物联网：制造业转型

文 | James E.Heppelmann

我们生活在一个智能互联程度越来越高的世界里。现在，连接到Internet的物理设备的数量已超过地球上的总人口数。根据一些行业预测，我们现在正在加快这种趋势，到本年代末，互联设备的数量将达到500亿。

对于制造商来说，物联网（IoT）这个新兴的领域带来的影响是巨大的。

物联网由三个核心部分组成（参见图1）。它包括智能互联产品、产品系统以及通过类似于Internet的通信基础结构连接到正在创造新的价值形式的计算基础结构的其他物品。由于能实时提供产品状态、运行情况和环境数据，因而支持控制、维修和升级产品和系统性能的功能。

对于制造商（从根本上来说就是所有从事生产“物品”的业务的公司）来说，这些创新不仅有可能产生极其可观的新价值，还可能颠覆现状。这种新一代智能互联产品打造的功能和生成的数据需要我们重新思考企业应用程序和关联的生态系统，以便优化当前的业务过程，推动更好的决策和扩大创新领域。

最近的一份McKinsey Global Institute报告显示，到2025年，物联网有可能每年为全球经济创造多达6.2万亿美元的价值。McKinsey还预测，届时所有制造商中有80%到100%将使用物联网应用程序，仅全球制造业即可带来多达2.3万亿美元的潜在经济影响。

转型推动力

有大量的潜在推动力促进这次物联网转型，其中一些推动力是存在已久的，而其他推动力是新出现的。分开来看时，这些推动力中每一个都具有颠覆性。总之，这些推动力代表了颠覆性的转变，这一转变正在创造一个全新的由智能互联产品组成的世界。

› 数字化：工厂自动化的改进与新的数字设计和生产系统相结合，将传统的模拟产品和服务信息替换为准确、虚拟的呈现方式，这种方式可以在整个价值链（从工程到车间）和跨多个服务平台轻松利用。

› 全球化：随着制造商数字化产品和服务信息和利用Internet，他们正在不断打破历史地理边界、消除经济和区域划分并开辟新市场。

› 合规化：随着制造商在全球提供设计、制造、销售和维修服务以求打入新市场，它们正在面临越来越多的监管。这不仅包括政府规定的实施，还包括非政府组织政策以及与环境、健康、安全和贸易相关的行业标准的实施。

› 个性化：由于制造商力图在全球市场获得独特优势，它们不得不为客户提供更多更好的选择。它们现在必须有效地定制产品和服务以适应区域和个人偏好，以便响应消费者日益增加的影响力和信息技术日益呈消费化的趋势。

› 软件密集型产品：由于制造商力图更有效地满足客户日益多样化的需求，它们越来越倾向于将软件作为一个关键优势。硬件和软件的集成化系统变得更加能够提供复杂的人机互动、自我诊断和数据深度修复，从而为产品增加了新的价值。

› 服务化：随着制造商通过智能产品提供持续价值，新的以服务为导向的业务模式已经出现。根本性的业务模式转变正在进行中，在此过程中，产品不断演变，并与“各类”服务集成，用以在整个客户体验生命周期内持续提供新价值。

› 连接性：随着制造商寻求通过其日益增加的智能产品获得更大价值，他们不断向这些产品增添连接功能。嵌入了传感器并且可独立寻址的渗透式物理实体网络正在提高复杂的监控、控制和通信的水平。

价值转变

这些转型的强大力量还推动了整个行业的价值和竞争优势的来源的转变。现在制造商获得了创造新的竞争优势来源的机会，但它们只有留意现在正在进行的三个重要的价值转变才能利用此机会。

首先，价值的重点正在从硬件转变为软件。产品已从纯物理的组件演变为结合了处理器、传感器、软件和数字用户界面的复杂系统。随着制造商寻求加快产品创新和高效满足日益多元化的客户需求和法规规定，他们越来越倾向于充分利用软件。举例来说，现在平均每台汽车有1亿行代码，用来支持可变行驶模式、多样化引擎和排气配置、自适应巡航控制和免提命令。

其次，价值也正在从产品转变到云。尽管智能产品已支持新功能，但可从其产品本身产生的增量价值仍然有限。但是，当某个产品的数字组件与云连接时，该产品的功能就会大幅度扩展。制造商发现，将产品功能移至云端可以提高运营效率、改善用户体验并加快创新速度。例如，Wi-Fi音乐系统将主用户界面从产品转移到云中，由此显著精简化了产品设计、增强了用户体验并改进了与其他应用和服务的集成。

制造商必须开始转变现有业务过程并彻底重新思考在IoT时代创建、运行和维修智能互联产品的方式。

最后，价值正在从产品转变到服务。市场力量和竞争削弱了可最大程度地增加销售回报、以产品为中心的策略的可行性，并导致了迅速推进的业务模式转变。产品与服务集成在一起，希望利用服务在整个产品生命周期中实现新价值，或单纯利用按需服务实现所需的结果。举例来说，飞机引擎制造商销售飞行小时数，而不是引擎，这就促使制造商优化产品正常运行时间、开发增值服务以及支持运营商更好地管理成本。

