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美國和歐洲產業互聯網發展現狀及趨勢

本報告分析了美國和歐洲長達20年的產業互聯網發展情況,對我國產業互聯網發展具有很好的借鑒意義。這是工業4.0研究院產業互聯網研究中心系列研究成果之一。

? ? ? 如果以技術周期來看過去50年的發展,把1969年可編程邏輯控制器(PLC,Programmable Logic Controller)作為第三次工業革命的開端,這是數字化革命的50年大周期。在此期間,數字化不斷發展成熟,在消費領域形成了消費互聯網浪潮,在產業領域也穩步發展,逐步形成了一批產業互聯網群體。

? ? ? 按照10年周期,對比全球企業的市值排名,在2000年左右的互聯網泡沫期間,微軟、思科、英特爾等6家科技企業占據了TOP 10,在2009年金融危機期間,僅剩下2家科技企業(包括中國移動)位列TOP 10,而到了2019年,除了伯克希爾.哈撒韋、VISA和JPMorgan,其它位列TOP 10的7家企業都是科技企業。

全球互聯網公司排名情況

注:2019年市值以2019年8月9日收盤價(美元)計算,工業4.0研究院分析

? ? ? 值得我們關注的是,目前位于全球最高市值TOP 10的7家科技企業,都涉足了產業互聯網領域,成為推動產業互聯網發展的力量。

? ? ? 眾所周知,在歐美國家提及較多的是互聯網和數字經濟等概念,或者用特定的電子商務、數字化供應鏈等來對相關業務或商業模式進行描述。我國在騰訊等互聯網企業的引導下,逐步接受了產業互聯網的概念,正如工業4.0研究院副院長王明芬在《產業互聯網白皮書(2018)》中提出的一樣,產業互聯網目前還缺乏概念體系的完善,這對于進一步的應用造成了困難。

? ? ? 工業4.0研究院設計了互聯網五分模型(IFPM,Internet Five-Point Model),把互聯網相關概念分為五個分值,消費互聯網通常在0-1分,傳統產業劃為4-5分,1-3分之間的互聯網融合業態可以稱為產業互聯網,而2-4分之間的可以認為是工業互聯網范疇,產業互聯網和工業互聯網有一定的重合度。根據國內對產業互聯網的描述,可以分為工業電子商務、數字化供應鏈和專業服務商等商業模式。

? ? ? 在此基礎上,我們把美國和歐洲兩大區域的互聯網實踐分為消費互聯網和產業互聯網,只要跟產業相關的互聯網業務及應用,可以歸為產業互聯網類別,通過工業電子商務、數字化供應鏈和專業服務商等重點領域的剖析,梳理美國和歐洲的產業互聯網發展史及現狀,并對相關趨勢進行一定的解讀,為國內產業互聯網的發展提供參考。

一、美國和歐洲產業互聯網的歷史淵源

? ? ? 美國作為互聯網的發源地,早在上個世紀90年代就有了不少參與者,甚至于一些參與者留存到現在,形成了獨特的產業互聯網業態。在產業互聯網發展之初,相關業務主要以工業電子商務的模式存在,一些工業企業為了把握互聯網的機遇,成立了專門的電子商務企業,解決供求效率的問題,后來隨著產業互聯網的深入發展,這些產業互聯網企業經過多次轉型,成為了現在更為專業化運行的格局。

? ? ? 對于歐洲來講,它們不僅在消費互聯網領域泛善可陳,即便在產業互聯網領域行動遲緩。當然,這跟歐洲資本市場過于保守不無關系,雖然德國在1997年創建了類似納斯達克的Neue Markt,但由于管理經驗不足,該市場不僅沒有為產業互聯網的發展帶來機遇,反而傷害了傳統投資者,影響了大家對產業互聯網持續的支持。

? ? ? 接下來我們結合到歷史上的產業互聯網企業,了解一下美國和歐洲的產業互聯網發展史,這對我們全面理解歐美的產業互聯網發展現狀和趨勢頗有幫助。

? ? ? 在互聯網還是雛形的時候,美國各種實體企業就開始參與了嘗試。作為復雜產業鏈的代表性行業,航空和汽車兩個領域首當其沖,利用數字化技術改造產業價值鏈,成為了20多年前兩大行業企業對互聯網浪潮的直接反應。

? ? ? 與歐洲產業企業不同,美國企業歷來擁有敢想敢做的基因,即便是大型企業,它們也敢于探索互聯網帶來的顛覆性創新機遇。為了降低風險,美國航空領域的幾個大型企業聯合起來,成立了Exostar,在汽車領域,三大汽車廠商也成立了Covisint,這兩大產業互聯網企業的成立時間都是2000年。

? ? ? 2000年7月,由BAE Systems、波音公司、Lockheed、雷神籌建了Exostar公司,該公司主要為了滿足航空和國防業務的電子化需求,當初的CEO就來自PartsBase、霍尼韋爾航空部門等工作過的Andy Plyler,其目的就是為了借助他在航空領域的電子商務運營經驗。

? ? ? 據工業4.0研究院產業互聯網研究中心(IIRC,Industry Internet Research Center)的資料,美國波音公司在推進787等新型飛機的時候,在總結中對Exostar大加贊賞,認為通過Exostar對供應鏈的管理,大大提升了效率,降低了供應鏈管理中的風險。

? ? ? 除了行業企業在產業互聯網的舉措,美國還出現了一些工業標準件的工業電子商務公司,例如MFG,該公司成立于1999年,2005年曾接受了亞馬遜創始人Jeff Bezos的投資,2006年10月進入中國市場,成立了全球第二個基地,但由于阿里巴巴等互聯網公司發展起來,MFG在2015年正式關閉。

? ? ? 毫無疑問,美國在消費互聯網和產業互聯網領域都處于全球領先地位,相比之下,歐洲不僅沒有在消費互聯網取得成績,即便在產業互聯網領域,歐洲同類型企業也晚了10多年的時間。

? ? ? 2011年,歐洲媒體報道稱,經過4年時間的籌備,EADS、達索、SAFRAN和Thales四家機構聯合創建了BoostAeroSpace,它直接對標的就是美國的Exostar。在成立之初,歐洲的空中客車沒有加入,只是后來看做得還不錯,它才正式加入BoostAeroSpace,這跟美國Exostar成立之初波音公司就加入形成了鮮明的對比。

? ? ? 當然,我們沒有理由嘲笑歐洲在產業互聯網領域的遲緩,因為我國類似的產業互聯網平臺航天云網,則在2016年才正式成立。

? ? ? 在美國,作為復雜供應鏈代表的汽車行業,很早就籌劃進入產業互聯網,計劃跟航空領域的產業互聯網舉措同步,同樣在2000年,針對汽車供應鏈的產業互聯網公司Covisint成立了。

? ? ? Covisint是汽車領域的幾家公司聯合成立的,其發起企業包括通用汽車、福特、戴姆勒克萊斯勒。很容易想象,當初這三家汽車巨頭感受到互聯網給自己帶來的威脅,但單獨開展產業互聯網業務獨木難支,所以選擇了聯合成立一家產業互聯網企業。

? ? ? 可惜Covisint成立之初就注定了命運。2004年2月,Compuware收購了Covisint;2014年10月31日,Compuware剝離了Covisint,Covisint成為了一家獨立運行的公司;2017年7月,一直尋求加強其產業互聯網壟斷地位的加拿大產業互聯網公司OpenText花費了1.03億美元收購了Covisint。

? ? ? 2014年1月OpenText收購的GXS也有類似的命運。GXS可以追溯到1962年,它是Dartmouth College和通用電氣合作的一個項目,到1985年的時候,通用電氣信息服務公司(GEIS,GE Information Services)推出了GEnie,該服務類似美國在線。2000年的時候,通用電氣信息服務公司改為GXS(Global Exchange Services)。2002年,一家名為Fransico Partners從通用電氣手中收購了GXS,直到2014年1月再次被OpenText收購,成為其業務的一部分。

? ? ? 在美國產業互聯網發展過程中,不容忽視亞馬遜所做的一些工作。亞馬遜曾經專門提供了AmazonSupply的服務,前幾年時間,亞馬遜對此進行了調整,最終形成了Amazon Business,替代了早期推出的AmazonSupply。

? ? ? 除了這些較為獨立的產業互聯網應用,還有一些較成規模的企業,通過自行建設系統或平臺,為供應鏈和產業鏈上的企業提供服務,它們通常以這些企業的金融服務業務存在的。

