万众创新何以可能

2015-09-10 07:22王喜文
人民论坛·学术前沿 2015年12期
关键词:万众制造业物理

【摘要】“共享经济”也称为合作消费, 信息物理共享经济(CPSE)不仅仅是“拼车”“汽车共享”“拼租住房”等“合作消费”, 而是指个体和群体利用“互联网+”“合作生产”“合作消费”,共同创造价值、传递价值、分享价值。“共享经济”的兴起,为大众创业提供了一种新思维,即充分利用自身资源,为普通创业者通过互联网直接交易提供了渠道,而且还会不断降低原始投资成本,创新出更多新的商业模式和生活方式,有效带动万众创新。

【关键词】工业4.0 共享经济 信息物理共享经济 互联网+ 万众创新

【中图分类号】 F49 【文献标识码】A

信息世界与物理世界的融合

麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)的尼古拉斯·尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte)将世界一分为二:比特世界和原子世界。比特和原子的概念和特征,对应它们在信息学和物理学中的作用。

过去20年,随着信息时代的发展,互联网是改变社会、改变商业最重要的技术;如今,物联网的出现,让许多物理实体具备感知能力和数据传输的表达能力;未来,随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据等新一代信息技术的成熟,生产制造领域将具备收集、传输及处理大数据的高级能力,使制造业形成工业互联网,带动传统制造业的颠覆与重构。物理世界也将不断地与信息世界深度融合。

德国是制造业强国,期望通过工业4.0来引领新一轮工业革命。而工业4.0的核心则是信息物理系统(CPS)。信息是指软件,物理是指硬件,工业4.0通过CPS将物理世界与信息世界深度融合,开启新的生产制造模式、新的制造业思维和新的价值链体系。

2009到2012年,欧洲深陷债务危机,德国经济却一枝独秀,依然坚挺。德国经济增长的动力来自其基础产业——制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言,制造业是其传统的经济增长动力,制造业的发展是德国工业增长的不可或缺因素,基于这一共识,德国政府倾力推动进一步的技术创新,其关键词是“工业4.0”。工业4.0中,互联网技术发展正在对传统制造业造成颠覆性、革命性的冲击。网络技术的广泛应用,可以实时感知、监控生产过程中产生的海量数据,实现生产系统的智能分析和决策,使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产方式变革的方向。工业4.0所描绘的未来制造业将建立在以互联网和信息技术为基础的互动平台之上,将更多的生产要素更为科学地整合,变得更加自动化、网络化、智能化,而生产制造个性化、定制化将成为新常态。

工业4.0战略详尽描绘了信息物理系统(CPS)概念。希望利用CPS系统,开创新的制造方式,通过传感器物联网紧密连接物理现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中,从而实现“智能工厂”,使得在生产制造过程中,设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。

在德国,工业4.0概念被认为是以智能制造为主导的第四次工业革命,旨在通过深度应用信息技术和网络物理系统等技术手段,使制造业向智能化转型。与美国的第三次工业革命说法不同,德国工业4.0认为,在制造业领域,将各种资源、信息、物品和人融合在一起,与互联网的众多CPS系统组成了工业4.0。CPS包括智能设备、数据存储系统和生产制造业务流程管理,从生产原材料采购到产品出厂,整个生产制造和物流管理过程,都基于信息技术以实现数字化、可视化的智能制造。

制造业植入互联网,是深度应用互联网的无界限、全民化、信息化、传播速度快等特性,创新制造模式、整合生产资源、提升生产效率,从而促进制造业的转型升级。德国工业4.0是制造业互联网化的一个体现。具体而言是,在“智能工厂”以“智能生产”方式制造“智能产品”,整个过程贯穿以“网络协同”。

