時間:2024-03-05 14:46:50
序論:在您撰寫對工業互聯網的理解時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
工業互聯網的實質首先是全面互聯,在全面互聯的基礎上,形成一個數據驅動的智能化變革。從這個意義上來說,互聯是基礎,工業系統的各種元素能夠互聯起來,無論是機器、人還是系統。但互聯也只是解決了可以通信的基本的東西,其中更重要的是怎么理解工業互聯網,工業互聯網并不是智能制造本身,但它是智能制造的基礎設施,實現數據的流動或者說數據端到端的充分流動,并要在這種跨系統流動的基礎上進行充分分析、建模。
我們所說的智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸的基礎是在前面互聯的基礎上,通過數據流動和分析,形成現在新的模式和新的業態。可能大家對三大集成很熟悉,其實無論是縱向、橫向還是端到端的集成,最本質的是在互聯的基礎上實現數據的充分流動和共享,這是工業互聯網的基理,它比現在的互聯網更強調數據、充分的連接、數據的流動和集成以及分析和建模。
工業互聯網和現在的互聯網是有所不同的,它的一個本質就是要有數據的流動和分析。
智能化、自動化、數字化
其實互聯網和工業的融合已經很長時間了,最早開始于供應鏈電子商務,包括需求端的電子商務。
工業互聯網會深入到工業制造的核心環節和工業的全流程、全產業鏈和產品的全生命周期。我們對工業互聯網有一個系統的理解,從智能工廠以及工廠之外的各種平臺,可以看到很多傳統的工業要素,也有很多是由于工業互聯網發展所帶來的新的要素,比如機器的智能化、智能控制系統、新出來的工業數據平臺、仿真平臺、工業云平臺等。
我們可以從不同的角度去看工業互聯網,比如從工廠的角度去看,它最核心的可能是智能工廠,以及這個智能工廠如何跟互聯網外界,也就是客戶和供應商進行充分的交互和協同。如果從互聯網企業的角度去看,我們看到更多的是商業模式的變革和創新,以及通過商業模式創新直接深入到整個的生產環節,也就是C2M環節。
如果從電信的角度去看,可以看到里面有很多基礎設施的問題,包括網絡基礎設施、安全的保障等,把這幾個視角放在一起,才算是一個比較完整的對工業互聯網的概念的理解。
工業互聯網是面向工業4.0的,實現的是系統級的智能化,這里面有很多裝備,比如機器人還有智能機床等,需要每個環節都智能化、自動化、數字化,在這個基礎上把系統連起來,通過數據流動,形成一個新的智能系統。
從這個意義上來說,工業互聯網所解決的不是某一個單點的問題,而是一個全系統級的智能問題,這就是我們所理解的工業2.0、3.0、4.0的關系或者說智能化、自動化、數字化的關系。
提到體系架構,目前從全球來看,無論是美國還是德國,基本上把體系架構作為工業互聯網或者智能制造發展的一個非常重要的抓手,它借鑒了IT的方法論,形成一個企業架構,去指導技術路線,確定標準化的應用案例和商業推廣。
美國、德國已經進入工業4.0階段,通過快速迭代反饋,修正內容,形成閉環。
德國工業4.0體系關于全生命周期的管理和全層級工業系統做得更深更細致。
對于工業互聯網這個體系架構,中國信息通信研究院認為它大概分為幾個部分。首先,網絡的互聯是基礎,從工廠內到工廠外。其次,數據是核心,以數據為核心形成兩大閉環,一個是控制,CPS最重要的是可以回饋到控制,基于這個數據怎么反饋到生產制造這個環節。還有一個是運營決策,也就是上層的工廠級或者企業級的決策,這兩大閉環是基于互聯和數據流動所形成的體系,我們認為這是智能制造的核心,也是智能工廠的核心。
未來互聯網發展很重要的三大體系
互聯網網絡體系有三部分。第一是互聯,全球的路由器。第二是DNS,也就域名解析。第三是萬維網,實現互聯網連接。工業互聯網的體系大體上分為三類。一個是全球的互聯體系,能夠把工業系統互聯起來。第二是標識解析體系,這個跟DNS不一樣,可以識別機器和物品,這是一個全新的體系。第三是應用支撐體系,有語義級的理解和應用交互。這是未來互聯網發展很重要的三大體系。
工業系統跟IT系統很不一樣,它是一個不開放或者不怎么開放的、標準特別多的一個封閉的系統?,F在的工業互聯網很多是運用IT的思維或者互聯網思維,重新改造工業原來的一些體系?,F在的網絡分了很多級,大體上,我們認為工廠內部的網絡有四個趨勢,即IP化、扁平化、無限化和靈活組網,對于柔性生產的需要,能夠靈活組織工業系統。對于工廠外的網絡里面,我們目前有幾個基本的判斷。第一,TCP/IP的互聯網技術體系在較長時間內將具有產業化共識的嚴謹路徑,會有一些新的虛擬化的技術出現。第二,5G網絡、工廠內的網絡、工廠外的網絡以及應用支撐體系解決工廠內不同系統間的數據集成,實現網絡的互聯,通過數據連接級的考量,實現數據的連接和集成。
關于工業互聯網數據,有一個模型,它分為采集、交換、分析處理等,這里面最重要的,或者說CPS里最重要的一點,是通過數據架構的建立,實現物理實體和數字空間的對接,也就是所謂的“雙胞胎”。下面是物理空間,上面是網絡空間,這兩個合在一起,通過數據的建立,形成一個模式。在這個基礎上形成智能制造,也就是智能生產和優化。目前從全球來看,這只是大數據在工業制造業應用場景里的一個起步,但也是一個大的方向。
要辨析清楚問題,第一需要搞清中、德、美三國的互聯網+制造,共通之處在哪里;第二需要搞清楚德、美兩國制造業的所長在哪里,所短在哪里;第三要分析一下中國如何補短揚長。
中、德、美互聯網+制造的共通挑戰與機會
互聯網+制造(工業4.0、工業互聯網、制造業2025)從國外熱到國內,反映的是全球范圍信息經濟全面發展這樣一個大趨勢和工業業態升級的現實需求。我認為這些名為工業XX的趨勢,在本質上是信息化現象,而不是工業化現象。就好比說,有人把工業革命的某一段命名為農業4.0,只能理解為是用工業化、產業化的方式搞農業,而不能理解為工業革命在本質上只是一場農業革命。這涉及這場變革到底是體變,還是用變。
互聯網+制造起于多樣性價值和復雜性成本之間的矛盾(如德國汽車工業)。這是中、德、美互聯網+制造面對的共性問題。正如德國專家點出的,“人們將面臨的挑戰基本上是:把現在手持設備操作的簡單性盡可能多地轉移到工業開發和生產的過程及產品上去。這通常被稱為簡單的復雜(Simplexity)?!?/p>
互聯網+制造的核心,一是智慧化,二是服務化。都是從解決上述基本矛盾派生出來的。
智慧化說的是技術范式變化,帶來的是技術和生產力上的正反饋,指要素越復雜,決策的能力相對越高。例如大數據,可以做到數據越復雜(越Variety),洞察力相對越高。而不是工業生產力條件下,對付簡單容易,對付復雜難。面對互聯網時代多變的市場,智慧化會使工業發生從遲鈍到靈活的轉變,提高復雜性條件下工業的響應市場的活力。
