工业互联网平台创新引领制造产业转型升级

吴画斌 陈政融 魏珂

摘要：中国经济正处于新旧动能转换时期，特别是制造产业急需转型升级，抓住第四次工业革命的机会，走向全球价值链高端环节。在转型升级的过程中，工业互联网平台起着创新引领的作用，选取海尔的COSMOPlat为研究对象，剖析海尔的智能制造模式及转型升级服务。研究显示：企业应该以用户为中心，进行两化融合，满足用户最佳体验，使其全流程、全周期参与，实现大规模生产到大规模定制的转型，利用自身的优势资源，构建共创共赢的生态系统。同时，领先企业通过构建平台可以提供智能化转型升级服务，带动产业集群在全球价值连上实现整体升级。借此希望能为中国制造业企业转型升级提供可行参考。

关键词：工业互联网;智能制造;创新引领;转型升级;COSMOPlat

一、 引言

本文主要以海尔集团的COSMOPlat为研究对象，探索智能制造如何引领制造业转型升级。

在全球智能制造日益兴起，美国和德国开始探索工业互联网平台的背景下，中国版首个工业互联网平台—COSMO（Cloud of Smart Manufacture Operation）平台产生，它可以提供全周期、全流程、零距离的智能制造解决方案。关于该平台与美国的GE和德国的西门子的对标情况：GE的重点在装备，完全2B;西门子重点是2B，也有2C;而海尔则是以用户为中心，提供2B和2C两方面服务。方向不清晰是中国制造业企业在探索转型升级过程中存在的主要问题，如采取什么样的模式。COSMOPlat主要采取把互联网的共性技术与制造业行业特征相结合的方式，运转的时候一切以用户为中心，实现大规模的定制。海尔凭借自身的优势资源（如300万+的生态资源），把大型工业基础设施变为一种生态平台。通过共创共赢的生态架构，COSMOPlat从根本上将整个工业智能体系进行了用户化和社会化的深度再造，结构如图1所示。

COSMOPlat只是一个窗口，是一个集成商，上海中心专门运营这个平台。上面的小微企业都是COSMOPlat的资源部分。小微企业之间以及其与平台之间的合作都是市场关系，这种关系不是强制要求的，平台能提供服務、体现价值就能生存。在COSMOPlat上主要有三大平台，智能制造平台主要是生产制造端、开放式创新平台偏向于技术服务、用户交互平台用于产品的定制，而在这三大平台中各自又有自己的小平台，如在开放式创新平台中主要有开放创新的HOPE平台和模块商平台—海达源。各个大小平台之间都是互融相通的，他们之间的关系是通过市场机制连在一起的，不是隶属关系，是一个共创共赢的生态系统。本文主要研究COSMOPlat上的智能制造平台和COSMO如何对外赋能。

二、 智能制造平台——互联工厂

1. 互联工厂简介及战略承接。互联工厂这个概念专属海尔内部，其他公司和人员都称其为“智能制造”。互联工厂的建立目标是创建物联网时代的大规模定制模式，实现全球引领，整合用户、行业（行业是大规模制造，海尔希望实现大规模定制）和国家三个层面，具体如表1所示。

互联工厂作为对内样本，目标不仅仅是为了提高效率，同时更要关注用户体验。在智能工厂实施的过程中，海尔一般先做样板，做试点。海尔目前有8个样板工厂在使用，而且已经在青岛最先实现了机器人的应用。社会上比较熟悉的海尔的“黑科技”——黑灯工厂，海尔滚筒洗衣机的滚筒的制造过程就在使用“黑灯工厂”。互联工厂已经取得了很大的创新成果，如表2所示。

第一个智能工厂是沈阳冰箱，之后开始复制，但要求很高，每做下一个新智能工厂的时候，都要考虑如何在之前的基础上进行改进和迭代。一开始也是只关注效率和智能，后来开始逐步改变，要实现互联。海尔注重和用户交流，一开始做生态的想法就是来源于用户的建议：比如冰箱上有可以操作的屏幕，可以听课买菜。海尔想打造一个U+的智能生活版块。当时海尔收购GE时候的感受就是：美国的厨房是一个欢乐交流的地方，是开放式的厨房，是娱乐化的。为此，海尔现在很多方面也都在做生态，比如说洗衣和送水等。