工业4.0描绘的智能工厂中,固定的生产线概念消失了,采取了可以动态、有机地重新构成的模块化生产方式。例如,生产模块可以视为一个“信息物理系统(CPS)”,正在进行装配的汽车能够自律在生产模块间穿梭,接受所需的装配作业。其中,如果生产和零部件供给环节出现瓶颈,能够及时调度其他车型的生产资源或者零部件,继续进行生产。也就是,为每个车型选择适合的生产模块,进行动态的装配作业。在这种动态配置的生产方式下,可以发挥出MES(manufacturing execution system,制造执行系统)原本的综合管理功能,能够动态管理设计、装配、测试等整个生产流程,既保证了生产设备的运转效率,又可以使生产种类实现多样化。

在传统制造业时代,材料、能源和信息是工厂生产的三个要素。传统制造业发展的历史,就是工厂利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。材料、能源和信息领域的任何技术革命,必然导致生产方式的革命和生产力的飞跃发展。但是,随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展,从计算机到智能手机等移动终端的演进,越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网,推动着物理世界和信息世界以CPS的方式相融合。也可以说,软件的信息化+硬件的自动化=信息物理系统的智能化,正是这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互通互联。

通过互通互联,云计算、大数据这些新的互联网技术,和以前的自动化的技术结合在一起,生产工序实现纵向系统上的融合,生产设备和设备之间、工人与设备之间的合作,把整个工厂内部联结起来,形成信息物理系统,互相之间可以合作、可以响应,能够开展个性化的生产制造,可以调整产品的生产率,还可以调整利用资源的多少、大小,采用最节约资源的方式。

工业4.0时代,在智能工厂中,CRM(Customer Relationship Management,客户关系管理)、PDM(Product Data Management,产品数据管理)、SCM(Supply chain management,供应链管理)等软件管理系统可能都将互联。届时,接到顾客订单后的一瞬间,工厂就会立即自动地向原材料供应商采购原材料。原材料到货后,将被赋予数据,“这是给某某客户生产的某某产品的某某工艺中的原材料”,使“原材料”带有信息。带有信息的原材料也就意味着拥有自己的用途或目的地。如果,在生产过程中,当原材料一旦被错误配送到其他生产线,它就会通过与生产设备开展“对话”,返回属于自己的正确的生产线;如果,生产机器之间的原材料不够用,同样,生产机器也可以向订单系统进行“交涉”,来增加原材料数量;最终,即便是原材料嵌入到产品内之后,由于它还保存着路径流程信息,将会很容易实现追踪溯源。

物理世界与信息世界的趋同

我们通常把工业化时代称作原子的时代,把信息化时代称作比特的时代。工业革命以动力能源,改变了世界的原子结构,信息革命则以计算机和互联网技术,改变世界的比特结构,并重构出一个崭新的信息空间。原子代表物质,比特代表信息。比特时代的书籍,正在从“原子(纸质)”向“比特(电子书)”过渡。但是,比特时代并非淘汰原子,而是将原子作为信息(比特)来处理。例如,从供应商那里采购来原材料之后,添加上工艺流程信息,配送至生产制造车间,到产品出厂时打上标签,在售后服务时实现追踪溯源。这个过程将整个生产制造的全价值链环节进行信息化的汇总管理,其制造过程本身就是一直在处理信息。所以说,“工业4.0”,消除了“信息”与“原材料”的差别。

尤其是,互联网时代,物理世界与信息世界正在快速趋同。无界限、全民化、信息化、传播速度快是互联网的典型特征。互联网由此实现了“信息共享”,广泛的信息共享带动了信息消费,海量的信息共享开创了大数据时代。

2015年3月,政府工作报告中提出我国要制定“互联网+”行动计划,推动互联网、物联网与制造业融合,并指出,打造大众创业、万众创新和增加公共产品、公共服务成为推动中国经济发展调速不减势、量增质更优,实现中国经济提质增效升级“双引擎”。

“互联网+”实际上是在互联网“信息共享”的基础上,实现了“物理共享”。比如,“互联网+农业”实现农产品共享、“互联网+工业”实现制造业产品共享、“互联网+医疗”实现医药医疗共享……实际上就是“互联网+”下的物理共享。

“互联网+”下的物理共享,除了信息化和传播快之外,还将实现产业链上下游合作伙伴的无界限、价值链共享经济下的全民化,带动大众创业和万众创新。正因如此,笔者提出了一个新组合词——信息物理共享经济(Cyber-Physical Sharing Economy, CPSE)。