? ? ? 例如,通用電氣金融租賃業務,就提供了資產性能管理(APM,Asset Performance Management),該業務還成為了后來知名的工業互聯網平臺Predix的核心業務。

? ? ? 德國的西門子也不例外,它的金融部門(SFS,Siemens Financial Service),就明確提供了大量的租賃業務,在對出租的工業設備上,對其進行遠程維護和管理,成為了其產業互聯網形態的核心服務。

二、美國和歐洲產業互聯網發展現狀

? ? ? 經過過去幾十年的發展,互聯網開始成為一個具有足夠大規模的產業,開始受到各個企業的重視,正如前面提及到美國進入產業互聯網較早的事實,美國的產業基礎好,互聯網在產業領域的應用也相對成熟,不存在國內的那么多可以介入的產業互聯網空間,因此難以出現一鳴驚人的產業互聯網運行者,這是中美兩個國家在產業互聯網上最大的差別。

? ? ? 從總體現狀來看,目前美國和歐洲都存在傳統互聯網介入產業互聯網的狀況,同時,傳統的實體企業也開始熟練的應用互聯網工具,改變自己的生產和經營模式,從而形成了相輔相成的產業互聯網態勢。

? ? ? (一)傳統的產業互聯網以提高集中度為目標

? ? ? 在美國和歐洲過去幾十年的互聯網發展史上,曾經出現了不少探索產業互聯網運行的先驅,因為各種原因,這些企業未能發展壯大,甚至于消亡了,即便剩下來的一些具有一技之長的產業互聯網企業,也因為資本的力量,最終被收購也屢見不鮮。

? ? ? 前面提及的OpenText就是其中一個典型案例,它產生于加拿大渥太華大學為《牛津詞典》建立索引的項目,后來剝離出來成立了一家公司,公司正式成立時間為1991年,1996年在美國納斯達克上市。如果以市值來評價該公司,該公司過去30年期間上漲了40多倍,也算是增長比較快速的公司,當然,如果跟阿里巴巴這樣的互聯網公司相比,其增長速度還不夠快。

OpenText過去30年的發展及并購史

OpenText過去30年的發展及并購史

? ? ? 但是,作為在產業互聯網領域一直耕耘的企業,OpenText值得國內產業互聯網領域的行業人士關注。在過去5年多時間,它相繼收購了不少行業內知名的產業互聯網公司,包括EasyLink、GXS、ANX、Covisint、Liaison Technologies等,加強了其產業互聯網服務領頭羊的地位。

? ? ? 按照OpenText自己的說法,它還將繼續進行收購活動,以期在產業互聯網領域形成足夠強大的競爭優勢。不僅如此,OpenText在人工智能、物聯網、區塊鏈等領域也不斷加大投入,及時對傳統的產業互聯網應用進行升級,把握行業技術發展的節奏,形成技術創新的領先地位。

? ? ? 除了OpenText這樣的產業互聯網企業,還有不少獨具特色的產業互聯網企業,僅僅在數字化供應鏈領域登上咨詢公司排行版的企業,就有Infor GT Nexus、E2open、One Network、TrueCommerce、SPS Commerce、Bamboo Rose和Vecco等。

? ? ? 工業4.0研究院認為,之所以美國出現諸多產業互聯網公司,跟美國市場經濟發達和專業化分工明確不無關系。不過有趣的是,國內大部分產業互聯網都把供應鏈金融作為核心賣點,但美國產業互聯網通常甘居輔助角色,幫助產業企業提升效率,降低成本,簡單的講,中國產業互聯網的金融化路徑過于突出,不利于控制風險。

? ? ? 除了數字化供應鏈的產業互聯網模式,美國和歐洲還存在工業電子商務和專業服務商等模式,在最近幾年人工智能、物聯網和數字孿生體(Digital Twin)等新興技術的逐步應用背景下,歐美還在不斷涌現新的產業互聯網企業。

? ? ? 以工業電子商務來講,美國和歐洲擁有成熟的商業模式,早期知名的工業電子商務企業MFG成立于1999年,但該公司隨著亞馬遜、阿里巴巴等標準件工業電子商務大平臺形成規模,MFG開始走下坡路,甚至于在2015年正式退出了中國市場。

? ? ? 舊的不去新的不來,雖然亞馬遜和阿里巴巴等大型電子商務平臺擁有較高的流量,規模對于工業標準件是有用的,但對于非標準件的工業電子商務運行,這些大型平臺絲毫占不了便宜。所謂非標準件的工業電子商務,大都需要平臺提供一定程度的定制化,不管這種定制化是產品還是服務,都需要傳統的電子商務平臺擁有新的業務流程。

? ? ? 在德國也有類似的非標準件電子商務公司,Techpilot是比較典型的德國產業互聯網企業,它自稱為“歐洲定制工業部件的在線平臺”,如果以國內時髦的詞匯描述,那就是C2M(Customer to Manufacture)。

? ? ? 美國的工業電子商務企業很多,知名的包括ThomasNet、TradeWheel、ImportAndExport、Fastenal和Grainger等,同時還包括一些大型企業自營的電子商務平臺,例如埃克森美孚、惠普、通用汽車、通用電氣、波音公司等。

? ? ? 波音公司運行了MyBoeingFleet電子商務網站,該網站雖然比較陳舊,但它一直在服務其工業領域的供應鏈和客戶,是美國數字化供應鏈和工業電子商務的典型代表。

? ? ? 當然,不僅是美國公司擁有自己的產業互聯網門戶,歐洲的大型企業大都建設了自己的數字化供應鏈和工業電子商務門戶,從而成為了產業互聯網領域的一員。不僅如此,一些企業根據實際需要,還通過自有的金融服務公司,提供融資租賃等服務,形成了智能資產管理服務。

? ? ? 總體來講,在互聯網浪潮開始就產生的數字化供應鏈、工業電子商務和專業服務商發展成熟,目前進入了資本驅動的階段,它們主要通過各種資本力量,加快“消滅”競爭對手的步伐。

? ? ? (二)新的產業互聯網領域機遇巨大

? ? ? 雖然早期的產業互聯網運行模式比較成功,但由于進入門檻降低,吸引了傳統的實體企業介入,它們在擅長的領域各自推出了產業互聯網門戶,加上一些金控集團的介入,形成了供應鏈金融模式,對所有參與方都造成了巨大的壓力。

? ? ? 美國和歐洲的產業互聯網參與者沒有停留在傳統的產業互聯網范疇,積極尋找可以創新的產業互聯網領域,他們主要關注的是兩個領域,一是全新的市場機遇,例如車聯網、自動駕駛等,二是新型技術跟傳統產業互聯網融合帶來的機遇。

? ? ? 在云計算技術逐漸普及過程中,美國的創業者發現了一個新的機遇,那就是“共享經濟”,通過云計算技術對實體資產進行數字化改造和管理,讓有需要的人群根據使用情況付費,從而形成了一種新型的產業互聯網模式。

? ? ? 優步是最為典型的一種產業互聯網應用。它通過建設一個產業互聯網平臺,讓各種車輛加入到該平臺,為整個社會提供服務。由于優步不擁有汽車,這大大降低了固定資產的投入,為優步的運行提供了可能,對傳統的出租車行業結構造成了根本性的改變。

? ? ? 進一步考慮,如果自動駕駛和車聯網更為成熟,那么優步可以運行一個自有汽車公司,把這些車輛投入到一些利潤豐厚的領域,這將對出行市場造成巨大的影響。事實上,不僅是互聯網公司開始介入該領域,一些傳統汽車廠商也意識到該領域的可能性,紛紛加大了這方面的投入。

? ? ? 早期的工業電子商務門戶通過作為中介提供產品的銷售,產品的售后服務通常需要廠家自行提供,隨著物聯網應用的成熟,通過物聯網平臺提供的大數據分析或智能服務,產品的售后服務或維修模式在發生改變。

? ? ? 美國的通用電氣過去幾年嘗試通過工業互聯網平臺Predix提供產品維保服務,它把這種服務命名為資產性能管理(APM,Asset Performance Management),按照ISO 55000的定義,這就是資產管理類別的服務,也是過去幾十年時間全球成規模企業以一直關注的服務類別。

? ? ? 雖然通用電氣因為各種原因,導致股價暴跌,企業經營受到了巨大的影響,從而導致其工業互聯網戰略執行上出現了變化,但通用電氣在基于物聯網的智能服務上的探索,影響了這個時代的工業企業。

