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工業(yè)連接

工業(yè)4.0時代的模式變革及實踐

2025China.cn   2015年08月17日

  引言:根據(jù)老牌工業(yè)國德國對工業(yè)革命的描述,人類社會即將從工業(yè)3.0階段走向4.0時代。工業(yè)4.0時代雖然有著許多獨特之處,在促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)模式變革的同時,也會繼續(xù)遵循經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律。企業(yè)需要在轉(zhuǎn)型升級的同時,認(rèn)識到這些規(guī)律,從而為新時代做好競爭的準(zhǔn)備。

 

 

  按照德國對工業(yè)革命的階段性描述,人類社會將逐步跨越工業(yè)3.0階段,走向工業(yè)4.0時代。在工業(yè)4.0時代,除了生產(chǎn)力獲得巨大提升,同時還會有商業(yè)模式的巨大變革。與時共進(jìn)的企業(yè)家可以洞悉工業(yè)4.0新的價值創(chuàng)造方式,為自己找到新的競爭優(yōu)勢。

  雖然工業(yè)4.0時代具有諸多獨特之處,但它仍然具有一定的經(jīng)濟(jì)及發(fā)展規(guī)律,企業(yè)家需深刻認(rèn)識這些規(guī)律,及時調(diào)整自己的生產(chǎn)經(jīng)營方式,為新時代的競爭做好準(zhǔn)備,成為工業(yè)4.0時代的弄潮兒。

  一、工業(yè)4.0時代的基本特征

  人類社會發(fā)展的最大約束是技術(shù)的限制,雖然人們可以憧憬一些美好的生產(chǎn)或生活方式,但如果當(dāng)時的技術(shù)不能支撐這些價值創(chuàng)造方式發(fā)生,這些美好的前景也只能存在于想象之中,并不能變?yōu)楝F(xiàn)實。工業(yè)4.0時代是人類社會發(fā)展的全新階段,由于新技術(shù)的進(jìn)步及應(yīng)用,導(dǎo)致人類社會發(fā)展的約束條件發(fā)生了改變,從而為新的價值創(chuàng)造方式提供了基礎(chǔ)。

  什么是第四次工業(yè)革命

  從德國工業(yè)4.0平臺(Platform Industrie 4.0,德國各協(xié)會及企業(yè)聯(lián)合成立的負(fù)責(zé)工業(yè)4.0相關(guān)體系研究及推廣的一個組織)提供的定義來看,人類社會目前經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,并正在邁向第四次工業(yè)革命。對于250年前發(fā)生在英國的第一次工業(yè)革命,以及150年前開始的第二次工業(yè)革命,學(xué)界及產(chǎn)業(yè)界幾乎沒有任何異議。

  

  對于第三次工業(yè)革命,目前有兩種說法:一種是美國一位能源專家寫了一本名為《第三次工業(yè)革命》的書,把未來以能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的社會稱為第三次工業(yè)革命;另外一種說法是,哈佛商業(yè)歷史學(xué)家阿爾弗雷德·D·錢德勒在《信息改變美國:驅(qū)動國家轉(zhuǎn)型的力量》一書中提出,“按照最初的構(gòu)想,我們想把書名定為《第三次工業(yè)革命:信息技術(shù)在美國從殖民時代向當(dāng)代變遷過程中所起的作用》”,可見德國借此明確提出以PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)為代表的工業(yè)3.0,是有一定的學(xué)術(shù)研究基礎(chǔ)的。

  對于工業(yè)4.0,德國工業(yè)4.0平臺明確定義為第四次工業(yè)革命。從工業(yè)革命的定義來看,僅僅是生產(chǎn)力的提升,那還只是量變,不能稱為工業(yè)革命,必須有生產(chǎn)關(guān)系(管理變革)的改變,我們才可以稱為工業(yè)革命。

  在第一次工業(yè)革命發(fā)生的時候,主要的技術(shù)創(chuàng)新是機(jī)械化的應(yīng)用,與此相伴的是工廠的出現(xiàn),并形成了一個人類社會從未出現(xiàn)過的階層——工人,這對于人類社會來講是一個革命,因為它影響到了人類社會的發(fā)展。在第二次工業(yè)革命的時候,按照錢德勒的說法,由于工業(yè)化進(jìn)程繼續(xù)推進(jìn),電氣化和自動化的廣泛應(yīng)用,大規(guī)模生產(chǎn)開始出現(xiàn),這要求有專業(yè)的管理人員來對工廠進(jìn)行管理,至此,人類開始利用專業(yè)管理人員來對工廠進(jìn)行管理,這大大提高了工廠的管理效率。在第三次工業(yè)革命的時候,其主要的技術(shù)創(chuàng)新是信息化的應(yīng)用,對于第三次工業(yè)革命的生產(chǎn)關(guān)系改變,目前沒有看到專門的文獻(xiàn)進(jìn)行解釋,工業(yè)4.0研究院根據(jù)大量資料研究認(rèn)為,信息工作者的出現(xiàn),可以作為第三次工業(yè)革命生產(chǎn)關(guān)系改變的代表。