2. 用户最佳体验的创新探索。海尔坚持以用户中心，尽可能地满足用户最佳体验。海尔的智能制造平台，围绕大规模定制，实现了三个方面的颠覆：由以企业为中心颠覆为以用户为中心;由串联、割裂颠覆为零距离、互联互通;由封闭、零和博弈、不可持续颠覆为开放的生态系统、可持续。以前用户不会与产品的设计和生产，而智能制造平台为用户提供全流程、全周期、深度参与的大规模定制服务，满足用户最佳体验，如图2所示。

如用户可以通过众创汇平台对产品进行定制，众创汇定制的网站主要有几方面的功能：（1）众创定制：产品通过众创的方式产生，通过用户投票等机制实现，一旦达到最小批次量后，海尔就开始生产;（2）模块化定制：其实就是选配，比如冰箱三百多个零件，可以分成20个模块，大家可以根据模块进行定制化购买;（3）个性化定制：为用户提供独一无二的定制化服务，如在产品上加上自己喜欢的图片;（4）智慧生活解决方案：努力提供配套的智慧生活解决方案，是一整套家电方案，而不仅仅是单一的产品。

平台与用户在数据上是相通的，中间有多重合作机制，比如买断、提成等不同的市场交易方式。海尔鼓励用户参与方案设计，并给予其回报和激励。海尔有一个经典的案例：Hello Kitty青年机，就是用户通过提需求、做方案，海尔通过协调资源，解决知识产权等问题，最后成功生产出Hello Kitty的青年机。在互联工厂里对采购模式进行了创新，由原来的单纯采购转变为模块商资源，供应商能够与用户零距离交互，参与产品设计等过程，构建共创共赢生态圈，如表3所示。

3. 高精度下的高效率。简单的机器换人并不能称其为互联工厂，要实现物理空间到网络空间的转变，并且不断与用户交互，最终实现产消合一，生产线的每台产品都是有主的，实现高精度下的高效率，如图3所示。

通过模块化（架构/定义/接口）—柔性化（互联集成）—数字化（透明可视可追溯）—智能化（大数据自决策）的融合，实现产品、生产、服务端到端信息融合。如分析服务器引入机器学习技术，根据外部状态选择最优配方参数，降低了生产成本，开机调试物耗减少20%。以海尔胶州空调互联工厂为例，在高精度方面，用户会积极参与新产品的开发设计，且概率已经达到百分之百，定制比达到百分之十以上;在高效率方面，主要体现在效率和定单交付周期上，其中效率提升了一倍，交付周期缩短一半。互联工厂的四大核心能力和核心价值如表4所示。

三、 COSMO体系提供转型升级服务

1. 业务模式创新。COSMO平台代表了一种新的制造模式，如福特的流水线生产，丰田的精益生产模式。业务模式方面，COSMO与美国和德国有根本不同，关于该平台与GE、西门子的对标情况：美国GE的Predix是一个2B的资产制造与管理工业生态系统，德国西门子的Mind Sphere是一个2B的工厂管理与服务工业生态系统。GE的重点在装备，完全2B;西门子重点是2B，也有2C;而COSMO是可以2B也可以2C的，它是一个大规模定制工业生态系统，实现用户终身价值。其实，每个企业对制造的需求是不一样的，COSMO平台针对海尔直接面向用户的模式是非常适用的。在汉诺威展览上的海尔生产线得到了德国专家的强烈兴趣，他们认为海尔COSMO平台对用户的关注特别重要，海尔在这方面努力做到了极致。海尔现在努力做一个整合的大平台，如馨厨冰箱，从2014年和2015年就开始研发。其实海尔在10年前就预留出来了冰箱的网络模块，但是当时不够实用，成本太高。现在随着屏幕技术提升，成本降低，公众才逐步接受冰箱增加一个屏幕的情况。此时，海尔就可以在屏幕上聚集相关资源。

2. 智能制造转型升级服务。COSMO平台整合了外部和内部资源，目标是对外提供转型升级服务，也让其他企业可以提供2c的能力和业务。也有考虑整合其他企业的互联工厂平台，但是很多企业担心数据的安全和产权问题，目前尚未实施。海尔从U home转变到U+，其实U home2000年就开始做了。只是2012年随着小米等公司的崛起，大家才开始关注这种模式。目前网站还不太成熟，主要是通过线下活动完成相关资源的对接，最重要的是做好诊断，诊断出问题，然后解决。但是在模式推广的过程中，要想借鉴海尔的模式其实很难，因为实现这一切的基础是人单合一的模式，没有这个前提，很多东西做不了。