? ? ? 德國的西門子、博世等工業巨頭,紛紛借鑒通用電氣的智能服務方法,例如,西門子跟隨通用電氣推出了MindSphere平臺,首先把西門子的各種工業資產管理起來,包括機車、風機和一些貴重的設備。據西門子財報顯示,通過MindSphere平臺,公司降低了過去維保的成本投入,并獲得了新的訂單,這可謂一舉兩得的產業互聯網應用。

? ? ? 當然,德國的汽車企業并沒有放棄利用新型技術進入產業互聯網的機會,例如,德國大眾集團最近就宣布跟微軟的Azure云平臺合作,推出了汽車云服務,該服務主要為大眾集團旗下的汽車服務,幫助消費者更好的使用汽車,這就是典型的汽車互聯網業務,也是新型產業互聯網服務種類之一。

? ? ? 需要指出的是,傳統的產業互聯網企業,包括美國的Exostar和歐洲的BoostAeroSpace兩家航空國防領域的產業互聯網平臺,最近都開始利用新型技術升級其技術,力求創造數字化供應鏈2.0。

? ? ? 2018年,美國Exostar發布了《數字化:通往供應鏈成熟度》(Digitization:The Route to Supply Chain Maturity)的報告,闡釋了將利用物聯網、人工智能等新型技術開創供應鏈未來的想法。2019年2月,歐洲BoostAeroSpace召開了AirCyber會議,探討加強數字化供應鏈安全的舉措。

? ? ? 毋庸置疑,人工智能、物聯網和數字孿生體等技術跟傳統的產業互聯網領域結合,將會產生新的產業互聯網機遇,這也是歐美不少企業開始投入資源進行新型技術研發的原因。

三、美國和歐洲產業互聯網的發展趨勢

? ? ? 工業4.0研究院產業互聯網研究中心一項主題研究顯示,目前全球產業互聯網在云計算、物聯網和數字孿生體等技術的驅動下,開始呈現了三大發展趨勢,分別為數字孿生體設計及生產、智能資產管理和新一代的共享服務,這些新型的業務和模式將改變產業互聯網的未來競爭格局。

? ? ? 美國作為產業互聯網的領頭羊,已經在這三個趨勢上有了不少布局,特別是在風險投資的驅動下,三個方向上已經形成了較大規模的參與群體。相比之下,歐洲的產業互聯網發展仍然處于不溫不火的狀態,由于歐盟一直倡導的單一數字市場(DSM,Digital Single Market)差強人意,歐洲產業互聯網的目標市場大大受限,迫使一些需要較大市場的業務和模式難以成行。

? ? ? 趨勢一:數字孿生體設計與生產

? ? ? 在歐美國家,數字孿生體已經不是一個新概念,至少在2015年的時候,數字孿生體已經成為了美國和歐洲企業關注的焦點。據工業4.0研究院數字孿生體研究中心考證,數字孿生體概念正式產生于2010年,在美國NASA和國防部兩大力量推進下,數字孿生體已經融入到了工業設計、生產和管理體系中了。

? ? ? 數字孿生體是物理世界和虛擬世界實現工程融合的有效工具,在美國國防部的數字化工程(Digital Engineering)體系中,數字孿生體是基于模型的系統工程(MBSE,Model-Based Systems Engineering)應用工具,它可以最大化數字化設計工程的閉環效果。

? ? ? 簡單的講,數字孿生體的數字化設計環節,可以跟生產制造的個性化結合起來,這樣就不僅實現了生產線的自動化,還可以把設計環節加進來,有助于個性化定制的實現。

? ? ? 當然,事情不是這么簡單。由于傳統制造業的流程比較封閉,在企業內部,可以通過產品生命周期管理(PLM,Product Lifecycle Management)工具貫穿設計和生產之間的過程,但要把工業設計獨立出來,形成一個產業互聯網平臺,難度遠遠不是技術成熟可以解決的。

? ? ? 美國有一家名為OnShape的公司,它由Solidworks創始人Jon Hirschtick 等資深員工花費3 年時間打造的CAD 云平臺,該平臺在2015年3月11日開放公測。如果以數字孿生體來理解OnShape,它本質上就是希望把制造企業的設計功能專業化,形成一個獨立的產業互聯網平臺。

? ? ? 歐洲的西門子和達索仍然采取了保守的道路,它們還是以幫助制造企業內部設計云化為目標,而不是以改變工業設計的產業價值鏈為初衷,畢竟它們的客戶群比較巨大,貿然進行轉型,會帶來意想不到的風險。

? ? ? 事實上,美國同樣提供工業設計軟件的PTC就遇到了這樣的挑戰,它的2019財年第2季度業績不佳,導致不到一個星期,其股價就下跌了30%。

? ? ? PTC的CEO對此進行了說明,他表示,在轉向訂閱模式過程中,對PTC傳統業務影響很大,具體來講,這種影響有兩個方面:一是中國和俄羅斯不能接受訂閱模式,導致銷量大幅下滑;二是一些其他用戶沒有轉向訂閱模式,反而愿意購買更高的支撐價格。

? ? ? 總之,雖然數字孿生體設計與生產的專業化和融合是產業互聯網發展的趨勢,但短期內仍然具有不少困難需要克服。

? ? ? 趨勢二:基于物聯網連接的智能資產管理

? ? ? 資產管理是產業企業的常規需求,甚至于在國際標準組織ISO還專門設立了55000來進行定義和規范。利用信息化技術對資產進行管理,也是長達30年的“舊”業務,美國、日本和歐洲不少企業在上個世紀80年代就利用了一些傳感器技術,對機床、挖掘機等需要管理的資產進行管理,以降低人工收集數據的成本。

? ? ? 隨著物聯網技術不斷成熟,傳感器設備的成本也大幅降低,人工智能和大數據分析技術發展到一定階段,推動傳統的資產管理往預測性管理發展,形成了智能資產管理模式。

? ? ? 特別是最近幾年時間,大量開源工業互聯網應用的出現,大幅降低了企業應用云計算和物聯網等技術的門檻和成本,這使得一些較小規模的企業也可以自行構建物聯網管理平臺,例如,工業4.0研究院推出了IOT 3000開源工業互聯網解決方案,加快了行業部署智能資產管理的速度。

? ? ? 迄今為止,通用電氣、IBM、微軟、亞馬遜等美國頂級的IT企業在智能資產管理方面做了不少工作,但與國內一些工業互聯網平臺號稱服務整個行業不同,美國提供智能資產管理服務大都通過解決方案來實現,而不是要求企業把相關數據放到公有云上來。

? ? ? 歐洲也有類似的轉變,德國的軟件企業SAP在幾年前就推出了企業資產管理(EAM,Enterprise Asset Management)解決方案。當然,西門子、達索、BoostAeroSpace等產業互聯網參與者,也積極應用新型技術,推出了智能資產管理服務。

? ? ? 在德國工業4.0體系中,為了推動其高度集成的戰略目標,設計了資產管理殼(AAS,Asset Administration Shell)的概念體系,力求規范所有的資產管理需求,讓德國企業占據未來工業的制高點。

? ? ? 有趣的是,德國為了加快智能資產管理相關標準變成國際標準,一方面推動國際標準組織IEC接納德國標準,另外一方面,德國企業聯合歐盟其他企業,通過各種復雜的利益交換,形成了一致行動人,力求在智能資產管理上占據上風。

? ? ? 趨勢三:積極推動下一代的共享經濟及服務

? ? ? 以優步等為代表的傳統共享經濟和服務已經路人皆知,但從共享模式的應用場景來看,通過把個人資產共享化來推動商業模式變革的領域越來越少,這迫切需要從新型技術應用領域尋找新的空間。

? ? ? 車聯網和無人駕駛可能是下一代的共享服務應用的場景,只是這種場景不再是優步這些獨立產業互聯網平臺運行者的專利,汽車廠商將成為新的參與者,甚至于它們可能成為主導者,這也迫使優步等領先共享服務平臺投資介入到新技術開發和應用中來。

? ? ? 優步是早期介入無人駕駛領域的企業之一,2016年優步就跟沃爾沃簽訂了3億美元的協議,希望聯合開發無人駕駛汽車,后來又以6.8億美元收購無人駕駛卡車初創企業Otto,雖然這些舉措毀譽參半,但優步憂慮無人駕駛給傳統共享經濟帶來的挑戰,自在不言中。

? ? ? 不僅在車聯網和無人駕駛兩者的結合中可以發展新型的產業互聯網模式,而且可以在物聯網、供應鏈金融和電子商務的融合中尋找發展機遇。

? ? ? 由于物聯網部署成本大幅降低,特別是5G技術逐步廣泛應用,各種設備或物品都可以進行實時跟蹤,這使得更為方便的共享經濟得以呈現。美國的金融業比較發達,通過跟電子商務結合,可以形成新型的產業互聯網模式。