服務化說的是商務范式變化,帶來的是成本上的范圍報酬遞增,指市場需求越復雜,成本反而相對越低。服務化對應的是產業化,產業化是同質化,服務化是差異化。過去工業和農業都是按產業化的方式發展,效率雖然提高,但附加值較低;工業一旦從產業化轉向服務化,可以從同質化制造轉向差異化服務中獲得更高附加值。
以上是中德美互聯網+制造共性的方面。
德、美互聯網+制造的短長
德國提出工業4.0,可以認為是對美國“教訓”進行反思的結果,是為了解決不讓中國像掏空美國制造業那樣掏空德國制造業的問題。德國人認為,美國制造業之所以讓中國掏空,而德國制造業卻幸存,是因為美國制造業的中間環節過于簡單,而德國制造業的中間環節比較復雜,而且都以嵌入式軟件形式加以固化。經過中國這么一驚嚇,德國更覺后怕,認為必須保護和發揚這種相對于中國人的比較優勢所在。同時,德國通過觀察中國與美國,希望在原有優勢上,補移動所短。但方法不是搞移動互聯網,而是把移動當作一種新的生產方式?!鞍熏F在手持設備操作的簡單性盡可能多地轉移到工業開發和生產的過程及產品上去”。通過這一招,讓中國更加追不上。
反觀中國,看到與德國制造業相比的短處,也在強調智能化。補上智能化的短處是完全應該的。但必須考慮到,德國人也不是傻瓜,讓你隨便追上。因此我個人認為,智能化這個定位要符合中國實際,一是要定位追趕,縮小與德美的距離;二是不要冒進,不應提出不切實際的目標,要有所為,有所不為。
再看美國工業互聯網。美國與德國不同,他們自己認為是吃了中國虧的。再工業化中的許多主張,都帶著有病亂投醫的色調,是一種應激反應。表現在這些從中國“奪回”制造業的努力,忽略了中美勞動力工資的巨大差別,導致漏算美國資本家用自動化來代替人工,從而解決不了美國就業問題。這說明美國政客與企業家的不一致。這是這類主張不如德國成熟之處。在這種情況下,我們不應冒進照抄,而應冷靜觀察,看看美國穩定下來以后到底真正想干什么。我個人認為,美國等過了這一陣沖動后,會發現技術創新是它相對于中國的比較優勢。會把互聯網+制造定位在技術創新主導的可就業的“新硬件”上。
針對美國的優勢,中國強調技術創新也是對的。但只是在彌補短板、縮小差距這個意義上是對的。但如果以為中國真能在短期內(如一兩任領導任期內)就可以把技術創新從弱勢變優勢,那就會忽略這件事的難度。而且等于認為美國人都是傻瓜。僅僅是中國企業不愿自發地投入研發,而且舉國用力也無法改變這一點,就值得人們深思。如果不能真正總結出其中原因,或總結出其中的真正原因,并切實解決――至少現在總結的原因和提出的對策都不能說服我――將來還會犯政府主導研發冒進的錯誤。
基于以上兩方面的分析,我認為中國在學工業4.0和工業互聯網時,最好低調一些,把追別人的長項當作副攻目標,主要以縮短差距,補自己的短為目標,在局部領域提出高一些的目標。
中國互聯網+制造如何揚長補短
互聯網+X,希望能把互聯網的成功(例如在中國市場上全面戰勝互聯網上的美國“老師”),“加”到各行各業,實現各行各業從追趕到超車的變化。
互聯網就是超車的一個例子。互聯網為什么能從跟隨,漸漸變成在某些領域引領世界潮流呢?我認為這不是偶然的。中國有市場優勢,這是德、美不如中國的地方。依托優勢定位創新,比依托劣勢定位創新,更有利于超車。
中國應發揮相對于美、德的市場創新所長,在“互聯網+”中以市場創新為主、技術研發為輔,解決結構優化中的高附加值問題。
在市場創新中,業態創新具有核心重要意義?!盎ヂ摼W+”就是指一種新業態。即:“互聯網+”=“基礎平臺+增值服務”(新業態)。
首先,應明確為什么要提服務化。
當前工業最大的現實需求就是從低附加值向高附加值升級。低附加值是同質化造成的,高附加值必須走差異化的路。而服務業相對于制造業,就是提供差異化的產業。服務化因此可以理解為用差異化的思路來發展一產、二產和三產。其中工業互聯網主要指工業的服務化,即以服務化的思路來發展第二產業,用發展三產的思路來發展二產。這是第二產業發展思路的一個飛躍。又由于服務業存在“成本病”,服務化必須以智慧化的方式來做,也就是通過電腦加人腦,克服服務業“成本病”。這就是工業互聯網的現實需求以及滿足這種需求的大思路。
其次,服務化的路應怎么走出中國特色?
中國互聯網已在實踐中摸索出一條以支撐服務業(也就是平臺服務業、“重”服務業)為帶動力量使產業超越美國的可行之路,將來互聯網+制造,也要走這條路。
基礎平臺與增值應用的分離,相當于重工業與輕工業的分離,是服務業內部支撐服務業(“重”服務業)與應用服務業(“輕”服務業)的業態分離。
新業態的實質在重化服務業。從舊業態中長出增值服務這一價值增長點;以平臺(支撐服務業)為新業態重點。其機理是,實現重資本與輕資產的分離,為多樣性增值創造輕資產運作的條件,有效降低了創造多樣性價值的復雜性成本。
似乎從小米手機走紅開始,很多人都在談互聯網思維。如果對互聯網思維沒點自己的理解,都不好意思在飯桌上和人談業務。但互聯網思維到底是個什么思維,也是眾說紛紜,大佬有大佬的說法,學者有學者的看法。實際上,互聯網思維既不神秘也不奇特,它和20世紀初在美國興起的“科學管理”理論一樣,是人類逐步改變原有生產生活方式的理念。
互聯網思維不是成功學
“互聯網思維”這個概念最早是雷軍提出來的,這個被稱為“中關村勞?!钡哪腥?,在創立了幾家不太成功的企業(卓越、金山都是其之前的手筆)之后,積攢的能量和創意終于在小米公司上爆發出來。用雷軍自己的話表述,站在臺風口上,是頭豬都能飛起來。所以,小米公司的快速發展,也被雷軍解釋為站在風口上的緣故。那他是站在什么樣的風口呢?答案是互聯網。
回顧小米公司的成長經歷,不得不承認略帶神奇。它既不是傳統的制造企業,沒有“中華酷聯”(中興、華為、酷派和聯想)的家底,也沒有借助傳統的賣場渠道,而是走網絡銷售、粉絲經濟、饑餓營銷,再加上極致性價比,一下子從平庸的國產手機廠商中脫穎而出。
如果將小米的經營理念視為互聯網思維的話,那么它的做法對于很多傳統業務無疑是有借鑒意義的。因為真正的純互聯網企業就很少提到互聯網思維,例如百度、騰訊或阿里。真正將互聯網思維掛在嘴邊的,多是一些本來和互聯網無關的線下企業。一位材料科技企業負責人曾和筆者說,“我們要成為一家‘互聯網公司’,具體的做法就是首先要在思維上成為。”