信息物理共享经济(CPSE)的六大要素

资料显示,“共享经济”一词由美国德克萨斯州立大学社会学教授马科斯·费尔逊(Marcus Felson)和伊利诺伊大学社会学教授琼·斯潘思(Joe L. Spaeth)于1978年发表的论文(Community Structure and Collaborative Consumption : A Routine Activity Approach)中提出的。其主要理念是,代表一种“合作消费”的生活方式。其主要特点是由第三方创建网络平台,个体借助这些平台,交换闲置物品,分享经验知识,或者向企业、某个创新项目筹集资金。在这种模式下,个体和群体都可以同时成为生产者和消费者,拥有创造价值的能力,所以,2011年“合作消费”模式的“共享经济”被美国《时代周刊》列入将改变世界的十大创意之一。

美国硅谷的“共享经济”一般是指利用移动互联网将闲置或未充分使用的资源(包括时间、空间、物体)等就近向需求者提供及时服务,互联网平台对供需进行资源组织和调度管理,形成事实上的产品品牌,平台上的服务供应方以独立承包商身份向需求方提供服务,平台收取服务佣金。按照一些评论人士和企业宣传说法,“共享经济”也称为合作消费2C(Collaborative Consumption),有所谓的3P特征(People、Planet、Profit),简单解释就是说,既为需求者提供了更好的服务(People),又通过共享的形式节省了地球上的资源(Planet),还为企业与独立承包商们挣得了可观的利润(Profit),实现了3P的完美统一。

“共享经济”的兴起,为大众创业提供了一种新思维,即充分利用自身资源,为普通创业者通过互联网直接交易提供了渠道,而且还会不断降低原始投资成本,创造出更多新的商业模式和生活方式。同时,“共享经济”在创造一个新的商业模式的同时,也将释放更多的活力,将带动万众创新。

而信息物理共享经济(CPSE)不仅仅是“拼车”、“汽车共享”、“拼租住房”等“合作消费”,而是指在“共享经济”的基础上,个体和群体利用“互联网+”、“合作生产”、“合作消费”,创造价值、传递价值、共同分享价值,从而改变制造业的思维模式。它包含3C和3P六个交互性的要素。

3C为万众创新提供思路。Computing:计算机能够将各类信息资源汇聚成一个海量的资源大数据,提供共享信息。云计算的优势之一就是可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。云计算可以让用户在任何时间通过手机或电脑进入自己的文件夹。不仅如此,云计算技术可以实现用户相互交流,无缝管理用户的应用和文件夹。所有的这一切只需要连接互联网。

Community:社群的特点是在陌生的个体之间通过社交网络(微信、微博、网上论坛等)进行沟通和交流,为共享群体或个体建立平台。2015年3月11日,十二届全国人大三次会议举行新闻发布会,科技部部长万钢回答中外记者提问时说:“借助于网络信息平台,创业者的奇思妙想可以和用户进行直接接触,加快创新步伐。”

Customization:定制化主要是指,伴随社会生活的日益多元化,消费意识更加个性化,无论是研发与设计、生产与制造,还是营销与服务都必须以满足消费者需求作为出发点和归宿点,消费者体验式的参与彻底颠覆了传统产业的分工体系。

3P为大众创业提供条件。Public:政府机构一方面要适应新的思维,根据新的模式,对现有法律或规范做出调整或创建;另一方面要更多地拿出可共享的公共资源或资本,这样才能促进信息物理共享经济活动更健康、更大规模地发展。

Private:企业、消费者及各利益方通过互联网,广泛地、深度地参与到价值创造、价值传递、价值实现等环节,客户得到个性化产品、定制化服务,企业获得了利润。

Product:产品还包括生产设备、消费品和工具等,是信息物理共享经济要共享的主体,也是大众创业和万众创新的成果。产品是入口,社群是商业模式。只有入口与商业模式的有效结合,才能够带动创业。