? ? ? 據工業4.0研究院產業互聯網研究中心觀察,美國僅僅在能源互聯網領域,就產生了好幾家上市的產業互聯網公司,例如,Fleetcor、WEX等,它們都是利用跟能源企業的合作,為消費者和使用者提供專業的服務,從而形成了獨特的產業互聯網服務。

? ? ? 相比較而言,在歐洲的共享經濟及服務還處于探索階段,包括寶馬公司推出了DriveNow等服務,其接受度還待市場的嚴格檢驗。其他更為復雜和先進的共享服務類型,預計在歐洲還需要等待更長的時間才會出現,這是因為歐洲的風險投資氛圍和市場接受新事物的周期較長決定的。

? ? ? 從長遠的角度來看美國和歐洲的產業互聯網發展趨勢,需要認識到這是兩個不同的市場,美國的市場比較成熟,市場機制靈活,風險資金充足,適合產業互聯網的創新活動大規模開展,而歐洲數字單一市場還未實現,產業互聯網創業者的目標市場過于狹小,這是歐洲產業互聯網難以專業化運行的主要障礙之一。

? ? ? 一言蔽之,美國自產業互聯網產生之初就是全球風向標,未來也不例外,歐洲產業基礎較好,結合到細分領域的應用,可以產生一些產業互聯網的“隱形冠軍”,這都值得中國讀者留心思考。

 

美國政府為什么不支持工業互聯網?

? ? ? 眾所周知,雖然美國GE提出了工業互聯網概念,并聯合AT&T、思科、IBM和英特爾發起了美國工業互聯網聯盟(IIC,Industrial Internet Consortium),但迄今為止,美國政府沒有對工業互聯網表示支持,更談不上國家工業互聯網戰略。

? ? ? 不僅如此,代表美國工業互聯網流派的美國工業互聯網聯盟,在自己愿景中,明確表示不推進標準制定,對于國內趨之若鶩的工業互聯網平臺,美國工業互聯網聯盟在正式文件中更是唯恐避之不及。這一點跟國內工業互聯網如火如荼發展形成了鮮明對比。

? ? ? 我們常說中美情況不同,但到底兩國之間的異同點并不明確。本文希望從戰略的角度,探討一下其中的緣由,以便我國真正高質量推進工業互聯網發展。

為什么經濟學家提出工業互聯網?

? ? ? 國內對于舶來品大都不愿意做實證研究,在經濟領域也罕見商業歷史學家,除了一些網絡紅人以演義的方式添油加醋講一講中國某個特定企業的故事,很難看到有學者以詳實的史料進行產業回顧,他們大都成為了發展過程中某個主旋律的擁躉。

? ? ? 這對已經成為全球制造大國的中國不利,因為我們進入一個需要自主創新的時代,如果對一些概念本質認識不清,依靠試錯方式的實踐,無法推進我國經濟高質量發展。

? ? ? 對于美國提出的工業互聯網,由于各種原因,大家不愿了解一個事實,工業互聯網作為GE創造出來的一個概念,本質上是為了應對2008年金融危機給大型企業集團帶來的增長壓力。

GE針對工業互聯網提出了“1%的力量”

GE針對工業互聯網提出了“1%的力量”

? ? ? 2011年Marco Annunziata從Unicredit 離開,加入GE擔任首席經濟學家,他當時正在撰寫《金融危機的經濟學:經驗與新威脅》(The Economics of the Financial Crisis: Lessons and New Threats),其目的就是為了尋找經濟增長的新動力。

? ? ? 作為一個大型工業集團,GE的經營跟經濟周期關聯度高,換句話講,如果經濟整體有增長,那么GE很容易體現出正相關性。因此,Annunziata認為GE提供了很好的實踐場所,他迫切需要找到新的技術革命周期。

? ? ? 據工業4.0研究院考證,Annunziata在2012年的演講和參與撰寫的白皮書中,提出了全球生產力增長乏力的問題,并提出了利用物聯網為基礎的工業互聯網來推進商業模式變革的思路,為了讓其新思路更有沖擊力,Annunziata把這種提法命名為“1%的力量”(The Power of 1%)。

? ? ? 因此,GE在2012年提出的工業互聯網概念,跟物聯網或工業物聯網是不同的,但2016年之后GE發生了巨大變化,原來一批反對工業互聯網提法的企業和專家重新掌控了話語權,在本文暫且不表。

如果美國大力推進標識解析……

? ? ? 國內工業互聯網經過幾年時間的發展,已經形成了網絡、平臺和安全三大體系,對于網絡體系,則以標識解析為核心。但有趣的是,美國工業互聯網聯盟不僅沒有任何意愿做標準,更談不上要搞一個更具體的標識解析體系。

工業互聯網產業聯盟提出的三大體系

工業互聯網產業聯盟提出的三大體系

? ? ? 為什么中美兩國對標識解析形成了迥然不同的選擇?

? ? ? 美國是一個發達的工業國家,其專業化分工非常成熟,在標準制定領域,美國擁有世界上最為完整的標準組織體系,包括大家比較熟悉的IEEE、ISO等,按照美國法律規定,這些組織是需要遵守美國本地法律的,這也是前一段時間IEEE和GitHub等發布公告造成巨大影響的原因。

? ? ? 最近筆者參加了IEEE P2806談論,感受到美國企業代表據理力爭的情況。可想而知,如果美國工業互聯網聯盟推進標準和標識解析,必然會影響到聯盟的運行效率,各大企業之間的紛爭會影響聯盟的團結。

? ? ? 即便如此,美國工業互聯網聯盟成立不久,其創始成員思科單干了一個霧計算聯盟(OpenFog Consortium),雖然2018年霧計算聯盟被美國工業互聯網聯盟合并進入,但我們可以從中看到大型企業利益紛爭之激烈。

? ? ? 中國人向來以和為貴,很少有企業會直接站出來對某種標準或體系表示反對,但這不意味著大家都是贊同的,它們通常的做法就是盡量拖延或不遵循,這也許可以解釋國內標識解析的發展趨勢。

誰來推進工業互聯網平臺發展?

? ? ? 在美國,平臺跟反壟斷是關聯在一起的,很難想象政府會主動推進工業互聯網平臺的發展。不過,其他國家希望加速工業互聯網經濟的發展,借助產業政策來推進,符合國情需要。

? ? ? 工業4.0研究院在2018年曾經舉辦了《德國的“上云”計劃對中國的啟示》主題研討會,針對德國推進工業互聯網平臺相關事項進行了分析。雖然德國BMWi早在2010年就開始推動上云計劃,但最終放棄了該想法。

德國BMWi支持的上云上平臺計劃

德國BMWi支持的上云上平臺計劃

? ? ? 美國沒有類似的困惑,因為美國企業參與平臺建設的主動性非常高,各種平臺種類和數量都比較多,完全可以滿足美國產業發展需要。

? ? ? 如果美國政府幫助某個平臺發展,很有可能被告上法庭,這也是美國不太可能發生的事情。即便是美國工業互聯網聯盟推進工業互聯網平臺發展,也有可能被作為第二被告告上法庭,這就是為什么既不可能由美國政府來大力推進工業互聯網平臺,也不可能由美國工業互聯網聯盟來推進的原因了。

? ? ? 國內把工業互聯網平臺作為政策支持的抓手,體現了我國社會主義經濟的特點,但容易造成劣幣驅逐良幣的結果。

? ? ? 對于沒有被政策支持的工業互聯網平臺,在目前的格局下,反而具有良性發展的機遇,畢竟為了滿足政策支持的需要,不少試點示范的平臺被迫做出一些違反行業規律的事情。

? ? ? 從消費互聯網平臺發展史來看,從來沒有任何一個平臺是被政策扶植起來的。

中國工業互聯網應該怎么辦?