这三种至关重要的价值转变正在创造新的竞争优势来源，但它们还需要新的技能、基础设施、文化标准和运营模式。对于通过转型来满足智能互联世界需求的制造商来说，软件、云和服务的融合将成为创新的熔炉，成为将来差异化、全新业务模式和颠覆性技术的基石。而那些未转型的制造商的当前竞争优势则岌岌可危。

智能互联产品的功能

那么，制造商如何开始基于针对自己和客户的价值转变创造利润？

智能互联产品支持六种新颖独特的功能类别，制造商应该以战略的角度考虑和采用这些功能。

1.监控状况/运行：现在产品可以评估自身的条件、性能、运行和使用状况。John Deere的WorkSight技术将其设备连接到监控仪表板，让公司管理员可以在任何时候可以看到整个车队的位置并实时评估该设备的性能。诊断数据通过无线方式传输给技术员，甚至不等驾驶员发现问题，技术员可能就拿着更换零件出现在现场了。

2.监控环境：产品现在可以通过传感器和数据源评估外部环境。汽车行业供应商Continental AG制造了带有雨水传感器和软件的雨刷系统，这种传感器和软件可以根据雨量控制雨刷扫过挡风玻璃的速度。Continental还让汽车制造商将该传感器与车辆控制系统连接起来，让传感器在开始下雨时通知车辆关闭车窗或天窗。

3.远程控制：可以轻松地对产品进行实时的远程操作。General Atomics MQ-9 Reaper是一种无人机，具有远程控制或自主飞行运作功能。这些产品可为军方提供每周七天、每天二十四小时的全天候“空中侦察”。每架飞机每次可在空中停留长达17个小时，与此同时，训练有素的机务人员可在基地安全地操控飞机、分析图像，并根据侦察到的情报采取行动。此外，它们的成本约为传统战斗机成本的十分之一。

4.个性化/定制：现在，产品可以在销售前或者甚至是销售后由最终用户或制造商进行有效的定制。只要福特T型车是黑色的，那么无论为它配上何种颜色都无法让人满意。一个世纪以后，摩托罗拉的Droid Maxx在其物理多样性方面遇到了相似的限制，但这款产品可以通过可添加和配置的Android移动平台和应用随心所欲地进行定制。最终，该公司以大量生产产品为代价打造出真正个性化的产品。

5.服务/升级：产品还可以在任何地方立即进行维修、更新和增强。供暖、通风和空调（HVAC）系统制造商Trane是Ingersoll-Rand Corp的一部分，主要制造包含大量与其智能服务中心相连的数字传感器的系统。Trane智能服务可以远程解决30%的HVAC问题，而无需派出服务车。此外，约40%的问题是在不到30分钟的时间内诊断出来的。这使得Trane及其客户能够降低成本并增加设备正常运行时间。

6.自主性：借助分析实时数据，产品自行运行、学习、更新和更改的能力越来越强。谷歌在2010年首次透露正在研究自动驾驶汽车。之后，谷歌的自动驾驶汽车已在公共道路上行驶了数十万英里，而且数据现在显示自动驾驶汽车比人工驾驶更平稳、更安全。扩大连接范围，将其他系统纳入进来时，汽车还能互相发送危险警告，根据车流量和天气信息进行调整，甚至在经过十字路口时与信号灯交互。

变革的必要性

利用这些新功能，制造商必须开始转变现有业务过程并彻底重新思考在物联网时代制造、运行和维修智能互联产品的方式。

› 转变产品制造的方式

制造商必须计划和设计灵活的平台，这些平台将在产品上市的前后远程提供个性化、增值服务和产品增强功能。

制造商必须消除由于将处理器、传感器、软件、数字用户界面和连接相结合而带来的复杂性，并提供符合客户需求的简单用户体验。

制造商还必须将产品使用数据融入到研发过程中，并推广新功能、定义规格和提高客户亲密度。

› 转变产品维修的方式

制造商必须实时计划和提供远程软件和服务更新，同时最大程度地减轻对客户的干扰和减少边际成本。

制造商必须通过跟踪资产和分析实时产品使用数据来计划和优化产品/服务用零件管理和库存控制，以便预测零件需求。

制造商必须通过主动监控产品状况、环境和运行来进一步实现服务执行自动化，从而自动确定正确的服务活动，提供正确的零件和人员，然后根据实际结果持续改善服务交付。

› 转变业务模式

制造商必须重新思考业务过程和业务模式以最大程度地增加产品的整个有效期内（而不只是销售时）的回报。

制造商必须针对庞大的合作伙伴和供应商生态系统中越来越高的复杂性未雨绸缪，并考虑它们带来的机会和威胁。

制造商必须捕获和分析产品使用数据以优化流程和支持新功能，并考虑寻找利用数据创收的方法以进入新的业务领域。

最后提一下，各个公司正面临巨大的机会，如果抓住了这个机会，就能成功地在物联网时代中支持智能互联产品，从而为制造的各个方面创造新的产品和服务优势。