其實,撥開華麗的辭藻,追求其本質,互聯網思維其實就是常說“工業化與信息化融合”,上海市還專門為此制作了一個兩化融合指數,從面上衡量上海工業的信息化水平。在2月27日舉行的中央網絡安全和信息化領導小組會議上,也指出,“互聯網已經融入社會生活方方面面,深刻改變了人們的生產和生活方式?!笨梢钥吹?,互聯網已經不單純是一個行業,而是一種工具,一種改變生產和生活方式的工具。
面對這個被互聯網急速改變的社會,如何恰到好處地利用互聯網改造傳統行業,成為很多人需要面對的課題。這不僅是年輕人的事,也不只是企業家的事。可以說,凡是想在工作崗位上干出一番成績的人,不論年紀大小、行業不同,都需要重新審視互聯網。
如果你開始有點看不懂這個世界,就說明要學習的東西還有很多?;ヂ摼W思維不是成功學,而是一種基本素養。
科學管理與互聯網思維
其實,自從市場經濟興起以來,無數成功企業的經驗都被總結推廣。有些經驗是浪花,有些經驗則是浪潮?!盎ヂ摼W思維”作為一種思維,目前還沒有人完整地將其整理成冊,并廣為流傳。但是,如果我們將眼光回放到一個世紀前,可能會更容易理解互聯網思維的意義。
雖然亞當?斯密在18世紀末就提出了分工的經濟學意義,但是直到20世紀初,美國管理學家泰羅才正式出版《科學管理原理》,將效率最大化作為目的,通過細節的積累實現了許多不可能的任務。也正是從那時起,大規模工業化生產走向成熟,像生產牛肉罐頭一樣生產汽車才成為可能。
那時的科學管理,就如同今日的“互聯網思維”。在當時從農業社會向工業社會轉型的美國,只有盡可能地提高生產效率,才能盡可能地將勞動力釋放出來,由此美國才走進滾雪球式的快速發展時期。美國的科學管理理論誕生前后共半個世紀的時間,是美國經濟發展、社會進步最顯著的年代,那個年代也被稱為“進步時代”。
如今的中國,是農業化向工業化轉型、工業化向信息化轉型交錯推進。但隨著“中國制造”的崛起,中國在較短時間內基本補完了工業化的課程,信息化的轉型又迎頭而至??梢灶A見,中國也將會與“跑步”實現工業化一樣,以狂飆突進的方式推進信息化。這將會成為中國經濟的新增長點,也成為每個人的挑戰。
雖然信息化的趨勢難以逆轉,但是我們也需警惕被忽悠,覺得只要沾上互聯網就能點石成金。須知,互聯網只是工具,而不是目的,為了互聯網而互聯網也注定是泡沫。
回顧2000年前后,無論是中國還是美國,都先后出現了互聯網泡沫破滅現象,當時不少企業都深陷其中。當時最夸張的地方在于,很多人覺得只要是個網站就能賺錢。同樣,現在也有很多人認為,互聯網創業主要就是講個漂亮故事、套風投的錢,再上市套現,這其實不是互聯網思維,而是在透支互聯網的能量。畢竟,互聯網必須基于現實才有力量,互聯網本身是不能賺錢的。
科學管理之父泰羅曾表示,“科學管理要求在任何一個具體機構或工業中工作的工人進行一場全面心理革命,要求他們在對待工作、同伴和雇主的義務上進行一種全面的心理革命。”實際上,同樣的話放在今天也同樣合適?;ヂ摼W思維對于我們來說,也是一種心理革命。我們不要低估這種心理革命的力量,同樣,也不要高估它的能力,因為只有實干才能將心理革命轉化為產業革命。
關注信息流的思維
在歷史的坐標上找到了互聯網思維的位置后,我們就可以開始探究互聯網思維的內核?;趥€人理解,凡是加快信息流動的做法,都是符合互聯網思維的做法。
在日常的生活中,我們更能直觀感受到的是物流和資金流,而不容易看到的是信息流??茖W管理解決的問題是,讓原材料成為商品的速度變得更快。農村里蓋一層樓可能需要半個月,而改革開放時期的深圳,實現了“七天一層樓”速度,這就是科學管理的力量。而“互聯網思維”的落腳點,是讓信息流變得更快。
從這個角度出發,小米手機和其它手機廠商的最大區別在哪里?其實是小米通過純線上的方式,更快地和用戶進行互動,能夠比傳統廠商更快地獲得用戶的反饋信息,并由此對自己的產品不斷進行改進,從而打造出令用戶驚喜的產品。反觀其它手機廠商,在小米出現以前,消費者的吐槽要多久才能傳到廠商的耳朵里,恐怕要等到調查人員跑了很久后才知道。用戶的反饋作為一種信息流,能夠更快地傳遞到小米,并且及時反映到產品的改進上。作為用戶,你喜不喜歡這樣的企業?
近期,英語培訓機構新東方也遭受挑戰,因為很多互聯網巨頭都開展了在線教育業務。對于想學英語的人來說,你覺得是花幾千塊錢聽幾天新東方的培訓靠譜,還是坐在電腦前聽類似的網絡課程靠譜?至少,通過網絡課程,用戶能花更少的時間獲得同樣多的信息,這等于加快了信息流的速度,何樂而不為呢?
關鍵詞:工業互聯網 制造業 機遇挑戰 戰略選擇
中圖分類號:F270.7
文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2017)02-291-03
對未來制造業,發達工業國家都提出了各自的愿景。美國利用互聯網優勢,讓互聯網吞并制造業;德國基于制造業根基,讓制造業互聯網化;我國政府審時度勢,基于中國制造業發展的現狀,提出了擁抱工業互聯網發展戰略,并制定了《中國制造2025》,必將開創制造業發展的新思維。在此背景下,本文立足我國制造業現狀,研究我國制造業發展的新思路、新方法,從而為轉型升級,逐步躋身世界先進制造業大國行列奠定基礎,就顯得十分重要且有現實意義。
一、相關概念界定
(一)工業互聯網涵義及特點
工業互聯網是互聯網向工業領域深度滲透的產物,是以支撐企業生產經營活動為主要功能的互聯網平臺。其本質是互聯網滲透并打通企業經營管理信息系統、生產管理信息系統、工業控制系統和生產線設備,將實體生產設備、物料、產品、人等相互連接,實現企業內外部生產、運營、管理等環節的互聯互通及數字信息的采集、傳輸、集成、共享和分析,從而提升效率和決策水平、降低成本,并推動新模式、新業態和新產品等的蓬勃發展。
概括起來,工業互聯網具有三個特點:(1)實現機器、數據和人的融合;(2)實現數據價值的技術集成;(3)是一個基于互聯網的巨型復雜制造生態系統。
(二)研究工業互聯網背景下制造業發展的重要意義
1.工業互聯網促進制造業價值鏈持續提升。隨著工業互聯網在企業中的應用從營銷、服務端向設計、制造端深度擴散,工業互聯網不斷突破價值傳遞的平臺媒介角色,逐漸轉變為價值創造的重要工具,促進價值鏈的優化提升和體系重構。
一方面,工業互聯網打通了全產業鏈環節,加速各環節數據縱向流動和交互,通過對數據深層次分析,實現機器設備的智能運轉和遠程操控,為企業創新生產方式、優化生產流程、提升生產效能發揮了極大的促進作用。
另一方面,工業互聯網搭建起企業與用戶、利益相關者無縫對接的平臺,拉近了制造端和服務端的距離,為企業基于用戶需求設計生產、無縫隙傳遞服務提供了支撐,推動服務型制造快速發展。
2.工業互聯網為不同企業搭建了信息共享與集成平臺,使其能夠在全球范圍內迅速發現和動態調整合作對象,整合企業間優勢資源,在產業鏈不同環節實現企業從個體生產向協同創新方向轉變。