? ? ? 過去幾年時間,一直有行業人士來咨詢工業互聯網發展的趨勢問題。他們通常擔心兩件事情,一是工業互聯網是不是一個短期事情?過了一兩年時間這個事情做不下會不會反而冷下去。二是一些企業沒有進入政府扶植范圍,跟競爭對手相比具有劣勢。

? ? ? 筆者認為大可不必擔心。

? ? ? 在國家層面上,我國已經形成了較為開放的思路,形成了官方背景的工業互聯網產業聯盟(AII,Alliance of Industrial Internet)、獨立發展的開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)等多樣化的組織,同時還有工信部直屬事業單位中國工業互聯網研究院,這對于我國推進工業互聯網來講,組織形式更為立體化和多元化,避免單一路徑的陷阱。

? ? ? 對于希望獲得政策支持的大型央企和國企,可以考慮跟各部委進行協同,深入參與工業互聯網產業聯盟的相關工作;但對于擅長顛覆性創新面向未來的企業,擁抱開源工業互聯網是最佳的選擇,開源工業互聯網聯盟通過有機的發展(organic growth),更容易保證經營上的韌性。

? ? ? 在中美貿易戰持續發酵和發展的時期,大中型企業更容易受到影響,這給小型企業顛覆性創新提供了千載難逢的機會,如果企業戰略選擇得當,有可能獲得類似2000年左右的機遇,為工業級的BAT成長提供了沃土。

? ? ? 總而言之,雖然中美兩國對第四次工業革命建立了共識,但在具體產業政策和行業實踐來看,還具有較大的差異。美國政府不支持工業互聯網的理由很充分,既然有了市場化的力量,政府只需要在必要的時候反壟斷就好了。

 

 

開源工業互聯網引領中國制造高質量發展

作者:胡權,工業4.0研究院院長,來源:中國日報,時間:2019年2月25日

這篇文章寫在開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)成立2個月之際,發布在《中國日報》,通過對中國制造高質量發展所面臨挑戰的分析,提出了通過開源工業互聯網降低裝備成本,切實幫助中小企業往高質量轉型升級,打造開源工業互聯網創新生態的思路。

工業4.0研究院胡權院長在會上發言

胡權院長在中國工業互聯網研究院研討會發言

? ? ? 隨著第四次工業革命的到來,工業互聯網作為工業與互聯網融合的新形態,成為了行業人士寄予厚望的領域。然而,通用電氣推進工業互聯網遇到挫折以及國內工業互聯網平臺難以解決制造企業痛點等問題的出現,促使人們開始反思工業互聯網的實際意義。

? ? ? 國內在談到工業互聯網的時候,通常以“互聯網+先進制造業”的方式提及,同時也比較強調工業互聯網平臺的價值,但制造企業的實際困難較為復雜,目前還需要更加創新的思路來推進。

? ? ? ?工業4.0研究院在2018年12月25日發起了開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium),希望通過開放和包容的理念,利用開源工業互聯網的方式幫助中國制造企業轉型升級成功。

? ? ? ?制造企業高質量發展需要什么?

? ? ? ?按照經濟合作與發展組織(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)的劃分,產業被劃分為低技術、中技術和高技術行業,如果以工業增加值來看,中高技術行業的工業增加值要高于低技術行業。

? ? ? ?我們理解的先進制造業,可以定義為中高技術行業,當然,隨著新一代信息技術的應用,一些看似低技術的行業,也會變成中技術或高技術行業。

? ? ? ?在此基礎上,制造企業高質量發展的含義就清楚了,那就是充分利用新型技術,提高自身可以獲得工業增加值。通常我們認為中國制造企業參與全球專業化分工中處于低端,做的大部分是OEM或ODM的工作,而歐美一些企業主要做高附加值的設計和品牌運營工作。

? ? ? ?不過,為什么中國制造企業沒有快速實現高質量發展呢?

? ? ? ?與消費互聯網等虛擬經濟不同,只要跟實體經濟結合的任何產業,都會面臨物理世界的成本問題。對于希望轉型升級的任何制造企業來講,它首先要回答技術改造的資金來自哪里的問題。

? ? ? ?有一些專家認為,既然轉型升級有機會獲得更高的收入,那么這個投入問題也不會是問題,但是,不少企業家的實踐證明,這樣的想法簡化了實際生產運行的困難,且不說真正做了升級改造之后能否收回成本,即便考慮全球市場的激烈競爭,高投入的制造也有很大風險。

? ? ? ?換句話講,任何轉型升級或者高質量發展,都是需要考慮經濟成本的,否則就變成一個不可行的商業模式。

? ? ? ?因此,制造企業高質量發展需要的是全面的解決方案,既需要較低成本的裝備解決方案,還需要具有差異化的競爭戰略,當然,不可或缺的少不了精益化的管理和其他專業能力。

? ? ? ?低成本的開源工業互聯網方案

? ? ? ?在我國過去40年的改革開放過程中,通過應用第三次工業革命的自動化和數字化方案,已經讓我國裝備解決方案達到了較高的水平,但由于我國一直以來的經營策略是低成本優勢,目前要轉向高質量發展,也需要低成本的裝備解決方案。

? ? ? ?傳統的裝備解決方案大都是非標(非標準化)的,所需要的部件和人工服務都不可能縮減,而且幾乎每一個客戶都需要差不多的投入,這使得系統集成服務商想通過擴大規模降低成本難以實現,這就不能實現工業領域的規模經濟。這種情況普遍存在,導致中國制造業轉型升級一直沒有廣泛實現。

? ? ? ?據工業4.0研究院調研,對于大量的自動化企業來講,它們普遍的需求是定制化的工控系統,雖然有專門的工控系統提供商,但由于自身專機(即非標設備)的需要,任何一個工控系統都需要二次開發,傳統的工控系統提供商雖然提供了一定的接口,但仍然不能很好滿足各種各樣的需求。有一定規模的企業通常會委托研究機構為它們定制一套工控系統,可惜不是每家企業都有這樣的資金實力。

? ? ? ?如果有一套提供源代碼的工控系統,技術成熟度比較高,那么大量的中小制造企業就可以利用這套開源工業互聯網系統來進行開發,這遠比傳統的二次開發效果好得多,它可以保證企業的自主性和低成本需求。

? ? ? ?雖然一些企業提及了工業互聯網的開源應用,但囿于經濟利益的述求,它們大部分沒有達到筆者提出的開源工業互聯網程度。早在2017年,筆者就明確提出了“開源工業互聯網”的概念和體系,核心是完全基于開源軟件和硬件構建工業互聯網體系,其目的是為了降低成本和保證自主性。

? ? ? ?以傳統的視角來看,開源工業互聯網方案有點類似共性技術或基礎設施,事實上,在2017年的時候,筆者寫了《開源項目是人工智能的基礎設施》一文,闡述了開源項目在新一代人工智能發展中的價值,延續當時的觀點,開源工業互聯網有可能成為中國制造企業轉型升級的數字化基礎設施。

? ? ? ?在低成本的開源工業互聯網方案推動下,可以為中國大量的中小制造企業帶來新的發展思路,也可以釋放它們的創造力,帶來新時代意義上的創新和創業浪潮。

? ? ? ?打造開源工業互聯網創新生態

? ? ? ?對于制造企業來講,利用開源工業互聯網提供的源代碼,可以大幅降低成本,但客觀來講,開源項目存繼了幾十年,工業領域的企業(特別是工業軟件)已經應用開源軟件有很多年了,但為什么現在來提開源工業互聯網呢?

? ? ? ?在1998年美國興起開源軟件革命的時候,經歷了互聯網泡沫時期,但開源軟件的發展并沒有停止,在各方力量的幫助下,其發展速度反而是加速了。例如,美國DARPA和NSF紛紛要求接受其資助的企業應優先滿足開源其成果的要求,大家眾所周知的無人駕駛就是從DARPA支助的開源項目競賽中發展起來的。

? ? ? ?2004年,我國成立了中國開源軟件推進聯盟(COPU,China OSS Promotion Union),這個時間相比O’Reilly 1999年發布《開源:來自開源革命的聲音》宣告開源革命到來,也不算特別晚。

? ? ? ?到2006年,美國推進開源工作的專家合作撰寫了《開源2.0:正在進行的演進》(Open Sources 2.0:The Continuing Evolution),宣告了開源革命已經結束,這意味著開源已經形成了一個較為成熟的產業。

? ? ? ?隨著2016年工業互聯網產業聯盟的成立和2017年國務院發布了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,中國開始加速進入了工業互聯網時代。

? ? ? ?可是,在中國號稱擁有幾百個工業互聯網平臺或解決方案,卻沒有任何一家企業提供了開源級的工業互聯網平臺,反而是各家工業互聯網平臺喜聞樂見的稱自己利用了Cloud Foundry或OpenShift等開源軟件構建了平臺。

? ? ? ?中國不到一年時間就出現了幾百家工業互聯網平臺,應該歸功于開源軟件的功勞。如果沒有IaaS、PaaS和SaaS的各種開源軟件,這幾百個工業互聯網平臺是無法出現的。