  基于以上三次工業(yè)革命的認(rèn)識,我們可以對第四次工業(yè)革命進(jìn)行描述,第四次工業(yè)革命是第三次工業(yè)革命之后的一次新的工業(yè)革命,它主要以CPS(Cyber-Physical Systems,信息物理融合系統(tǒng))為核心技術(shù)特征。筆者認(rèn)為,第四次工業(yè)革命帶來的管理變革,很可能是出現(xiàn)新型的工作者,這種工作者可能是社會的每一個人,這主要是由互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用所帶來的。

  因此,對于德國工業(yè)4.0平臺提出的工業(yè)4.0概念,應(yīng)該以一個時代來認(rèn)識,其中既有技術(shù)創(chuàng)新所帶來的生產(chǎn)力提升和商業(yè)模式的改變,同時也有生產(chǎn)關(guān)系或管理變革發(fā)生。本文主要關(guān)注工業(yè)4.0時代模式變革的規(guī)律及應(yīng)用。

  工業(yè)4.0的三個高度化

  基于工業(yè)4.0研究院的研究成果,工業(yè)4.0時代具有三個高度化技術(shù)特征,也就是高度自動化、高度信息化及高度網(wǎng)絡(luò)化。一般來講,自動化是工業(yè)2.0時代的特征,而信息化是工業(yè)3.0時代的特征,在工業(yè)4.0時代,自動化和信息化將繼續(xù)深入發(fā)展,形成高度自動化和高度信息化,同時工業(yè)4.0時代還將由于各種設(shè)備和系統(tǒng)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),具有高度網(wǎng)絡(luò)化的特征,這是工業(yè)4.0時代獨有的技術(shù)特征。

  

  目前研究領(lǐng)域沒有專家對工業(yè)4.0的技術(shù)特征進(jìn)行清晰的描述,特別是針對中國的語言習(xí)慣(例如,信息化在西方語系中稱為數(shù)字化),更是缺乏明確的說明。筆者結(jié)合中國對工業(yè)化和信息化等專有名詞的描述,設(shè)計了三個高度化的判定標(biāo)準(zhǔn),也就是說,我們可以利用三個高度化技術(shù)特征來對企業(yè)實踐進(jìn)行工業(yè)4.0判定。

  首先,我們來看看高度自動化的判定標(biāo)準(zhǔn)。自動化是第二次工業(yè)革命主要的技術(shù)創(chuàng)新,通過電氣化的應(yīng)用,實現(xiàn)了大規(guī)模流水線作業(yè),這大大釋放了機(jī)器的力量,避免了人的體能等約束帶來的限制,因此,其生產(chǎn)力大幅度上升。我們可以從福特汽車自動化流水線作業(yè)的案例看到,自動化流水線給生產(chǎn)制造領(lǐng)域的效率提升帶來巨大改變,正因為這種大規(guī)模制造的出現(xiàn),使得普通人也可以買得起汽車。

  在工業(yè)4.0時代,自動化還會繼續(xù)發(fā)展和應(yīng)用。從技術(shù)發(fā)展趨勢來看,自動化將呈現(xiàn)智能化的特征,大量的智能機(jī)器人的應(yīng)用,將導(dǎo)致自動化生產(chǎn)線更具有柔性,可以實現(xiàn)多種產(chǎn)品的生產(chǎn),同時隨著生產(chǎn)制造現(xiàn)場的自動化設(shè)備集成度增加,實現(xiàn)所謂高度自動化,大量的工作將主要由自動化設(shè)備來實現(xiàn),這為無人化工廠的出現(xiàn)提供了可能。

  其次,對于高度信息化的判定標(biāo)準(zhǔn),我們需要認(rèn)識到,生產(chǎn)制造企業(yè)的信息化,一般可以通過經(jīng)營管理系統(tǒng)和生產(chǎn)制造系統(tǒng)來實現(xiàn),前者主要體現(xiàn)為ERP、CRM和HRM等系統(tǒng),而后者主要體現(xiàn)為PLM(Product Lifecycle Management,產(chǎn)品生命周期管理)、MES(Manufacturing Execution System,制造執(zhí)行系統(tǒng))及DNC(Distributed Numerical Control,分布式數(shù)控)等系統(tǒng)。具體來講,經(jīng)營管理信息化系統(tǒng)主要是為了實現(xiàn)涉及非生產(chǎn)現(xiàn)場的管理內(nèi)容,而生產(chǎn)制造信息化系統(tǒng)主要是為了解決產(chǎn)品核心價值創(chuàng)造過程的管理,例如產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造等。