“大众创业”与“万众创新”是相互支撑和相互促进的关系。只有“大众”有意愿去创业,才能激发、带动和促进“万众”创新。而信息物理共享经济(CPSE)的模式下,3C为万众创新提供思路,3P为大众创业提供条件。使得“大众”能够愿意创业、创得成业,能够引发“万众”进行更多的创新投入和创新探索。

信息物理共享经济(CPSE)的意义

提到“合作生产”就要提到制造业,提到制造业就不得不提微笑曲线。微笑曲线是宏碁集团创办人施振荣于1992年提出的著名商业理论,因其较为贴切地诠释了工业化生产模式中产业分工问题而备受业界认可,已经成为诸多企业的发展哲学。

微笑曲线将一条产业链分为三个区间,即研发与设计、生产与制造、营销与服务,其中生产制造环节总是处在产业链上的低利润环节。于是,生产制造环节的厂商总是不断地追求有朝一日能够走向研发设计和品牌营销两端。而在国际产业分工体系中,发达国家的企业往往占据着研发与设计、营销与服务的产业链高端位置,发展中国家的厂商则被挤压在低利润区的生产与制造环节。在国际产业分工体系中走向产业链高端位置,向微笑曲线两端延伸,成为发展中国家的制造厂商们可望不可及的目标。

以往,企业以大规模生产、批量销售为特征,通过规模化生产,提供标准化产品,获取行业平均利润,各企业按其所处研发与设计、生产与制造、营销与服务的产业分工位置,分享价值。处于“微笑曲线”两端的研发与设计、营销与服务是利润相对丰厚的区域,盈利模式通常具有较好的持续性;而处于“微笑曲线”中间底部区域的生产与制造只能无奈地维系相对较少的利润,而且由于技术含量低,进入门槛也相对较低,致使竞争更为激烈,可替代性强,从而又进一步挤压了利润空间。

因此,停留在“微笑曲线”的底部,并非制造业的长久之计,升级转型刻不容缓。截至目前,大多企业仍在探讨:如何走出微笑曲线的底部?

以往的思路认为,想要摆脱传统制造业的低附加值境地,就必须向“微笑曲线”的研发和服务这两端延伸,通过高新技术实现产业升级和发展制造业周边服务业是必经之路。从产业层面来看,“研究与设计”环节意味着发展高新技术产业,“营销与服务”环节则是要提高制造业周边服务业的比重。但是,这一过程会遇到诸多挑战,且不能实质性地走出微笑曲线的底部,也不能短期内走出微笑曲线的底部。

但是,在“互联网+”工业时代中,我们不用再纠结这个难题了。因为,制造业传统意义上的价值创造和分配模式正在发生转变,借助互联网平台,企业、客户及利益相关方纷纷参与到价值创造、价值传递及价值实现等生产制造的各个环节。因为“互联网+”工业不仅仅是“信息共享”,还将广泛开展“物理共享”,从而形成新的价值创造和分享模式,开创全新的共享经济,带动大众创业和万众创新。同时,提高资源利用率、减少浪费,不仅可以带来经济效益,而且具有降低对环境破坏等社会效益。

正如工业和信息化部苗圩部长所说,“互联网+”具有很大的发展空间。目前互联网应用多半是在营销环节和售后服务、采购环节,如B2C和B2B;今后在制造环节将带来颠覆性的创新和全新的生产方式。

可以认为,“信息共享”+“物理共享”将形成新的价值创造和分享模式,开创全新的信息物理共享经济,带动大众创业和万众创新,开创一种财富和社会价值增长的新模式。

参考文献

plattform-i40:《Report_Industrie 4.0_engl.pdf》,2013年4月5日,http://www.plattform-i40.de/finalreport2013,2015年5月1日。

王喜文:《工业4.0:最后一次工业革命》,北京:电子工业出版社,2015年。

姜宏:《信息物理融合系统概述》,《电脑知识与技术》,2011年第7期。

网易财经:《不光是Uber 共享经济到哪都要和监管“斗法”》,2015年5月5日,http://money.163.com/15/0505/09/AORDUEL800253B0H.html。

责 编∕凌肖汉

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