? ? ? ?然而,僅僅是利用這些開源軟件,還不能促進我國工業互聯網在全球領先,因為開源軟件的創新節奏被開源軟件的開發團隊所控制,不管從哪個角度看,中國都需要擁有自己的開源軟件,如果從整個行業來看,那就是需要擁有開源工業互聯網創新生態。

? ? ? ?加速工業互聯網的專業化分工

? ? ? ?佩蕾絲在《技術革命與金融資本》一書中論證了50年的技術革命周期,如果我們認為目前這次技術進步不僅僅是一次技術的改進,而把它看成一次技術革命,那么在最初的10年時間,通過新技術形成新的專業分工就會成為必然。

? ? ? ?換句話講,把2015年作為這次技術革命的肇始,到2025年左右,這次技術革命的結構性力量就會形成,它的發展過程會具體體現為專業化分工。

? ? ? ?從全球的角度來看,這次技術革命的概念層出不窮,包括工業4.0、第四次工業革命、工業互聯網、人工智能等,但不管是什么技術概念,總體來講可以用智能化和網絡化來描述,其發展主線是數字化,通過這些技術的應用,將打破傳統的產業價值鏈,形成新的產業價值鏈或產業生態。

? ? ? ?以電動汽車為例,傳統內燃機驅動的汽車產業價值鏈,由整車廠和一、二級供應商等構成,相關利益捆綁在一起,甚至于消費者也習慣了購買汽車,然后自己駕駛消費的模式。不過,隨著電動汽車的成本大幅降低,無人駕駛和共享汽車也將融合在其中,這將形成一個完全不同的生態,這本質上講就是新的專業化分工造成的。

? ? ? ?無論把工業互聯網看成一個產業,還是把工業互聯網的應用領域作為一個市場,它都會經歷專業化分工這個過程。以更寬廣的視角來看,這種專業化分工會伴隨著產業的分工轉化到經濟和國家的分工結果中去。

? ? ? ?對于中國日益增長的經濟來講,既要利用工業互聯網促進傳統產業的轉型升級,還要把握新一代技術產業的新機遇,爭取利用這次機會占據更好的價值鏈環節,特別是徹底改變中國總體處于價值鏈低端的格局。

? ? ? ?筆者相信,開源工業互聯網的開放和包容理念,符合時代的主旋律,可以促進中國制造轉向創新發展,引領它們走向高質量發展的道路。

? ? ? ?總結

? ? ? ?在全球各國紛紛推出工業戰略的背景下,制造業作為第四次工業革命最具顛覆性創新潛力的領域,既不放棄所謂低端產業利用新型數字化裝備轉型升級的機會,又集中資源主攻工業互聯網和人工智能等知識密集領域,已經成為希望引領未來的任何一個國家不容放棄的目標。

? ? ? ?作為一個快速發展的發展中國家,中國制造有機會繼續扮演重要角色,保持開放和包容的心態,基于我國龐大的市場,可以讓不同的想法或實踐存在,從而促進我國制造業呈現百花齊放百家爭鳴的蓬勃發展之勢,豈不快哉。

 

* 本文原文鏈接:

https://china.chinadaily.com.cn/a/201902/25/WS5c73a956a31010568bdcbcab.html

 

產業互聯網的過去、現在與未來

本文是根據胡權院長在互聯網經濟學研究聯盟主辦的“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講筆錄整理而成,時間是2018年11月7日。

“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講

? ? ? 今天非常高興,受互聯網經濟學研究聯盟的邀請,跟行業內的專家共同探討產業互聯網方面的主題。就產業互聯網這個概念來講,比較具有中國特色,因為實際上,大家在翻譯Industrial的時候,有的翻譯成工業,有的翻譯成產業,翻譯成產業的大都跟產業關系比較大,例如產業經濟學就會用這個概念。

? ? ? 但是,我們也知道,美國GE提出了Industrial Internet,目前國內把這個概念翻譯為工業互聯網。因此,我們行業內出現了概念不太清晰的狀況,實際應用的時候也有不少爭議。

? ? ? 對于以上提到的問題,根據工業4.0研究院的跟蹤研究情況,跟大家做一個分享,主要從產業互聯網的歷史、現在與未來三個方面做一些介紹。

? ? ? 首先,對于產業互聯網,我們可以追溯到1968年。如果大家比較熟悉工業4.0就很清楚。按照工業4.0體系的劃分,1968年是PLC產生的時間,PLC就是所謂Programmable Logic Controller,翻譯為中文就是可編程邏輯控制器,這個時間點被認為是工業3.0產生的起點。

? ? ? 隨著PLC的推出,到1973年的時候,Joseph Harrington首次提出了計算機集成制造(CIM,Computer-Integrated Manufacturing)的概念。從記錄來看,Harrington在1973年的時候只是提出了概念,到了1984年的時候,他才意識到這個概念還不錯,于是就寫了一本書,這本書的名稱是Understanding the Manufacturing Process:Key to Successful CAD/CAM Implementation,它就是怎么來解釋計算機如何應用到制造過程的,這進一步闡述了他自己提出的CIM概念。

? ? ? 如果大家對國內發展CIMS比較熟悉,就知道我國早在上個世紀80年代就跟進CIMS概念了,包括在清華也成立了一個CIMS中心,大概時間是90年代的時候,根據國家863項目需要設立的。

? ? ? 值得大家關注的是,在同一時間,美國仍然在繼續探索一件事情,那就是計算機技術或者IT技術在工業領域的應用,到底怎么樣,比較有代表性的報告是美國國家研究委員會在1988年的時候出版了A Research Agenda for CIM:Information Technology,也就是關于CIM的研究計劃,這個報告大家可以找來看,因為時間原因不展開講了。

? ? ? 大家還需要了解一個事實,在上個世紀80年代,日本和美國產生了貿易戰,美國認為日本只是學習美國發明的技術,而對人類社會并沒有做什么貢獻。為此,日本為了緩解當時的矛盾,1989年的時候提出了一個“智能制造系統”(IMS,Intelligent Manufacturing Systems)的國際研究計劃,該計劃的目的是為了構建一門新的智能制造學科,計劃正式推行是1995年。

? ? ? 有趣的是,在同一時間的美國,也就是剛才講的美國國家研究委員會,它在1995年的時候仍然在繼續推進IT在制造業的應用,并出了Information Technology for Manufacturing: A Research Agenda的報告。

? ? ? 我們繼續往后觀察,到2000年左右,互聯網就開始蓬勃發展了,這給美國經濟帶來了新的發展動力,因此也不太關注日本在做什么了,因為美國擁有了一個新的互聯網產業,在座各位可能對這個產業都非常熟悉。

? ? ? 關于前面提及日本發起的IMS,大概到2005年的時候,日本人就開始認為我們還研究這個干嘛,反正也搞不成了,開始日本國內有專家提議退出IMS,因為當時日本是把IMS定義為在制造業的人工智能的應用,雄心勃勃的想把人工智能直接引入到制造業里面來,以后不用人干活了,當時是想干這件事情。

? ? ? 事實上,日本在2010年退出了IMS,但這個組織目前還存在,主要是歐盟在主持。目前比較活躍的機構是墨西哥,墨西哥國家比較小,但也想主導一個國際組織,所以在IMS里面非常活躍和積極。

? ? ? 大家需要注意,在2007年左右的時間,美國的國家科學基金會(NSF,National Science Foundation)提出了CPS的概念,也就是信息物理系統。

? ? ? 當時提出這個概念目的是什么呢?美國國家科學基金會表示,希望通過CPS的提出,為制造業創造一門信息技術在制造業應用的學科,他們打算花10-20年的時間把這個事情干成。

? ? ? 事實也證明,大概在2016年的時候,NSF和國家研究委員會聯合發布了《美國信息物理系統教育規劃報告》。美國認為它花了10年的時間,已經基本建成了制造業的IT技術應用的整體學科框架,NSF雖然也在繼續研究CPS,但剩下的大部分東西已經歸到了NIST來做了,也就是美國商務部下屬的標準化技術組織來做。

? ? ? 接著我們進入了2010年之后,大家都比較清楚,在這些年期間發生了很多事情,包括2011年德國在當時的CPS研究計劃里面,提出了CPS+制造業=工業4.0,并把它作為一個未來項目來做。在2012年的時候,美國也開始提出了工業互聯網這么一些概念,日本也逐漸提出所謂的機器人革命和工業價值鏈計劃, 2015年左右,我國也提出中國制造2025,把智能制造作為我們的主攻方向。