八个互联工厂实现了高精度下的高效率。为了利用好用户的数据，海尔开发出了自己的云平台，整体构架也是自己做的，借鉴了阿里的分布式架构，是一种开源技术。在此基础上，提供模块化服务，小企业可以很容易地复制过去。

為了给更多的企业提供转型升级服务，海尔聚焦打造开放的工业级平台OS，聚合各类资源，为工业企业提供丰富的智能制造转型服务。主要从智慧服务等七个方面给与帮助，如图4所示。

从图4海尔服务的企业可以看出，在交互定制方面，被服务企业的用户体验增长30%，粉丝量增长30%;在数字营销方面，企业的销售额增长12%，库存下降30%;在模块采购部分，企业的原材料成本下降1.8%，而在质量稳定性方面上升10%;通过智能生产，生产效率提高10%，良品率增长13%;运用智慧物流后，送装时间提升13%，98%的订单都可以按约送达;智慧服务采用后，服务响应时间提高40%，而用户的抱怨降低了20%。所以，海尔为其他企业提供的转型升级服务得到了广泛的认可。

3. COSMO平台服务的战略目标。海尔COSMO平台的发展愿景：换道超车，全球引领。海尔积极支持中国服务型制造联盟的成立，主动承接相关任务，服务并助力中国制造企业变轨加速，实现制造强国的战略目标。目前 COSMO平台已经取得了国际国内的广泛认可，实现了从技术引爆，到标准引爆，再到平台引领，实现了从国内引领到全球领先的超越。在未来海尔COSMO平台还有更宏大的目标去实现，如图5所示。

八大互联工厂和COSMO平台已经建立，实现了样板实践和服务平台的目标，接下来海尔希望能够成为智能制造国家标准、国际标准的制定者，为实现工业革命以来第三次划时代的变革而努力，实现标准引领和全球引领的目标。

四、 结论与启示

本文采用探索性案例的研究方法，以海尔的工业互联网平台COSMO为研究对象，主要结论和启示如下。首先，智能制造有助于中国制造业全球价值链升级。在由“中国制造”向“中国智造”转变过程中，需要提高智能化、信息化、数字化生产水平，逐渐走出微笑曲线的低端，走向附加值更高的生产环节，实现转型升级的目标。其次，坚持以用户为中心。海尔坚持以用户为中心的智能制造模式是基于中国国情及网络化时代的特点，即碎片化、个性化的用户需求。再次，领先企业可以对其他企业提供智能化转型升级服务。领先企业是后发国家进行全球价值链升级的主要动力源，海尔作为中国家电领域领先的企业，海尔的COSMO平台的革实践可以说是智能制造方面的最佳实践，提升了家电产业技术标准，相关中小型企业可以通过复制海尔模式来降低试错成本。最后，构建共创共赢的生态系统。各个企业应该依托自身资源方面的优势，通过不断积累资源，实现服务智能化转型，带动产业集群在全球价值连上的升级。

参考文献：

[1] Guo Q L， Zhang M.An agent-oriented approach to resolve scheduling optimization in intelligent manufacturing[J].Robotics and Computer-Integrated Manufacturing，2010，26（1）：39-45.

[2] 贾根良.第三次工业革命与工业智能化[J].中国社会科学，2016，（6）：87-106.

[3] 黄卫东.江苏省智能制造发展战略研究[J].南京邮电大学学报（社会科学版），2015，17（3）：1-6.

[4] 王雷，陈畴镛.以智能制造促进浙江制造业转型升级研究[J].杭州电子科技大学学报（社会科学版）， 2013，（4）：29-33.

[5] 甄炳禧.智能制造与国家创新体系——美国发展先进制造业的举措及启示[J].人民论坛·学术前沿，2015，（11）：27-39.

基金项目：中国工程院咨询研究项目（项目号：2017- XY-39）;国家自然科学基金重点项目（项目号：71572177）。

作者简介：吴画斌（1986-），男，汉族，安徽省安庆市人，硕士，浙江大学管理学院助理研究员，研究方向：技术创新管理、数字经济;陈政融（1989-），男，汉族，河南省禹州市人，硕士，浙江大学管理学院助理研究员，研究方向：战略管理;魏珂（1988-），女，汉族，河南省南阳市人，硕士，浙江省经信智慧城市规划研究院，研究方向：产业经济、人工智能、数字经济。

收稿日期：2019-08-12。