一是制造企業以品牌為核心,通過工業互聯網平臺整合上下游優勢供應鏈資源,開展產品全生命周期的扁平化管理,推動制造產業鏈向兩端不斷延伸。
二是制造企業以技術創新為引導,通過工業互聯網開放平臺吸納政府、科研、創客等資源,建立從應用研究、技術開發到產業化應用的創新鏈條,突破創新中的孤島局限,實現創新主體、創新各環節有機互動,為促成大眾創業、萬眾創新發揮著關鍵性作用。
三是信息服務企業以提供制造服務為核心,通過工業互聯網云平臺將軟硬件、企業、專家、知識、技術等各類制造資源虛擬化,在統一、集中的智能管理和運營基礎上開展面向制造企業用戶的、覆蓋產品全生命周期的云制造服務。
二、工業互聯網背景下我國制造業面臨的機遇與挑戰
(一)機遇
一是網絡強國戰略的部署為發展工業互聯網提供了強大的信息基礎設施和應用服務支撐。我國是制造業第一大國,同時也是互聯網第二強國,工業互聯網融合發展具有堅實的市場主體、技術和產業基礎。制造業在保持總量第一的前提下,向高端發展的要求也越來越迫切,為融合應用的開展提供了市場。
二是工業領域互聯網應用模式和商業模式創新為發展工業互聯網提供了豐富的實踐經驗基礎。近幾年,隨著新一代信息技術普及應用,國內互聯網正從企業銷售、交易服務向研發設計、產品生產、裝備制造、能源供給全面滲透。眾多新興業態和服務模式快速涌現,給傳統生產方式帶來革命性變化,開辟了工業互聯網自主創新發展的新空間。
三是我國經濟發展進入新常態階段,為發展工業互聯網提供了歷史性戰略機遇。當前,我國工業發展正面臨發達國家制造業回流和部分發展中國家以更低成本吸引國際產業的雙重擠壓,人口紅利窗口逐漸關閉和嚴峻的資源、能源、環境壓力等問題。以互聯網為代表的新一代信息技術與工業融合有利于加快創新步伐、化解產能過剩、平衡投資消費,將更多勞動力向服務業轉移,推動經濟社會平穩健康發展。在我國“四化”同步發展的新形勢下,互聯網在經濟社會各領域所發揮重要作用日漸顯現,為工業互聯網的全面發展帶來更廣闊的機遇,工業互聯網的關鍵作用和戰略地位必將進一步凸顯。
(二)挑戰
一是消費互聯網向產業互聯網轉型發展需要一定的過渡期,目前側重消費服務的互聯網暫難滿足工業生產性需求。當前,我國互聯網服務側重消費端,對個人用戶市場的開拓比較得心應手,而對工業企業市場缺乏相應的技術與服務能力。這主要是由于互聯網基因和工業生產體系之間存在差異。互聯網創新強調開放、共享,而工業生產體系ξ榷ê桶踩性要求更為嚴苛,兩者特性與體系難以契合,表現為現階段互聯網與工業融合主要集中在下游銷售和上游設計等環節,鮮少直接發生于生產過程。
二是工業企業和互聯網企業缺乏深度融合,工業互聯網供需雙方存在認識差異。因行業差異與專業壁壘的影響,作為供需雙方的工業企業和互聯網服務企業對互聯網認識存在不同。一些工業企業或對互聯網創新理解不夠,缺乏開放共享的精神和自我變革的勇氣,或對互聯網思維認識盲目,迷失于各種似是而非的概念。而一些互聯網企業對工業領域創新需求的理解和挖掘也不到位,或固步于消費者端琢磨“眼球經濟”,或因缺乏對工業生產的足夠認識而“不接地氣”。既了解工業又熟悉互聯網的融合性人才缺乏,也構成了障礙。
三是工業互聯網服務企業專業化程度不高,缺少一批引領全球的工業互聯網信息服務企業。與國際先進水平相比較,目前我國工業互聯網服務企業的專業化程度不高,國際化程度較低。為工業領域提供互聯網服務的企業多屬中小企業,雖然創新意識很強,但服務層級和技術含量參差不齊。一些專業服務集中于中低端市場,缺乏高端服務、個性化服務和復合型服務,使得工業創新發展產生的很多新興互聯網服務需求難以得到有效滿足。
四是支撐工業互聯網發展的標準不完善,產業鏈上下游協同缺乏統一標準。如何在保證高度安全可靠的前提下將既有生產運營、管理體系更好的與互聯網結合,是傳統企業互聯網化轉型中普遍面臨的問題。此外,工業互聯網發展過程中會產生很多融合性產品或服務,相應的標準體系目前在行業上下游間暫未統一,接口困難,各方自行推動的標準建設帶來較高的重復建設成本,相關的政策法律也有所缺失。
三、工業互聯網背景下制造業實現自我發展的戰略選擇
當前,全球制造業格局正處在深刻變化之中。新一輪科技與產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史匯,我們要充分把握“工業互聯網”與“工業4.0”給全球制造業帶來的挑戰與機遇,推動中國制造實現由大到強的歷史性跨越。
第一,加快推進信息化與工業化的深度融合。美國推進“工業互聯網”基于其強大的信息技術產業,德國“工業4.0”的實施則基于其全球領先的制造技術水平,中國要將智能制造作為未來的制高點、主攻方向、突破口,加快部署和利用新一輪科技與產業革命的核心技術,即制造數字化、網絡化、智能化,帶動工業2.0、工業3.0、工業4.0并行推進,力爭實現戰略性重點突破、重點跨越。
第二,堅持創新驅動發展。創新是制造業發展的引擎,是結構調整優化和轉變經濟發展方式的不竭動力。美國與德國在發展制造業的戰略行動計劃都將創新放在極其重要的位置。我國要進一步優化整合科技規劃和資源,建立和完善全國制造業創新網絡,完善政府對基礎性、戰略性、前沿性科學研究和共性技術研究的支持機制,彌補基礎研究和產業化中間環節缺失造成的創新效益外溢,形成政、產、學、研、用、金的有C創新組合體,提高制造業自主創新能力。
第三,強化智能制造基礎。智能裝備是制造業發展不可或缺的載體,工業軟件直接決定信息化與工業化融合的進程和先進制造業的水平。我國要加快發展數字化、網絡化、智能化高端裝備和工業軟件的核心關鍵技術,強化智能制造網絡信息平臺、標準體系和信息安全保障系統的建設,積極推進工業互聯網基礎設施建設,夯實智能制造發展基礎。
第四,重視高技能人才培養。人才建設是建設制造強國的根本。無論是“工業互聯網”的相關報告還是“工業4.0”的實施建議都強調人才的重要性。我國工程科技人才培養普遍缺乏實踐性和創新性,難以適應制造強國建設要求。要改變目前工科教育理科化的傾向,加強高等工科學校學生實踐環節和創新能力的培養,重視各層次(從領軍人才到高級技工)工程技術人員的培養,特別是第一線技能人員的培養。
第五,加強制造業國際合作。在全球化背景下,信息技術與制造技術的深度融合將推動制造業資源、技術、人才的全球性配置。中國制造業正在轉型升級,從國際產業鏈的低端向中高端轉移,從提供廉價產品向生產高附加值產品、引領行業發展轉變。中國制造由大到強必須要加強國際合作,積極引進先進技術與理念,推動中國制造產能走出去,在國際合作中實現共贏發展。