? ? ? 這樣,我們基本上看到了產業互聯網的整個脈絡,過去幾十年期間,人類社會都在探索信息技術怎么在工業領域進行應用。這個時間周期幾乎跟消費互聯網的周期同步。

? ? ? 不過,工業自身的發展周期決定了產業互聯網不會像消費互聯網一樣,即便50多年的時間已經過去了,產業互聯網仍然不成熟。

? ? ? 我們來看一下為什么說產業互聯網跟消費互聯網發展速度不同。在座各位可能有的人是學技術的,這樣就比較容易理解工業3.0的代表技術PLC。例如,電燈的開關,它是一個開關邏輯,開和關,在計算機里面就是0和1,在生產制造的現場也是一樣,也需要這種控制邏輯,但生產制造現場的邏輯自然要比開關邏輯復雜得多。

? ? ? 在PLC產生之前是什么東西來控制呢?繼電器,這是用電氣化的方式來控制,產生一種控制邏輯。如果生產現場控制邏輯復雜,那繼電器就非常大。于是,生產制造就開始就出現了一種需求,既然計算機應用逐漸廣泛,為什么我們不能用電子化的方式來控制呢?這個需求就是當時的通用汽車提出的。

? ? ? 通用汽車提出,有沒有公司可以提供一個小型的電子化的控制系統,可以讓通用汽車生產線上的柔性化生產更容易一些,所謂柔性化生產就是讓這些裝備設備可以進行一定的調整,而不要大張旗鼓的重新部署生產線。

? ? ? PLC的好處在于,它一個圖形的界面,可以拖拉一些東西,就可以把這個邏輯完成。人類社會在做工業領域的產業化應用都在追求一個事情——更簡單,消費互聯網的發展也是這種邏輯,例如做網頁越來越簡單,消費者互聯網借此快速發展。

? ? ? 其實產業互聯網這個領域也有同樣的邏輯,但是比較慢,因為工業領域的投資大,改造起來也比較復雜,PLC作為一個替代傳統設備的邏輯控制方式,我們稱之為通用目的技術,它很好的解決了這個問題,因此就開啟了人類社會生產力提升新階段。

? ? ? 我們衡量工業領域的應用,通常是用生產力來衡量。新興技術和應用能不能提高生產力,這是決定我們要不要引進技術的根本原因,而不是所謂的政府支持,這是很重要的經濟規律和特征。

? ? ? PLC作為通用目的技術來應用,很快有大量的企業參與了,大家看到AB、GE這些都參與了,從而導致了PLC大規模生產,形成了規模效應,從而也大大降低了成本,反過來也加速了PLC在多個行業進行應用,當然,PLC還主要在離散行業應用比較廣泛。

? ? ? 由于IT技術在制造業的應用逐步深化,流程行業也開始大量使用數字化工具,它主要是DCS。流程行業傳統的控制方式利用一個閉環電路來控制,如果是一個閉環,問題還不大,但如果控制的儀器、儀表太多了,就會比較復雜。后來大家發明了DCS,也就是分布式控制系統,基本原理跟消費互聯網比較類似,大家容易理解。

? ? ? 總的來說,工業革命或者技術革命,本身是由信息技術在這個行業的應用所推進的,特別是通用目的技術,通過一種基礎的邏輯控制,或者數據的讀取,或者閉環的控制,使得它在各個工業場景都可以應用,慢慢就把其中的行業生產力提升了。

? ? ? 但是,工業互聯網或者產業互聯網在過去幾十年的發展還是比較緩慢的,至少跟消費互聯網相比是遠遠落后的。2012年左右的時候,GE做了一個統計,它統計在1996年到2005年期間,全球的生產力增長水平大概在3%左右,但是到了2010-2015年,全球的生產力增長水平大概在0.%這么一個水平了。

? ? ? 這就意味著,全球生產力平均水平幾乎沒有什么增長了。為什么會出現這樣的狀況呢?其實是因為先進技術已經比較成熟,已經無法從先進技術中榨取生產力了。

? ? ? 既然產業互聯網發展緩慢,相關研究也沒有成熟,目前,產業互聯網是沒有形成嚴格的范式。按照庫恩在《科學革命的結構》中所說,一方面產業互聯網缺乏范式所需要的基本概念和體系,沒有奠定基本的理論基礎,這樣導致研究并不持續。另外一方面,一種方式的形成必須有較大規模的粉絲,他們愿意宣揚這個概念。因此,產業互聯網在過去還沒有形成一個流派。

? ? ? 經濟學家佩蕾絲曾經提出了50-60年的技術革命周期論,她研究了自第一次工業革命以來的技術革命,從中找出了這種規律。新型技術的初期應用,能夠大幅提高生產力水平。但隨著用到后面就難以提升生產力了,這也應證了前面提及的GE研究成果。

? ? ? 第一次工業革命以來,一共發生了5次技術革命,每次技術革命都有4個階段。通常在發展初期,大家都很激動,紛紛搞范式,提新概念,提了之后發現提了新概念之后還是不能提高生產力,結果發現基礎設施不齊備,以消費互聯網的經驗來看,電子商務在初期發展的時候,就缺乏電子支付、信用和便宜的物流等基礎設施。

? ? ? 產業互聯網的發展也處于這種狀況,基礎設施是什么,我們現在還沒辦法回答,這需要我們進行探索和研究。

? ? ? 這是從產業互聯網過去的狀況,大概就介紹這么多。接下來,我們來看一下產業互聯網現在的狀況是什么呢?

? ? ? 今天中午各位專家聚餐的時候,也談到了這個問題。總體來講,產業互聯網這個概念,還是IT企業提交較多。

? ? ? 對于官方來講,工信部信息化處指導設立了中國產業互聯網發展聯盟。但目前國務院和工信部主要推的是工業互聯網的概念和應用,發改委主要推的是數字經濟的概念。國家信息中心也比較傾向于數字經濟的概念,中國互聯網協會過去也力推產業互聯網的概念,2015年青島的紅領還借助協會發起了中國產業互聯網研究院。

? ? ? 我們來看一下,產業互聯網到底要解決什么問題。對于中國政府和互聯網產業來講,命題也許很簡單,那就是如何發揮網絡大國的優勢,相比較智能制造等概念而言,我國對于互聯網+、產業互聯網、工業互聯網是情有獨鐘的。

? ? ? 怎樣把網絡大國跟制造大國結合在一起,最后產生一個新型的產業,這是我們時代需要回答的問題。難點是明顯的,那就是產業互聯網的體系不成熟,有可能大家連到底要解決什么問題也難以建立共識。

? ? ? 工業4.0研究院的認識比較明確,產業互聯網的發展挑戰,體現為沒有對制造系統進行系統研究。

? ? ? 我做一個類比,今年2018年的時候,William Nordhaus獲得了諾貝爾經濟學獎,他早期研究的是技術經濟學,后來感覺沒有什么進展,隨之改為去研究環境變化跟技術的關系,通過把物理和化學等自然學科內容簡化為經濟學家和政策制定者可以理解的內容,他推動了環境經濟學的研究。

? ? ? 產業互聯網目前的挑戰也在這里。制造系統到底是怎么樣的,大部分經濟學家和政策制定者是不清楚的,這需要研究產業互聯網的專家來做這個事情。我在此提出這個問題,希望有專家來做這個事情,否則產業互聯網的研究難以深化下去,如果要經濟學家都去學技術,這樣事情就復雜了。

? ? ? 目前,國內提及并參與產業互聯網發展的組織有幾個,主要有中國互聯網協會、中國產業互聯網發展聯盟以及騰訊公司。

? ? ? 中國互聯網協會一直是產業互聯網概念的支持者,它目前在全國各地有好幾個產業互聯網機構,例如,在浙江設立了產業互聯網的研究院,在山東威海、上海也做了產業互聯網的促進中心。

? ? ? 對于中國產業互聯網發展聯盟,它們有一個官方網站,行業內活躍度還比較高,只是最近因為工信部有調整,這個聯盟可能也有比較大的變化。

? ? ? 騰訊最近明確提出要轉型產業互聯網,在座各位都比較清楚,我就不贅述了。

? ? ? 因此,對于產業互聯網的發展現狀來看,真正的范式還是沒有構建成功,是不是能借助騰訊的引領,借助互聯網經濟學研究聯盟把范式建起來,我覺得是有必要的。

? ? ? 最后,我們來談談產業互聯網的未來。大家注意,今天我沒有特別辨析產業互聯網、工業互聯網或者別的概念之間的差異,主要是籠統的講實體經濟或者工業領域,IT或互聯網技術可以解決一些什么問題。

? ? ? 美國GE對此作了一些探索。早在2011年,GE就提出了工業互聯網的概念,當然,GE還找了經濟學家來構建了一個周期論,它認為人類社會迄今有三個技術浪潮,第一個浪潮就是工業革命,第二個浪潮是互聯網革命,第三個浪潮就是所謂的工業互聯網革命。

? ? ? 不管怎么講,今天我們提及產業互聯網,需要回答幾個核心的挑戰和問題。

? ? ? 第一,要完善產業互聯網的概念和范式。

? ? ? 如果我們要真正去引導行業發展,推進企業戰略落地,一定需要把這個概念定義清楚,它的范式、體系給講明白。

? ? ? 據觀察,早期提產業互聯網的企業很積極,但后來看國家沒有相應的政策支持,它們又跑去提別的概念了,企業家可以這樣,但研究學者不能。作為研究學者,應該對這些問題進行深入的研究。

? ? ? 第二,我們在跟產業融合的時候,如何發揮互聯網企業、IT企業的優勢?