  與自動化類似,信息化在工業(yè)4.0時代也將繼續(xù)發(fā)展,它將主要以更加高度的集成為特征。一些提供智能工廠或數(shù)字化工廠解決方案的企業(yè),把ERP、PLM、MES及SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))等系統(tǒng)集成到一起,形成一個完整的解決方案,稱為數(shù)字化工廠解決方案,的確是一個可行的方式。不過,高度信息化集成帶來一個困難,針對具體的企業(yè)需求,供應(yīng)商還需要進(jìn)行一定的定制化開發(fā)和優(yōu)化。

  最后,我們來看工業(yè)4.0時代的高度網(wǎng)絡(luò)化特征,這是工業(yè)4.0時代獨有的特征,是工業(yè)2.0和3.0都不具有的,同時也是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域應(yīng)用的結(jié)果。需要指出的是,與傳統(tǒng)主要服務(wù)于消費領(lǐng)域的TCP/IP協(xié)議組為核心的消費互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同,工業(yè)領(lǐng)域需要具有不同技術(shù)指標(biāo)的工業(yè)級互聯(lián)網(wǎng),諸如實時性、安全性等特定的技術(shù)指標(biāo)要求,是工業(yè)4.0時代的高度網(wǎng)絡(luò)化所體現(xiàn)的一些不同。

  綜上所述,工業(yè)4.0時代具有所有工業(yè)革命所具有的基本特征,那就是生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系都會發(fā)生改變,同時工業(yè)4.0時代也具有三個高度化特征,其中高度網(wǎng)絡(luò)化體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的滲透,這也是工業(yè)4.0時代的最大技術(shù)特征,它帶來的模式變革將是我們最應(yīng)該關(guān)注的焦點。

  二、基于價值的商業(yè)模式變革

  在具有三個高度化特征的工業(yè)4.0時代,傳統(tǒng)的以專業(yè)分工為核心的工業(yè)價值創(chuàng)造體系將發(fā)生改變,發(fā)生這種改變的根本原因是約束生產(chǎn)經(jīng)營模式的條件發(fā)生了改變,其中,高度網(wǎng)絡(luò)化的作用最為明顯。由于價值創(chuàng)造體系發(fā)生了改變,以此為基礎(chǔ)的商業(yè)模式就具有了變革的可能。

  全新的工業(yè)價值生態(tài)

  正如前文所述,自動化和信息化在工業(yè)革命的不同階段大大釋放了生產(chǎn)力,解除了人類社會發(fā)展的一些約束條件,促進(jìn)了生產(chǎn)制造能力的大大提升。同樣,網(wǎng)絡(luò)化在工業(yè)4.0時代,將再次解除人類的約束,形成新的生產(chǎn)能力,并改變社會技術(shù)體系。

  

 

  在傳統(tǒng)的工業(yè)革命時期,存在一個微笑曲線,其本質(zhì)含義表明生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)占有價值鏈上的份額比較少,攫取價值鏈上大部分價值的是產(chǎn)品設(shè)計及銷售渠道環(huán)節(jié)。例如,蘋果的iPhone產(chǎn)業(yè)鏈上的價值大部分被設(shè)計iPhone的蘋果獲取了,同時由于蘋果主要通過自有線上和線下渠道銷售iPhone,渠道上可以獲得的價值也是有限的,為蘋果加工iPhone的富士康等生產(chǎn)制造企業(yè)能夠從iPhone產(chǎn)業(yè)鏈上分配的價值并不大。

  在工業(yè)4.0時代,生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)占取整個產(chǎn)業(yè)鏈上價值不高的現(xiàn)象不會改變,甚至?xí)鼮橥怀?。業(yè)內(nèi)有專家認(rèn)為智能制造可以幫助企業(yè)獲得更多的價值,這實際上是一種一廂情愿的想法,或者說這種想法是基于其他環(huán)節(jié)的利益相關(guān)者不愿意爭取更多份額的假設(shè),這是不成立的。

  按照邁克·波特所構(gòu)建的競爭分析模型來看,通常對于一個以生產(chǎn)制造為核心的價值鏈,如果不能控制創(chuàng)新的環(huán)節(jié)——例如,產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品服務(wù)化,那么這個企業(yè)是不能獲取較大的價值份額的,因為價值鏈上的其他企業(yè)不會讓渡其價值的。我們從蘋果在iPhone設(shè)計、制造和銷售這個完整的價值鏈環(huán)節(jié)上的表現(xiàn)就可以看到這樣的證據(jù)。

  為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?工業(yè)革命以來,特別是第二次工業(yè)革命以來出現(xiàn)的專業(yè)化分工以及流水線,導(dǎo)致無差異化的工廠越來越突出,使得工廠擁有者難以“逼迫”供應(yīng)鏈降價以及提高產(chǎn)品的出廠價,除非這家企業(yè)自己控制了設(shè)計這個環(huán)節(jié),可以讓消費者對工廠的品牌有很好的認(rèn)知度。例如,家電企業(yè)海爾就擁有工廠,在市場上可以獲得消費者的支持,因此還具有一定的市場定價權(quán)。

