世界三大“产业互联网平台”的战略与功能

2019-09-02 21:10曹仰锋
清华管理评论 2019年4期
关键词:西门子海尔工业

曹仰锋

中国互联网业的发展已经从“互联网+”为特征的上半场,过渡到以“+互联网”为核心的下半场。在“互联网+”的浪潮中,唱主角的是消费互联网,诞生了中国最为著名几家互联网公司:腾讯、阿里巴巴、百度、京东等;而在“+互联网”的时代,产业互联网将登上互联网舞台的中央,成为企业巨头们角力的主战场。比如,马化腾多次表示腾讯要在扎根消费互联网的同时,转身拥抱产业互联网,成为各类行业的数字化助手。

当然,抢占产业互联网风口机会的不只是消费互联网公司的巨头们,传统的工业巨头也垂涎这场千载难逢的盛宴,利用自身在工业、制造领域深耕多年的绝对优势,纷纷抢滩布阵,这些工业巨头们信心满满,似乎在产业互联网领域更有竞争优势。

产业互联网,即“产业+互联网”,核心是“产业”,基础是“互联网”。消费互联网的主要商业模式是“B2C”或者“C2C”模式,而产业互联网的核心商业模式是“B2B”。“产业”是被赋能升级的对象,因此,一个产业互联网平台要想在产业互联网时代获得竞争优势,核心是构建对产业的赋能能力。这就要求产业互联网平台的构建者具备对产业特征的深刻洞察力,以及对产业价值链的整合能力。目前,世界上三家大型的工业巨头凭借自己在工业领域多年积累的技术优势、数据资源和管理能力,已经开发和推广了各自的产业互联网平台,本文以美国通用电气(GE)、德国西门子、中国海尔为案例,分析产业互联网平台的战略与功能。

GE:Predix平台

GE是产业互联网的定义者,更为准确的说法是“工业互联网”的定义者。“数字工业”是GE公司前CEO杰夫·伊梅尔特(Jeffrey Immelt)执掌GE期间制定的核心战略。在伊梅尔特的“数字工业”战略中,主要包括三个核心内容:一是工业互联网,它将颠覆传统的工业世界;二是智慧机器,将产生大量的信息和数据;三是大数据,以及将数据转化为有价值信息的分析能力。伊梅尔特甚至认为,在“产业互联网”时代,每一家工业企业也必须同时是一家软件分析企业。

基于以上认知,伊梅尔特提出了“1%的威力”这一概念。举例来说,在航空发动机这个领域,如果能够节省1%的燃料,未来15年可以给企业带来300亿美元的成本节约。在GE看来,工业世界的数字化转型可以给企业带来很大的成本优势,因此,GE形象地称之为“1%的战略”。

Predix平台是GE公司推出的产业互联网平台,承担了GE执行“1%的战略”的重任。Predix平台初期仅提供GE客户或专门厂商使用,2015上半年GE将该平台全面开放给所有厂商。Predix平台本质上是工业物联网的软件操作系统,主要目标是连接各类工业智能设备通,获取并分析各类工业数据。

图1展示了Predix平台的功能与结构。最外层是行业用户,包括医疗、能源、运输、照明、航空、家电等,这些行业用户的设备既可能是GE自己生产的,也可能是第三方企业生产的。这些行业设备通过Predix 机器与Predix云平台相连,实际上Predix 机器是负责工业设备资产与Predix 云通信的软件层,同时可以运行本地应用程序。Predix 机器组件可以安装在网关、工业控制器和传感器上。

Predix云平台可以为工业设备提供四大类服务:资产能力、数据分析、资产安全和运营管理,这四类服务的目的就是实现GE提出的“1%威力”战略,即帮助工业用户提高设备运营效率、资产能力,节约成本。效率、成本与安全恰恰是工业企业的痛点,需要通过流程优化、设备优化和数据分析才可能解决这些问题。

我们可以通过GE智能风电平台这一案例来了解Predix的战略与功能。2014年3月,GE正式推出型号为2.75-120的智能风机,这是一款明星产品,也是GE智能风电平台的一部分,它将利用工业互联网对风电场每秒成千上万的数据进行分析,使得风电机组的发电效率更高并创造较好的收益。通过安装在风机上的传感器,风场可以预测未来30分钟的风况,通过储能平滑系统为电网提供可预期的稳定功率输出,优化经营参数,提升发电量5%,相当于为风场增加20%的利润。2015年1月,GE凭借这款明星产品,与中国一家能源企业签订战略合作协议,为这家公司提供了55组智能风机。