? ? ? 產業互聯網和工業互聯網是不同的流派,他們持有的視角也不相同,對于產業互聯網來講, IT企業和互聯網企業更有興趣,它們更愿意采用產業化的概念來認識,這直接跟消費互聯網對應起來。

? ? ? 但是,工業互聯網不是的這樣的邏輯。工業互聯網跟工業技術或者智能制造對應起來,或者跟云計算對應起來,甚至于跟兩化融合,也就是工業化和信息化的概念關聯在一起。

? ? ? 不管怎樣,如果要把產業互聯網的體系完全建立起來,怎樣真正發揮互聯網企業或者IT企業的優勢,這個問題是要回答的。

? ? ? 第三,按照技術革命的要求,一定會產生通用目的技術。

? ? ? 剛才介紹得不詳細,通用目的技術為什么很關鍵,實際上跟工業領域的非標特征有關,大家如果跟工業企業打交道,他們最喜歡跟你說的是非標,也就是非標準化。

? ? ? 事實上,在工業領域,大部分工作是非標準化的,解決方案大部分是項目,而不是產品,更談不上平臺了,因為沒人讓你做,這也是我們目前國內互聯網公司進入到產業互聯網里面去的難點,短期內不能解決。

? ? ? 理由很簡單,因為制造企業的生產工藝不一樣,盡然產品不一樣,生產設備就難以統一,要發揮互聯網或者IT技術的優勢,是需要找到通用目的技術的。

? ? ? 從歷史的角度上來看,產業互聯網本身是要解決通用目的技術這個問題的,它要想辦法找到一個或幾個通用目的技術,才可能大規模推動產業互聯網的深入發展。不過,到底是不是云平臺,或者別的東西,目前還沒有定論。

? ? ? 我的意見很明確,產業互聯網肯定會有通用目的的技術產生,才稱得上一次技術革命,否則只是一種改進。因為不管是傳統產業還是新興產業,都是要遵循一個經濟規律,也就是我們經常講的規模經濟。通過通用目的技術,產品、部件的成本才可以下降,從而實現生產力水平的提升。

? ? ? 對于產業互聯網未來首要解決的問題,還是應該把技術問題抽象成經濟學家可以懂的問題,這也是產業互聯網研究的一個挑戰。自動化里面到底發生了什么,數字化到底意味著什么,這可能要認識PLCDCS在工業領域的應用。通過理解這些技術應用,經濟學家需要思考它們帶來的經濟影響。

? ? ? 甚至于對諸如數字孿生體這樣的新概念,如何理解,可能國內的技術專家都無法理解,因為它們更加抽象了。如果把這些問題解決了,我們再來討論產業互聯網,大家可能會感覺到更加踏實,否則,產業互聯網要成為一個新學科或新領域,難度就比較高了。

? ? ? 今天我主要對產業互聯網產生的歷史、現狀和未來,做了一些簡單的介紹,涉及到產業互聯網相關的資料也比較多,不能一一介紹。

? ? ? 總體來講,產業互聯網的確是一個值得研究的學科和領域,但目前的確是不成熟的。我們如果要推動它的發展,一定要解決的制造企業本身所面臨的問題,當然,對于研究學者來講,諸如范式的構建,通用目的技術等問題,可以作為下一階段研究的內容。

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

? ? ? 日本制造在最近一段時間,出現了不少質量事故。《日本制造業白皮書》是如何認識這個問題呢?

? ? ? 擔任日本科學技術聯盟主席的小松集團坂根正弘是領導日本在質量管理相關事務的領軍人物,在專欄“通過管理加強治理的實例/小松集團”(p169),板根正弘分析了日本制造的質量問題,他認為日本制造企業”專注于不同的專業領域并進行相應的研究……而如今日本企業……完全變成了相似產品和服務的消耗戰……這導致了‘人窮志短’的情況。”

? ? ? 工業4.0研究院分析顯示,日本制造本質上過于強調模仿,而對于差異化的強調不足,導致了經營方式單一,長期以往,其所謂高質量發展難以持續。在這個問題上,德國制造業也面臨同樣的問題。

小松集團顧問坂根正弘(SAKANE Masahiro)

小松集團顧問坂根正弘(SAKANE Masahiro)

? ? ? 大家都知道日本制造崇尚“工匠精神”,但是,這不過是模仿工作的精細化。

? ? ? 1999年香港播放了《創世紀》電視劇,主人公葉榮添發明了電子寵物,雄心勃勃的想開創一番事業。在電子展覽會上,被唯一的日本商人看中后,滿以為可以獲得大量的訂單,但全世界尋找模仿改善產品的日本商人只想收購專利,并爭取不斷改善產品,把這個電子寵物產品做得更小,更耐用,然后向全世界推廣盈利。

? ? ? 據工業4.0研究院長期跟蹤日本制造的專家介紹,日本企業家對商業情報的收集非常認真細致,這是日本制造尋找模仿對象的一種基本方法。從《創世紀》電視劇中葉榮添的電子寵物知識產權被收購一事來看,就體現了日本獲取信息、購買或模仿、不斷改進和全球銷售的思路。

《創世紀》葉榮添以55萬港元出售了電子寵物

《創世紀》葉榮添以55萬港元出售了電子寵物

? ? ? 回顧歷史,日本制造業在第二次世界大戰后經歷了一段時間的高速發展期,但到了八十年代日美之間發生了貿易戰。美國認為,日本制造只是一味的模仿美國產品,通過不斷改進來與美國產品競爭,這是不公平的根源。

? ? ? 當然,日美貿易戰中美國提出的理由跟目前中美貿易戰的理由一樣荒謬,但當時日本制造缺乏顛覆性創新,難以讓美國服氣,這是真實存在的現象。

? ? ? 日本在上個世紀八十年代,曾經想介入到小型機,后來在九十年代,企圖介入到互聯網,但結果是顯而易見的。在小型機上,日本好高騖遠,力圖建設一套全新的第五代計算機架構,結果慘不忍睹,直到今天還對日本計算機行業有不小的影響;在互聯網領域,日本DoCoMo搞了一個i-Mode,雖然在國內順風順水,但在海外卻一敗涂地。

日本DoCoMo在英國的i-Mode廣告

日本DoCoMo在英國的i-Mode廣告

? ? ? 當然,筆者在《日本制造業白皮書》讀后感系列中,一再提到了日本1995年正式啟動的智能制造系統(IMS,Intelligent Manufacturing Systems),更是經典的失敗案例。

? ? ? 正如2018年發布的《日本制造業白皮書》中,日本再三警告,在堅持強調模仿改善的現場力同時,也應該考慮第四次工業革命,這是非連續創新的機會。但是,日本經產省仍然長篇累牘的強調,日本制造業的基礎和傳統是現場力。

? ? ? 工業4.0研究院的日本專家指出,日本實際上處于一種矛盾心態,一方面不甘心在第四次工業革命中落后,另外一方面也擔心犯了上個世紀冒進的錯誤。可惜,至少從《日本制造業白皮書》中,筆者看不到日本如何要企業家做到打破常規,同時,又可以保持傳統。

? ? ? 毫無疑問,日本制造處于矛盾之中。

 

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《日本制造業白皮書(2018)》讀后感系列:

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之一:官僚體系

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之二:基本法

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之三:非連續創新

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之四:現場力

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之五:互聯工業

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之六:自動化

《日本制造業白皮書(2018)》讀后感之七:模仿

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