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關鍵詞:互聯網思維;傳統工業設計流程;整合改造
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.113
1 中小型工業設計公司的研究
1.1 中小型工業設計公司現狀的文獻研究
對于傳統工業設計問題的研究,楊翰如在《中小型工業設計公司核心競爭力分析》[1]指出:1.被動地尋求和接受項目,2.設計周期過短,接觸產品流程過少,3.缺少持續性,使設計人員無法長時間專研某種或某類產品的具體設計特點和方法 ,也限制了產品更高層次的創新。
對于中小型工業設計轉型的研究,蔡曉波和曾彬在《中小型設計公司(院)戰略轉型的思考與探索》[2]中提出:認識行業現狀,理解產業調整的影響,把握經濟政策轉型的導向,分析自身的優勢與不足,制定長期發展戰略方向,謹慎決策,穩步實施。通過外部環境,政策導向的分析,市場細分趨勢結合設計公司的自身條件,確定市場戰略、營銷模式的創新與技術引進、吸收和進步。
對于中小型工業設計公司核心競爭力的研究,楊翰如在《中小型工業設計公司核心競爭力分析》指出:隨著國家扶持政策的逐漸淡化,工業設計公司如果能針對自身的特點,針對性的加強自身的業務精專,并最終獲得自身的品牌,那么工業設計公司將迎來新的發展機遇。
對于傳統中小型工業設計公司設計流程的研究,呂佳琳在《中小企業的工業設計創新模式研究 ――互聯網思維下的科際整合》[3]中指出:由設計師從自身主觀選擇對產品意象的揣摩開始,搜集相關資料,歸納分析,選出主題,由主題展開進行設計創意,選定修改造型設計,投放生產,導入市場,可以總結為:觀察――研究――設計。
由以上文獻研究可以得出,目前傳統中小型工業設計公司的主要問提在于參與產品的開發流程少,而且不精;設計流程上通過觀察-研究-設計,理解比較膚淺,設計缺乏深度;中心型工業設計公司要轉型需要結合自身優勢,制定目標,制定長期發展戰略,加強自身業務專精,并最終獲得自身的品牌。
1.2 中小型工業設計公司現狀的現場研究
經過本人一年實踐在杭州中小型工業設計公司的實習經驗以及對于中小型工業設計公司總裁的深入訪談得出以下一些經驗。
設計師在調研和評價階段,沒有太多的參與度,導致最終方案與設計師的初衷出入很大。設計師認為自己的創造力和積極性收到目前流程的壓抑,無法發揮全力。同時工資偏低,獎懲政策少,做項目沒什么動力。
由以上訪談研究可以得出:中小型工業設計公司反應在設計流程上的問題在于工業設計師參與產品開發的流程少,導致對產品的了解不足,同時由于接項目的盈利形式導致了工業設計師的自我激勵驅動力不足。在設計中設計師與用戶幾乎沒有接觸,導致對用戶需求沒有一個升入的了解和認知。
由以上對于傳統中小型工業設計公司的現狀研究可以看出:1.目前中小型工業設計的盈利模式無法滿足當前設計師的期望,急需改變盈利模式。2.工業設計公司所做的只是產品開發環節的設計關節,設計師在產品開發中的參與度不夠。3.工業設計公司被動接收項目導致設計師無法在某個領域專精,導致無法產出高質量的設計。
2 互聯網思維的研究
2.1 互聯網思維本質的研究
從互聯網思維的定義來看:王鈺在《文明的沖突和互聯網思維的重建(下)》[4]指出:互聯網思維,就是在互聯網、大數據、云計算等信息技術不斷發展的背景下,對市場、對用戶、產品、企業價值鏈乃至對整個商業生態的進行重新審視的思考方式。陳雪頻在《定義互聯網思維》[5]中提出在互聯網對生活和生意影響力不斷增大的大背景下,企業對用戶、產品、營銷和創新,乃至對整個價值鏈和生態系統重新紳士的思維方式。
《互聯網思維-獨孤九劍》[6]概括互聯網思維的九大思維:1.用戶思維,用戶思維,是指在價值鏈各個環節中都要#以用戶為中心去考慮問題。2.簡約思維,互聯網時代信息爆炸,用戶的耐心越來越不足,所以必須在短時間內抓住他!3.極致思維,極致思維,就是把產品,服務和用戶體驗做到極致,超越用戶預期。4.迭代思維,敏捷開發是互聯網產品開發的典型方法論,是一種以人為核心,迭代,循序漸進的開發方法,允許有所不足,不斷試錯,在持續迭代中完善產品。5.流量思維,流量意味著體量,體量意味著分量,目光聚集之處,金錢必將追隨,流量即金錢,流量即入口。6.社會化思維,社會化商業的核心是網,公司面對的客戶以網的形式存在,這將改變企業生產,營銷等整個形態。7.大數據思維,大數據思維,是指對大數據的認識,對企業資產,關鍵競爭要素的理解。8.平臺思維,互聯網的平臺思維即開放,共享,共贏的思維。9.跨界思維,隨著互聯網和新科技的發展,很多產業的邊界變得模糊,互聯網企業觸角無孔不入,如零售、圖書、金融、電信、娛樂、交通、媒體等領域都有涉及。
從以上研究可以看出,互聯網思維重視用戶的體驗和感受,同時互聯網思維所做的都是在提升公司的效能。所以從工業設計的角度來看互聯網思維,則要充分考慮工業設計的核心,也是設計流程中的用戶“設計師”的體驗,提升設計師的參與度和影響力。顛覆現有的模式,利用互聯網來提升工業設計流程的效能。
2.2 互聯網思維改造傳統行業案例的研究
在家裝行業,陳煒的小米家裝總結多年來的家裝行業從業經驗[7],通過規劃設計家裝方案,自己雇傭工人,絕不外包,將家裝的性價比做到最大。同時用戶可以在手機上觀看家裝的進度,不用每天去現場監督家裝。小米家裝通過轉變經營思路,家裝費用上不賺錢,做到699元/平方米,同時標準化和日夜加班加點來做到20天完成家裝,解決了用戶在家裝行業上的痛點。由此來增加產品的用戶友好度和粘性,通過將家裝作為一個產品出售,然后通過后續的配套服務來轉去利潤。
在服裝行業,ZARA通過秉承“用戶至上”的理念,專注給消費者他們最愛的。致力于消費者消費者愛買什么,愛穿什么,依靠遍布全歐洲的買手來提供創意和設計(現在靠互聯網來解決)。除設計外,ZARA全部自營店的管理方針,可以做到從設計,數據采集、到鋪貨完全貫徹客戶導向,百分之百做到“以用戶為中心”。在生產中,ZARA遍布全球的外包工廠又為其生產節約了相當可觀的成本。
目前對于互聯網思維的研究可知,互聯網思維重視用戶的體驗和感受,將用戶放在第一位,同時互聯網思維所做的在于提高公司的效能。通過上面的案例可以看到通過互聯網思維對于傳統設計行業的改造,提高設計的效能,解決用戶的痛點,可以實現行業的快速發展,所以工業設計作為設計的一個領域進行互聯網思維的改造是可以進行嘗試的。
3 互聯網思維對傳統中小型工業設計流程的改造
3.1 互聯網思維改造傳統中小型工業設計公司設計流程概念