Predix平台系统架构非常庞大,涵盖了智能设备认证、数据连接、边际运算架构与云端系统建置和服务提供,以及数据分析工具等等。构建如此庞大、复杂的平台系统,不仅仅需要加大对人才的投资力度,更需要获取核心技术和工具。比如,在最关键的分析工具方面,GE投资了大数据分析平台厂商使Predix的分析运算能力进一步强化。此外,GE还持续透过并购或合作,提升平台中各种技术能力,比如并购一些知名的云端服务厂商、物联网软件厂商,还与微软的Azure公有云平台展开深度合作。由于Predix平台是基于云端发展,底层技术是Cloud Foundry(CF)云平台,能够为企业用户提供简易、直观且兼容性高的数据集成功能, Predix平台的开放性也使得客户能够自由的在平台上编写自己的应用,进行分析,这样企业用户节约了时间和成本,可以更专注于自己的核心业务,不必自行建置云端服务。

GE通过与世界一流的企业建立合作伙伴关系,来打造Predix生态系统。2016年GE与英特尔公司在工业互联网领域进行了战略合作领域。英特尔将在其全世界范围内生产半导体的设备上应用Predix平台,利用Predix平台上的分析软件和基于云端的工业互联网操作系統,优化生产流程,对数据进行精准分析,使生产设备更加智能和互联。

英特尔的战略雄心是和GE合作开发数字化全面解决方案,不仅可以用来简化英特尔全球范围内的生产流程,同时GE也将为自己全球400多家工厂使用这种解决方案,最终的目标是将这种数字化解决方案出售给其他工业企业,在每一个英特尔设备中植入Predix系统,这样就可以让使用英特尔芯片的工业企业的操作系统在Predix平台上互联。

GE已经将Predix平台深度应用于GE的各个工业产业之中,以提升设备的运营效率。GE的智慧工厂将传感设备安装在GE所有的设备上,在供应链中也同样安装了传感设备,将所有的供应链打造成统一的数据库,实现GE供应链的统一集中管理。目前,Predix平台每天共监控和分析来自1000万个传感器发回的5000万条数据,其终极目标是帮助客户做到100%的无故障运行。由于GE近两年转型压力巨大,拟出售部分数字工业业务,这在某种程度上削弱了GE数字工业的战略雄心,但依然看重Predix平台对GE未来的重要性。2018年12月13日,GE宣布将Predix平台从数字工业业务中剥离出来,成立单独的公司来运营Predix平台。

西门子:MindSphere平台

作为一家世界领先的硬件设备和软件系统公司,西门子布局产业互联网平台的起步时间和GE相比稍显落后,但动作很快,转型也很坚决。自2006年收购UGS软件公司开始,西门子先后出资100多亿美元进行工业软件公司的收购,大大强化了西门子在工业操作软件系统的能力。为了应对数字化、智能化以及物联网等新技术的挑战,西门子逐步整合了不同业务领域的远程服务产品和工业软件系统,在2012年初步形成了一个开放式软件操作系统平台。

2014年,在西门子发布的“2020公司愿景”中,明确提出将数字化业务和电气化、自动化业务作为西门子最核心的三大业务。同年,西门子将这一软件系统平台命名为MindSphere。2016年,在德国汉诺威工业博览会上,西门子正式推出了MindSphere 1.0版本,接着推出了面向欧洲和北美客户的Mindsphere2.0版本。2017年,推出了Mindsphere3.0版,這一版本将落户中国。

西门子的战略是将MindSphere打造成其数字工业生态圈的基石平台,它是基于云的工业物联网开放式平台系统,是连接各类智能硬件设备的统一接口,可以实现不同智能设备之间的互联互通;同时,为各类工业企业的应用软件提供开发运营环境,赋能西门子数字工业生态圈的各类工业企业。

图2展示了MindSphere的功能与结构,作为基于云的工业物联网开放式平台,MindSphere系统包括基础层、平台层、应用层等。

I a a S(I n f r a s t r u c t u r e - a s - a -Service):基础设施即服务,是基础层。企业用户可以通过互联网获得数据存储、安全、计算等云端服务。西门子并没有直接建立基础层,而是选取了Cloud Foundry、亚马逊AWS、微软Azure、阿里云等作为基础层云服务的合作伙伴。

