉型升級是大勢所趨。其中一個(gè)不可回避的問(wèn)題是提高產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng )新能力?,F在,已經(jīng)有多家企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供研發(fā)工具和資源。例如,索為公司的平臺能促進(jìn)知識的重用,進(jìn)而提高研發(fā)的效率和質(zhì)量。還有企業(yè)將自主開(kāi)發(fā)的CAD軟件放在云上,能讓企業(yè)使用軟件的成本大大降低。
從長(cháng)遠的角度看,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同和再造,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最大的價(jià)值所在。在這一方面,我國有特殊的優(yōu)勢。例如,廣東的某些鎮級行政內,分布著(zhù)數千家同類(lèi)工業(yè)企業(yè),如模具、小家電等。這些企業(yè)地理位置接近,所需資源也接近,有資源共享的基礎。廣東就把推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注點(diǎn)聚焦在這些產(chǎn)業(yè)集群上,用互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)資源的共享和企業(yè)之間的協(xié)同,從而極大地提升資源利用效率。這樣的優(yōu)勢,在國外是不可想象的。
筆者還見(jiàn)到多家專(zhuān)業(yè)從事產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的平臺企業(yè),上海海智在線(xiàn)和深圳云工廠(chǎng)就是典型。這兩個(gè)平臺針對零件供應商及其下游制造企業(yè)。需求方按照一定的格式向平臺提出生產(chǎn)要求。平臺就會(huì )自動(dòng)檢索零件供應商的能力,并在一分鐘內提出報價(jià)。這種做法使上下游的協(xié)同能力大大增強,其后續影響難以估量。
4 對未來(lái)發(fā)展的看法
我們可以從兩個(gè)角度觀(guān)察工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。
一個(gè)是技術(shù)角度。
最近有一種觀(guān)點(diǎn)認為:數字孿生技術(shù)的應用,標志著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入新階段。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟架構組主席、優(yōu)也公司CTO林詩(shī)萬(wàn)博士認為:數字孿生是一種全新的方法論。數字孿生技術(shù)把對象(如設備)全生命周期的數據集中在一起;把大數據和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢結合在一起;有利于復雜工業(yè)企業(yè)的數據治理、有利于相關(guān)功能的微服務(wù)化,有利于計算機系統的持續改進(jìn)和靈活集成。德國西門(mén)子、美國PTC有都意識到了這一技術(shù)的意義和價(jià)值。
數字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結合,可以幫助離散制造業(yè)解決設計、生產(chǎn)和使用維護階段的協(xié)同。也可以用于解決鋼鐵、石化等大型流程行業(yè)的一些傳統難點(diǎn)問(wèn)題。例如,在鋼鐵行業(yè),能源管理是體現智能化水平的關(guān)鍵指標。但要管好能源,必須將各種能源介質(zhì)的生產(chǎn)和使用協(xié)同企業(yè),要把能源使用與鋼鐵生產(chǎn)、設備維護、環(huán)境保護等業(yè)務(wù)有機地結合在一起,還必須能夠促進(jìn)企業(yè)的持續改進(jìn)。要完成這樣的任務(wù),會(huì )給軟件系統的復雜性和靈活性帶來(lái)極大的沖擊,傳統的技術(shù)是難以支撐的。而數字孿生與互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)的結合,能為解決這一問(wèn)題提供方案。
另一個(gè)是經(jīng)濟性角度。
在筆者看來(lái),無(wú)論是GE還是沈陽(yáng)機床,他們選擇的技術(shù)方向都是對的。他們所受到的挫折,是市場(chǎng)上的挫折、是經(jīng)濟性問(wèn)題。
寶鋼信息技術(shù)奠基人、首任技術(shù)副廠(chǎng)長(cháng)何麟生曾經(jīng)指出:“價(jià)值決定于用戶(hù)。半杯水,放在餐桌上是垃圾,在沙漠中就可以救命?!?所以,在推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中,選擇合適的場(chǎng)景是非常重要的。
金風(fēng)將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于風(fēng)力發(fā)電、優(yōu)也將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于鋼鐵企業(yè)的能源管理,本質(zhì)上都是選對了場(chǎng)景。同樣是設備租賃,沈陽(yáng)機床遭遇困境而天遠公司則取得了成功。場(chǎng)景合適,經(jīng)濟性就好;場(chǎng)景不好,經(jīng)濟性就差。然而,對于任何技術(shù),好的場(chǎng)景總是有限的。所以,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)不宜過(guò)快、不能拔苗助長(cháng)。這個(gè)方面的苗頭已經(jīng)出現,大家需要引起注意。
筆者注意到:我國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,涌現出很多創(chuàng )新性很強的公司;他們不再是走模仿和跟隨國外的路子,而是勇敢地進(jìn)入創(chuàng )新的“無(wú)人區”;無(wú)論在技術(shù)還是商業(yè)模式方面都有獨到之處。這些公司的規模雖然不大,但卻讓人看到中國智造的希望所在。
我們還注意到:在很多實(shí)踐中,并不完全符合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū)描述的初衷。我想,實(shí)踐突破理論的設想是很正常的,企業(yè)界沒(méi)有必要“削足適履”,讓概念和理論束縛自己實(shí)踐的腳步。
筆者認為:我國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有其獨特的優(yōu)勢。
首先是規模優(yōu)勢。我國是世界上制造業(yè)規模最大的國家,鋼鐵、水泥、玻璃等產(chǎn)品的產(chǎn)量都占世界的一半以上。我國制造業(yè)門(mén)類(lèi)齊全,這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同的基礎。這些為我們發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了極大的市場(chǎng)空間,也提供了大量可共享的資源。
其次是需求力度大。中國制造大而不強、社會(huì )面臨老齡化危機,亟需轉型升級。企業(yè)可以通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),低成本地獲取優(yōu)質(zhì)資源,更容易地實(shí)現轉型升級。小型、微型企業(yè)利用SAAS服務(wù)提升信息化水平,就是典型。
第三是人才優(yōu)勢。我國目前每年畢業(yè)大約800萬(wàn)大學(xué)生。他們會(huì )對我國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)長(cháng)期提供廉價(jià)勞動(dòng)力。
筆者認為:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的短期價(jià)值被高估、困難和遠期意義則被低估。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展前途是光明的,但也要對困難有充分的估計。推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要有信心,但也要防止過(guò)熱。
作者簡(jiǎn)介:
郭朝暉,工學(xué)博士,教授級高工,原寶鋼研究院首席研究員,現任優(yōu)也信息科技有限公司首席科學(xué)家,兼任走向智能研究院大數據首席研究員、中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟大數據組副主席。
摘自《自動(dòng)化博覽》2019年12月刊