在中小型工業設計公司的設計流程中,所有的設計流程以用戶為中心,通過設計師的主導增強用戶為中心的概念在整個產品開發流程中的重要性,增強產品開發的各個環節之間的相互影響,從而提高產品的開發效率,提高設計師的積極性和效率,提高設計師的收益。
3.2 互聯網思維改造傳統工業設計流程的主要方面
3.2.1 設計調研階段
在傳統中小型工業設計公司的設計調研階段,設計需求來的來源一般為兩種。第一種是甲方寫好設計需求,設計師根據設計需求去設計相應的產品。有時設計師覺得甲方的需求不合理也沒有權利和義務去做調整。第二種為設計師的粗淺調研。由于公司的生存需要,中小型工業設計公司生存周期短,設計師通過樣品或者網上查資料來獲取設計產品的最基本資料,根本沒法對產品有比較深入和徹底的理解。
3.2.2 設計評價階段
在傳統中小型工業設計公司的設計評價階段,設計師將做好的方案帶到甲方處,跟甲方進行設計的闡述。通常就甲方評價一個方案的好壞在于其第一感覺,而不是通過系統的評價體系,同時在設計的評價階段常常又由于之前的一些溝通不暢導致整個設計方案推倒重來,
嚴重影響工作效率。
3.2.3 設計推廣階段
在傳統中小型工業設計公司的設計推廣階段,由于產品推廣策劃是站在銷售的角度上看問題,所以,往往在介紹產品時,無法將工業設計師索要闡述的理念清晰正確地傳達給消費者,導致用戶無法充分地理解工業設計師的設計價值。
4 互聯網思維模式下的傳統中小型工業設計公司設計流程構建
傳統的工業設計是串行流程,產品串行開發流程局限于研發工作的部門流程,不是面向市場的全流程,,設計早期不能全面考慮產品生命周期中的各種因素 ;產品的結構設計與工業設計聯系不緊,設計反復次數較多,每一反復都可能浪費掉大量的材料和時間,設計效率低下,一次設計成功率較低,而且設計周期長。劉國豪在《基于并行工程的工業設計流程構建》[8]中提出對產品及其相關的制造過程和支持過程進行并行化設計的一種新產品開發模式。筆者在分析已有的設計流程構建的基礎上,將用戶為中心,以及設計師為主導的設計模式融入到中小型工業設計公司的設計流程中,并將設計流程構建為調研,設計評價和結構三個階段。
4.1 調研階段
調研階段包括產品大數據分析和設計師專業分析發揮各自長處:
(1)大數據用戶和市場分析:互聯網為大數據分析提供了可能,通過線上平臺提供的數據,開發團隊可以對設計產品的市場情況,風格趨勢和銷售狀況有一個比較詳細和大概的了解。從中給開發者可以發掘出很多用戶的痛點。
(2)專家用戶分析:通過聘請專家用戶參加焦點小組等的調研項目,開發團隊能通過近距離的接觸專家用戶,發掘出一些網上無法看到的用戶的痛點,為后面的設計開發提供寶貴的建議。
通過互聯網的大數據調研分析和設計師專業近距離深度的調研分析,既廣泛又深入地快速了解用戶的需求和痛點,為下一步的設計奠定良好的基礎。
4.2 設計評價階段
在設計評價階段設計師和結構設計師,用戶和營銷人員,設計師及工程師共同參與,在設計的初期通過不斷地與結構和市場和用戶的溝通,在保證產品質量的前提下,盡可能的將產品的成本壓到最低同時將結構做到最合理。在初步設計完成后,邀請專家用戶對設計做出評價根據反饋來調整設計。同時在設計推出后,通過互聯網渠道不斷得到反饋,快速地迭代產品。
4.3 結構階段
結合工程師和設計師相互配合合作,把控設計細節,將成本,設計品質等控制在一個高水平。
5 結語
本文從互聯網本質和傳統中小型工業設計公司的設計流程以入手,論述了互聯網思維運用于傳統中小型工業設計公司工業設計流程的可能性,同時通過對于設計流程中的調研,設計評價和結構三個階段的改造,創造出一套以用戶為核心的以設計師為主導的設計流程,使設計師的積極性更高,實際流程的效能更高,產品更符合用戶的需要。
參考文獻:
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什么是互聯網思維這個問題,并不象它看上去那么簡單。比較各位大佬關于互聯網思維的說法,其中董明珠的說法離我心目中的正確答案最遠。她在暗諷雷軍只談“線上買賣”時,用“提升企業效率”描述互聯網。但這正好落到張瑞敏一個觀點的陷阱里。張瑞敏認為中國企業存在的問題是效率高而效能低,互聯網提高的是效能(“打飛靶”)。德魯克在《有效的主管》中也強調:“對企業而言,不可缺少的是效能,而非效率”??梢姡词乖谶@樣非常簡單的問題上,我們也可能把問題理解反。
只有充分考慮生產力、生產關系、生產方式和制度創新這些背后的基本面因素,才能全面理解互聯網思維。
互聯網思維的技術特征
生產力對思維的影響,可以從技術角度觀察。經驗式思維是原材料驅動的自然式思維,理性思維是能源驅動的機器式思維,互聯網思維是數據驅動的智慧式思維。因此我的第一個觀點是,互聯網思維是智慧思維。
什么是智慧式思維呢?智慧式思維從形式上,比較接近我們平常說的直覺、本質直觀、悟、靈巧(SMART)等等。它既不是經驗思維,也不是理性思維,而是不經過感性認識、理性認識,而直達解決問題的要害。論個體,六祖慧能(“頓悟”)和拿破侖(“穿透戰爭迷霧”)就是典型的智慧式思維;論群體,中國人(實事求是,上有政策下有對策,具體問題具體分析)和猶太人(隨機應變)的思維方式,是典型的智慧式思維。智慧式思維是一種直接把握復雜性的思維(農業思維直接但把握不了復雜;工業思維復雜但不直接),是農業思維與工業思維兩種相反屬性的優點嫁接,嫁接成功的標志就是靈活(SMART)應變。因此互聯網思維的技術特征,可以概括為靈活應變。它的反面是經驗主義與教條主義。
互聯網思維作為智慧式思維不同以往智慧式思維之處在于,它有技術的支持,因此全社會中等智力的常人也可以穩定把握它。大數據支持下的思維,就是這樣的智慧式思維。用一個詞形容,就是美國白宮大數據定義中說的“洞察”。洞察就是越過經驗和理性,直達真理。靠大數據幫助,普通人也可以達到慧能和拿破侖的思維水平,穿透不確定性的迷霧,達到“明”(自知之明或知人之明)這樣一種意義澄明的狀態。搞互聯網的人也經常搞錯這一點,以為大數據是一種數學計算,那就違背了圖靈的本意,與工業時性思維半斤八兩了。
互聯網思維的社會特征
我們所說的互聯網思維,主要還不是一種個體水平的思維,而是社會思維?;ヂ摼W思維在人際關系上反映出的特征是自組織、去中心、對等關系的思維,我的第二個觀點認為,互聯網思維是社會網絡思維。
張瑞敏雖然不是搞互聯網的,但他的管理思想體現的就是一種互聯網思維,強調面對互聯網時代的市場復雜性,管理和經營不是降低復雜性,而是提高復雜性,不是降低差異性,而是提高差異性,“以變應變”。