PaaS(Platform-as-a- Service):平台即服务,是平台层。这是MindSphere平台最为重要的组成部分,也是西门发力投资建设的部分。这部分内容主要包括设备连接、应用程序、开发工具和数字解决方案。

SaaS(Software-as-a- Service):软件即服务,是应用层。这部分是与企业用户共同建立的,是基于不同行业的解决方案,企业可以根据自己的实际情况个性化开发和定制适合自己的解决方案。MindSphere的战略目标是为用户在全价值链上提高效率、效能,所以,在应用端,MindSphere将数字化解决方案分为三大部分:设计与工程规划、自动化与运营、维护与服务。

西门子将MindSphere定位成基于云的工业物联网开放式平台系统,基于该平台系统,西门子可以帮助企业用户完成数据的采集、传输、存储、分析及应用,平台为连接各类智能设备提供统一接口,实现不同智能设备之间的互联互通;同时,为各位工业企业提供各种各样的应用软件提供开发运营环境。客户可以根据自身需求选择相应APP对工厂运营数据进行分析,实现对生产线的智能控制,比如进行预测性设备维护、远程故障诊断、产品追踪等。在推动MindSphere平台应用时,西门子的战略重点是针对垂直行业定制应用软件和解决方案,而非打造适合所有行业的横向工业互联网平台。

作为西门子数字工业生态圈的基石平台,MindSphere的生态合作伙伴包括云基础设施服务商、软件开发者、物联网初创企业、硬件厂商等。比如,在云服务层面,MindSphere目前的合作伙伴包括亚马逊AWS、微软和阿里云。这些云服务合作伙伴可以提升MindSphere的大数据和计算开发能力;在应用层面,西门子与埃森哲、SAP等十几个全球合作伙伴联合开发出了50多种工业应用App,供各类工业客户选用。

海尔:COSMOPlat平台

不管是GE的Predix平台,还是西门子的MindSphere平台,它们主要聚焦于工业领域,准确地说是“工业互联网”平台。和这两个平台不同,海尔的COSMOPlat平台更像是一个“产业互联网”平台,海尔集团将COSMOPlat平台定位成物联网时代的大规模定制化平台,它的商业模式是“B2B2C”,帮助工业企业直连终端用户。

海尔集团CEO张瑞敏认为物联网时代和移动互联网时代有非常大的不同,它是情景感知的、个性化定制的体验迭代。在互联网时代,用户可以在电商平台上面挑选自己想要的东西,但是在物联网时代,顾客不需要自己挑选,企业可以根据情景感知到顾客的需求,直接个性化生产出顾客需要的产品。张瑞敏认为,在物联网时代,企业核心的竞争力是拥有多少终身用户。所谓终身用户就是用户的所有需求,企业都可以通过大规模定制给予满足。

早在二十世纪70、80年代,就有一些未来学家提出“大规模定制”的概念:以类似标准化和大规模生产的成本和时间,提供顾客特定需求的产品和服务。但这种大规模定制模式还是以企业为中心的模式,目的是提升企业的竞争优势和规模价值。海尔对大规模定制模式进行了重新定义:以用户为中心,目的是创造用户价值,从全流程实现用户体验价值,通过场景定制体验实现用户需求不断迭代,将用户变为终身用户,并实现生态圈各方共创共赢。

大规模定制是对传统规模化生产模式的颠覆,它的本质是重构用户需求与产品生产之间的关系。在智能制造探索经验的基础上,海尔推出了全球首个以用户为中心的工业物联网平台:COSMO平台(Cloud Of Smart Manufacture Operation),与GE的Predix平台不同的是,海尔COSMO平台最大差异点是能够直联用户,让用户全流程、全周期地参与到生产制造的全流程中来,通过规模化生产和高效供应链管理,实现了大规模与个性化定制之间的融合。在这一模式的转变下,企业由按计划生产变为以用户需求驱动生产,用户也由单纯的消费者变为“产消者”。2017年4月,COSMO平台代表中国制造参加德国汉诺威展,得到全球广泛认可,并对外开启社会化服务,海尔开始为全球企业提供智能制造转型升级的解决方案,COSMO升级为海尔商业生态系统中的基石平台。图3展示了COSMO平台的功能与结构。COSMO平台主要有五个子平台构成:

众创汇平台:海尔集团2015年推出的产品定制平台,主要聚焦于用户需求,用户可以在这个平台上参与整个定制过程,和设计师、工程师等实现零距离交互,打造属于用户独一无二的产品。用户可以在海尔众创汇先进行需求交互,再进行生活场景网上模拟体验,最后定制下单。

HOPE平台:由海尔开放式创新中心开发并运营的开放创新平台(Haier Open Partnership Ecosystem),该平台于2013年10月上线,以开放、合作、创新、分享的理念,通过整合各类优秀的解决方案、智慧及创意,与全球研发机构和个人合作,为终端用户提供个性化产品解决方案。截止到2018年,HOPE平台已经聚集了來自全球的数十万个解决方案资源提供者,覆盖从原型设计、技术方案、结构设计、快速模型、小批试制等全产业链的资源。

海达源平台:海尔的模块商资源平台,成立于2015年3月。这个平台可以使全球一流资源无障碍进入,任何合法企业均可在海达源上进行注册,平台促使模块商资源提供者与用户需求零距离对接、高频交互、量价约定。平台还为模块商资源提供了“超市自主空间”,支持模块商资源全方位展示自己的创新解决方案,吸引用户选用和购买。

制造平台:主要包括沈阳冰箱、郑州空调、佛山洗衣机、青岛热水器、胶州空调、青岛中央空调等八大互联工厂,这些工厂以用户为中心,可以实现用户全流程参与大规模定制。

物流平台:这个平台通过整合全球的一流物流网络资源,搭建起了开放、专业化、标准化、智能化大件物流服务平台。该平台以用户最佳体验为标准,依托四网融合的核心竞争力(即仓储网、配送网、服务网、信息网),为客户提供供应链一体化服务解决方案,可以为家电、家具、卫浴、健身器材及互补行业客户及用户提供全品类、全渠道、全流程、一体化物流服务。

COSMOPlat平台的核心是COSMO云,以上五个子平台全部与COSMO云互联。同时,为了搜集数据信息,海尔还通过一系列智能设备与COSMO云直接联通。比如,海尔在2015年围绕智慧生活生态圈推出“网器”这一全新概念,“网器”相对于“电器”,实现了从“电力驱动”转变为“互联网智能驱动”。

让我们通过一个案例来体验海尔COSMOPlat平台的功能。假设顾客想定制一台海尔馨厨冰箱,他首先登陆COSMOPlat上的众创汇平台,提出定制要求之后,需求信息马上同步到达HOPE平台、海达源平台、制造平台,匹配研发、模块商和生产资源,生成订单。互联网工厂的智能制造系统会自动排产,将信息传递到各个生产线,在很短的时间就可以定制出一台个性化的冰箱。然后,这台冰箱经过智能检测,交付智能物流平台,直接配送到顾客家里。

平台生态系统:以资本、数据、知识为连接力,以共享、共治、共益为竞争力,以战略生态、平台赋能和价值共创为驱动力,由拥有共同愿景和使命的生态企业、专业企业和顾客相互依存、协同进化的“价值共生体”。

通过构建COSMOPlat平台,海尔试图通过大规模定制满足用户终身价值,实现大规模和个性化定制的融合,让海尔智能工厂内“生产的每台产品都是有自己的主人”,实现从体验迭代到终身用户的升级。“交互”和“体验”是COSMOPlat平台的核心特征,用户可以全流程参与到产品的设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节,以个性化需求指导设计和生产,由单纯的消费者变为“产消者”。 COSMOPlat平台给海尔带来的不仅仅是定制需求下的高精度与高效率,同时,由于定制生产,打通了市场需求和产品供给的壁垒,使产品在生产线上就已经赢得了市场,进而解决了当前困扰企业的库存问题,最大程度上降低了运营成本。海尔互联工厂在部署COSMOPlat平台后,不入库率达到69%。目前,海尔已经将COSMOPlat平台和互联工厂样板向全球108个工厂进行推广,从而实现在全球范围内的大规模定制模式。

海尔将COSMOPlat平台开放给工业企业用户,帮助传统工业企业向智能制造转型升级,提升生产效率,降低库存压力。以服装企业为例,COSMO平台能够将工厂的数据采集上来,通过对每个环节的跟踪管理,便于服装企业对各个渠道进行进准的预售;同时,借助COSMO平台本身的3亿用户资源,帮助服装企业构建自己的用户社群,通过社群交互,让用户主动提出自己的需求,改变了过去服装行业先有衣服再有用户的模式,而是先通过用户交互再生产,为服装行业了解用户偏好及预测流行趋势,最终解决库存难题提供整体解决方案。目前,COSMOPlat平台已经应用于汽车、电子、服装、农业等10多个行业。

产业互联网平台:把“数据流”变成“价值流”

从GE、西门子和海尔这三家巨头的“平台生态战略”来看,Predix平台、MindSphere平台、COSMOPlat平台分别是它们各自生态系统中的“基石平台”。在《第四次管理革命》这本书中,我将平台生态系统定义为:以资本、数据、知识为连接力,以共享、共治、共益为竞争力,以战略生态、平台赋能和价值共创为驱动力,由拥有共同愿景和使命的生态企业、专业企业和顾客相互依存、协同进化的“价值共生体”。

同自然界的生态系统一样,商业生态系统也是由众多“企业物种”构成的价值共生网絡,每一个企业的健康、效率与绩效都取决于生态系统整体的健康、效率与绩效水平。企业成员之间复杂的、多边的互动关系和利益分配机制,决定了商业生态系统的持久性和效率。因此,在一个商业生态系统之中,每一家企业的健康与绩效同时受到三个方面的影响:企业自身的能力,与生态系统中其它成员的互动关系,以及生态系统中基石平台的能力。

海尔、西门子、GE等领先的生态平台企业,正是凭借着自己所倾力构建的基石平台,让自己处于商业生态体系中的基石位置,成为各自商业生态体系的中心。

依赖基石平台的核心技术,生态企业不仅捍卫着整个生态体系的健康,防范其他竞争生态企业的入侵,同时,也为整个生态体系企业物种的多样性、稳定性、创新性和竞争性奠定了基础。

我将基石平台定义为“生态网络中各成员企业共创价值的数据计算底层技术平台”。基石平台能够为生态网络中的成员企业提供解决问题的整套技术、工具和方案,借助一系列的接口或界面,将相关功能集成并提供给生态网络中的企业成员。利用基石平台上的接口或者界面、工具和技术,成员企业可以根据用户的需求开发自己独特的产品,以创造更多的价值。因此,基石平台的核心特征是资源开放、价值共创和价值共享。无论是海尔的COSMOPlat平台、西门子的MindSphere平台,还是GE的Predix平台,本质上都是一个开放与共享的基石平台。比如,海尔的COSMO平台已经连接了3亿用户和全球380万+生态资源,形成了庞大的价值网络,从而可以为生态网络中的企业提供不竭的资源和营养。

“黑土地”的营养主要来自土壤中的有机物质,而在商业生态系统中,基石平台的重要功能就是为生态网络提供有机物质,这种有机物质就是“数据”。数据是生态网络中的战略资源和核心资产,马云认为三次技术革命中,第一次技术革命,解放了体力,煤炭成为生产资料;第二次技术革命,解放了距离,石油成为生产资料;这一次互联网技术革命,解放了脑力,数据成为核心资源。未来,数据是生产资料,计算是生产力。

世界著名的质量管理大师爱德华·戴明有一句名言:“我们信赖上帝,除了上帝,任何人都必须用数据说话”。但是,数据本身不会产生价值,在一个生态网络中,把数据流变成价值流的核心是对数据的深度挖掘、计算分析,以及把数据信息与商业模式进行融合的应用能力。在海尔内部的一次案例分享会上,张瑞敏针对“数据大,价值小”的问题,做了如下解答:

“大数据确实很重要,大家都觉得重要,但在用的过程当中,其实有很多误区。我们搞了好几年,我自己把它总结为三块:第一块是‘流数据,要‘快;第二块是‘小数据,要‘准;第三个是大数据的发展方向——区块链,这个要求就是‘信,信任”。

平台生态系统的核心是基石平台和数据价值,让“大数据”产生“大价值”的核心是让数据流动起来,让“数据流”产生“价值流”,这正是平台生态系统基石平台的核心功能,也是产业互联网平台的战略定位。

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