傳統管理思想強調以不變應萬變,強調對復雜進行化簡。主要是因為越復雜邊際成本越高,因此要分層建立金字塔。但互聯網思維卻是反的,在人際關系上通過體現互聯網特征的去中心化、扁平化、自組織、自涌現、自生成等生物有機化的管理方法,實現無組織的組織力量。
微信體現的人際關系,是去中心化有機聯系的小世界網絡關系。人們常見的SNS,也是一種這樣的網絡關系。
互聯網思維的生產方式特征
有人講互聯網思維方式,提到用互聯網的方式做事。這是正確的?;ヂ摼W方式就是互聯網生產方式,即小批量多品種的生產方式。我的第三個觀點認為,互聯網思維是低成本差異化思維。
互聯網思維作為一種思維方式,是生產方式的映射。有什么樣的生產方式,就有什么樣的思維方式。例如小生產的農業生產方式,決定了小農式的經驗思維方式;大規模社會化生產的工業生產方式,決定了理性的思維方式(例如過去我們講工人階級具有嚴格的組織性、紀律性等,是由其從事大機器生產決定的)。同樣,互聯網思維不是偶然的點子,而是與小批量多品種的信息生產方式相適應的思維方式。
互聯網思維在這里與工業化思維是正好相反的?;ヂ摼W思維認為,越復雜(邊際)成本越低;而工業化思維認為復雜不經濟,越復雜(邊際)成本越高。這正好是張瑞敏思維與董明珠思維的差異所在。董明珠的標準是效率,效率通常意味著復雜不經濟,只有單一產品大規模生產才經濟;而張瑞敏的經濟標準是效能,效能是多樣性與效率的統一。效能是效率的變化率,即目標變化多樣情況下的效率。互聯網思維就是張瑞敏這種思維。
許多人在經營上概括互聯網思維的特征,想表達又表達不出來的,實際是兩種極端相反,而又統一在一起的狀態,這就是極致的差異化(導致高品質、高附加值)與極致的低成本的對立統一。反映的就是這種生產方式。它是農業方式(差異化)與工業方式(低成本)雜交出的生產方式?;ヂ摼W人這樣思維,不是偶然的,是生產方式引導他們不得不這樣想問題。我們常說轉變觀念,之所以轉變不過來,是因為沒有轉變觀念背后作為基礎的觀念的方式即思維方式。
互聯網思維的制度特征
許多人把免費當作互聯網思維的特征之一,這是好事。但沒有說明為什么,好象免費只是人們頭腦中“術”這個水平的“招”(招術)。其實,免費是互聯網生產方式作用于制度,反過來所決定的思維。因此它對于互聯網人來說,幾乎是不由自主的,是制度決定的思維。我的第四個觀點認為,互聯網思維是分享的思維。
免費背后的制度是一種新產權制度,是分享型經濟的產權制度。它自法國大革命以來,第一次將所有權分割為歸屬(支配權)與利用(使用權)兩權,前者免費,后者收費(即按“使用”收費)。傳統人士不理解免費,主要是沒看出這一分割的門道,以為是前后都不要錢(那是共享而非分享)。
互聯網人不是出于個人點子想免費,而是有一種制度壓力要他必然免費,這種壓力來自互聯網生產力天然具有的復制特性。免費只不過是把復制用于資本(生產資料)的結果。互聯網人在用腳改寫《資本論》。
一、工業互聯網的概念淺析
GE公司認為,“工業互聯網”是兩大革命中先進技術、產品與平臺的結合,即工業革命中的機器、設施與網絡和互聯網革命中的計算、信息與通信?!肮I互聯網”是數字世界與機器世界的深度融合,其實質也是工業和信息化的融合。與工業4.0的基本理念相似,它同樣倡導將人、數據和機器連接起來,形成開放而全球化的工業網絡,其內涵已經超越制造過程以及制造業本身,跨越產品生命周期的整個價值鏈,涵蓋航空、能源、交通、醫療等更多工業領域。
“智能”是工業互聯網的關鍵詞,GE正在飛機發動機上詮釋“智能”的概念。飛機發動機上的各種傳感器會收集發動機在空中飛行時的各種數據,這些數據傳輸到地面,經過智能軟件系統分析,可以精確地檢測發動機運行狀況,甚至預測故障,提示進行預先維修等,以提升飛行安全性以及發動機使用壽命。
二、工業互聯網的核心元素
工業互聯網具備的三個核心元素是智能機器、先進分析方法以及工作中的人(或者稱作“高知勞動力”)。GE認為盡管對工業互聯網的討論聚焦在機器和數據上,但工作中的人也同等重要,事實上,只有改變人們工作的方式,工業互聯網才能實現上述價值。由于互聯網從根本上降低了人們接觸信息以及與其他人交互的難度,因此工業互聯網將轉變人們在工作場所利用信息和進行協同的方式。
智能機器
利用先進傳感器、控制器和軟件程序連接世界大量機器(機床)、設施、機隊(車船)和網絡。
先進分析方法
在材料科學、電子工程以及其它關鍵學科中利用基于物理的分析方法、主動算法、自動化和深域技術,理解機床和大系統如何運行。
工作中的人
隨時連接在工業設施、辦公室、醫院或移動中工作的人們,支持更加智能的設計、操作、維修以及更高質量的服務與安全性。
對于工作中的人—高知勞動力來說,使其達到新的生產率和決策水平有一系列使能技術,包括:云計算、移動性、智能機器、存在與位置感知、協同和社交軟件、虛擬現實與數據可視化以及可穿戴設備和機器人。這些技術在工業互聯網中的越來越多地組合使用。
由于軟件在智能制造中的突出地位,GE很早就開始重視軟件的作用,跳出制造業的思維模式,致力于軟件投入,構建自身的數據分析能力?!肮I互聯網”的這三個核心元素恰恰反映了這一點,因為它關注的更多的是“軟”的部分,即機器中的傳感與控制網絡、分析與計算方法、以及人在新的智能環境下的智力因素。轉型軟性制造為GE全面參與智能制造硬件基礎設施和軟件基礎結構建設打下基礎。
三、工業互聯網的革命特征
GE公司認為:工業互聯網是200年來繼工業革命和互聯網革命之后的第三波創新與變革。第一波工業革命中,機器和工廠占據主角;第二波互聯網革命中,計算能力和分布式信息網絡占據主角;第三波工業互聯網革命中,基于機器的分析方法所體現的智能占據主角,以智能設備、智能系統、智能決策這三大數字元素為顯著特征。
(1)智能設備
為工業機床提供數字儀器是工業互聯網革命的第一步,分布廣泛的儀器是工業互聯網興起的一個必要條件。為了讓機器(如機床)更加智能,必須降低部署成本、提升計算能力、開發先進分析方法。
理解智能設備產生的大量數據是工業互聯網實施的關鍵之一,工業互聯網可以想象成是數據流、軟件流、硬件流和信息流及其交互。數據從智能設備和網絡獲取,使用大數據工具與分析工具存儲、分析和可視化,得到“智能信息”用于決策。智能信息還可以在機床、網絡、個人或集體之間共享,方便進行智能協同并做出更好的決策。智能信息還可以反饋回原始機床,其中包括加強機床、機隊和大型系統運行或維修的擴展數據,這個信息反饋回路可以使機床“學習”經驗,通過機上控制系統表現得更佳智能。
每個儀器設備都將產生大量數據,通過工業互聯網傳輸到遠程機床和用戶分析或存儲。工業互聯網實施中的重要一環就是確定什么數據留在設備中,留在本地的數據規模是確保工業互聯網安全的關鍵之一,創新技術可以允許敏感數據保留在機床上。這些數據流將慢慢成為運行和績效歷史,讓操作員更好地理解工廠中關鍵機床的運行信息和條件。分析工具將這些信息與類似機床的運行歷史進行比較,可以可靠地估算機床的故障情況。運行數據、主動分析方法以這種方式組合起來,避免計劃外停工,降低維修成本。
(2)智能系統
智能系統包括許多傳統的網絡化系統,同時也包括在機隊和網絡間廣泛部署且內置軟件的機械裝置的組合,隨著加入工業互聯網的機床和設備增加,機械裝置在機隊和網絡間的協同效應就可以實現。智能系統有幾種不同的形式:
網絡優化形式
智能系統中的互連機床可以協同運行,實現網絡級的運行效率。智能系統還適合在運輸網絡中進行路線優化,互連的運載器(如車輛)會知曉它們自己的位置和目的地,而且系統中的其它運載器也會得到提醒,從而實現進行路線優化,找到最高效的系統級解決方案。
維修優化形式
智能系統可以促進機隊中進行最優的低成本機器維修??鐧C器、組件和單個零件的總視圖提供這些設備狀態的可視信息,以便在正確時間、正確地點運送最適當的零件,這就降低了零件庫存要求和維修成本,提升了機器可靠性水平。智能系統維修優化可以與網絡學習和主動分析相結合,讓工程人員實施預先維修程序。
系統恢復形式
智能系統建立系統范圍的智能信息庫,可以在遭受沖擊后快速和高效地輔助系統恢復。比如,在發生自然災害時,智能儀表、傳感器以及其它智能設備與系統可用于快速探測并隔離最大的問題。地理信息和運行信息可以結合起來支持功能恢復工作。學習形式
網絡學習效果是智能系統中機器互連的另一個好處。每臺機器的運行經驗可以集合到單個信息系統中,加速各臺機器的學習。比如,從飛機上收集的帶有位置和飛行歷史的數據可以提供在各種環境下飛機性能的大量信息。數據挖掘結論可以用于讓整個系統變得更智能,從而推動知識積累和結論實施的持續進行。
(3)智能決策
工業互聯網的威力將在智能決策中實現。做出智能決策時,足夠的信息從智能設備和系統中收集并促進以數據驅動的學習,使得部分機器和網絡級運行職能從操作人員那里轉移到可靠的數字系統。智能決策是工業互聯網的長期愿景,它是工業互聯網的元素按設備、按系統組合的過程中所收集知識的頂點。
上述三個數字元素有遞進的意味,將其相互串起來的是智能信息。智能設備產生并交互智能信息,智能系統通過智能信息實現系統間智能設備的協同,具備知識學習功能的智能決策處理智能信息并實現整個智能系統的全方位優化。
四、工業互聯網的現實意義
從創造價值的角度來看,工業互聯網的價值可以從三方面體現:第一,提高能源的使用效率;第二,提高工業系統與設備的維修和修護效率;第三,優化并簡化運營,提高運營效率。比如對于航空業來說,到2027年,工業互聯網就能夠助其實現節省300億美元燃油成本的目標。
GE公司還為工業互聯網描繪了美好的經濟前景,據其2012年的預測,如果工業互聯網能夠使生產率每年提高1%-1.5%,那么未來20年,它將使美國人的平均收入比當前提高25%-40%;如果世界其它地區能確保實現美國生產率增長的一半,那么工業互聯網在此期間會為全球GDP增加10萬億-15萬億美元。
回到智能制造上來說,“工業互聯網”的意義在于提出了三大智能制造的數字元素:智能設備、智能系統、智能決策,并描繪了三者集成的未來。通過這些元素的集成,工業互聯網將把“大數據”與基于機器的分析方法結合在一起。管理和分析高頻實時數據的強大能力讓系統對運行狀態的洞悉上升到新臺階,基于機器的分析方法給分析過程帶來新的維度,讓先進分析與“大數據”工具集相結合,使工業互聯網能夠同時利用歷史數據與實時數據。在數字的智能設備、系統和決策與物理的機器、設施、機隊和網絡完全結合之后,工業互聯網將發揮最大威力,釋放全部潛能。屆時,生產率提高、成本降低和廢物排放的減少所帶來的效益將帶動整個工業經濟發展,所謂美國版“工業4.0”也將從這一點上助力美國實現智能制造的美好愿景。
GE與中國互聯網+的聯動
對于GE公司董事長兼首席執行官杰夫·伊梅爾特來說,雖然早在幾年前就論斷了工業互聯網革命即將到來,但是機會從未像今天一樣如此誘人。尤其在中國市場,面對互聯網+和中國制造2025的風生水起,德國的工業4.0、美國的工業互聯網都是中國學習和效仿的榜樣,而GE獲得的關注度也在劇增。在這樣的情況下,杰夫·伊梅爾特親臨中國,要當互聯網+“中國合伙人”,掀起GE在工業互聯網領域與中國的一系列合作。
2015年7月7日,GE在中國舉辦“當智慧遇上機器——工業互聯網中國峰會”,在這次峰會中,GE宣布與中國電信集團啟動合作,GE工業互聯網大數據軟件平臺與中國電信的電信基礎設施和增值服務對接,形成工業互聯網整體解決方案,推動工業互聯網在航空、醫療、能源、工業制造和其他相關行業的應用。
根據合作協議,雙方將探索利用GE公司的PredixTM軟件服務平臺及相關應用,和中國電信的電話、互聯網接入及應用、移動通信、數據通信、視訊服務等多種類綜合信息服務,為目標客戶群提供應用解決方案。雙方還將開展影像云儲存、遠程醫療應用、智能制造、云計算等領域的合作。
其實雙方合作的目標行業也是GE工業互聯網解決方案主推的行業,現在國內有多家企業與GE進行了合作,中國東方航空股份有限公司就是其中一家。據中國東方航空股份有限公司飛行安全技術應用研究院研究院谷劍介紹,通過與GE的合作,東方航空通過減推力使用的優化降低維修成本和提高在翼時間,預計雙方的合作項目未來可以為東航集團每年節省496萬美元。
迄今為止,GE已經在中國開展了12個工業互聯網試點項目,逐步推動40多個大數據分析應用落地。以試點項目帶來的效益核算,工業互聯網將額外為中國航空、醫療和能源行業每年創造超過百億元的增值。對于工業互聯網概念的打造,GE公司于2012年提出并倡導工業互聯網,依靠機器以及設備間的互聯互通和分析軟件,打造智能機器,實現人、機器和數據的無縫協作,開創機器與智慧、物理世界與數字世界的融合。從推行工業互聯網概念至今,GE也在啟動全行業生態系統建設進程,早在去年,GE就宣布其工業互聯網軟件平臺Predix將于2015年向所有公司開放,為它們大規??焖匍_發自定義行業應用、提升資產管理績效提供支持。杰夫·伊梅爾特強調:“數字化基礎、大數據、智能工廠是提升制造業的三大機遇,我們正在開啟下一個新工業時代,全球工業通過硬件與軟件的結合正在重新發現增長機遇。工業互聯網可以為中國基礎設施產業升級提供更有效的路徑,GE期待與中國政府和行業伙伴共同推動這一轉型進程。”
無論互聯網+還是中國制造2025,都是中國企業加快融合和創新發展的機遇所在。有機遇就有挑戰,中國制造業還大而不強,中國中小企業面對挑戰的應變能力還不足。