  即便在工業(yè)4.0時代實現(xiàn)了智能工廠和智能制造,仍然不能改變工廠的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)難以從價值鏈上獲得更多利益的結(jié)果,由于智能工廠的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化,也許可以把無差異化發(fā)揮到極致,從而會形成所謂商品化的結(jié)果,也就是任何一位擁有投資能力的企業(yè)家,都可以通過一定的投資購買一個智能工廠,從而為自己生產(chǎn)產(chǎn)品提供可能。事實上,諸如蘋果、小米和華為,正是因為中國制造的成熟和完備,通過在產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品服務(wù)上的創(chuàng)新,很快成為市場上的翹楚,我們可以看到智能工廠的無差異化為他們的戰(zhàn)略提供了可能和方便。

  正如互聯(lián)網(wǎng)在消費領(lǐng)域的應(yīng)用一樣,互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用,將大大促進(jìn)生產(chǎn)力的提升。更重要的是,由于生產(chǎn)制造的網(wǎng)絡(luò)化,將導(dǎo)致原有的價值創(chuàng)造體系發(fā)生革命性的變化,從而會產(chǎn)生大量的創(chuàng)新商業(yè)模式,促進(jìn)新工業(yè)價值生態(tài)的產(chǎn)生和發(fā)展。

  基本的工業(yè)4.0模式

  從德國工業(yè)4.0體系來看,將來會出現(xiàn)三大集成,分別是縱向集成、端到端集成和橫向集成,這也反映了三大商業(yè)模式的形態(tài)。從集成發(fā)生的邊界來看,縱向集成發(fā)生在車間,也就是工廠內(nèi)部;端到端集成涉及到產(chǎn)業(yè)鏈,是產(chǎn)業(yè)鏈邊界的體現(xiàn);而橫向集成是跨越了多條產(chǎn)業(yè)鏈,可以體現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)生態(tài)的邊界,這也是最大范疇的集成活動。

  

 

  集成的邊界實際上代表著網(wǎng)絡(luò)化程度的不同。一般來講,網(wǎng)絡(luò)化程度代表著其商業(yè)模式的復(fù)雜度,同時也代表其持續(xù)性,一個較為復(fù)雜的價值網(wǎng)絡(luò),可以形成更好的網(wǎng)絡(luò)外部性,為企業(yè)提供更好的競爭優(yōu)勢來源,這是我們關(guān)注工業(yè)4.0時代商業(yè)模式的根本理由。

  演化經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉·拉佐尼克在《車間的競爭優(yōu)勢》一書中指出,迄今為止的歷次工業(yè)革命,都是從車間的技術(shù)革新開始的。我們很容易理解,第一次工業(yè)革命產(chǎn)生工廠以來,人類社會就形成了一個個以工廠形式存在的生產(chǎn)單元,這也是現(xiàn)代工業(yè)文明的一種存在狀態(tài)。在工業(yè)4.0時代,車間的革命將繼續(xù),由于網(wǎng)絡(luò)化在生產(chǎn)制造價值創(chuàng)造體系中的存在,將產(chǎn)生一種新的工業(yè)價值生態(tài),這種新工業(yè)價值生態(tài)將是人類生產(chǎn)力得以釋放的最突出特征。

  在工業(yè)4.0時代,除了傳統(tǒng)的車間革命,網(wǎng)絡(luò)化為產(chǎn)業(yè)鏈的信息集成提供了便利。處于產(chǎn)業(yè)鏈上主導(dǎo)地位的企業(yè),有機(jī)會后向集成供應(yīng)鏈的信息,從而為智能工廠提供更好的原材料供應(yīng)能力,為企業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模定制提供可能性;另外,企業(yè)還可以利用智能工廠帶來的優(yōu)勢,進(jìn)一步延展價值鏈,介入到渠道服務(wù)中去,一方面可以直接通過服務(wù)互聯(lián)網(wǎng) (IoS,Internet of Services) 提供消費互聯(lián)網(wǎng)類似的電子商務(wù)服務(wù),另外一方面,考慮到智能工廠的能力,企業(yè)還可以提供應(yīng)用商店,通過類似蘋果App Store一樣的方式,擴(kuò)展產(chǎn)品的增值服務(wù)范疇。

  更進(jìn)一步,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)化在多個行業(yè)得到應(yīng)用后,如果擁有一定的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及信息標(biāo)準(zhǔn),不同行業(yè)代表的產(chǎn)業(yè)鏈將產(chǎn)生交織,形成橫向集成的模式,最終促進(jìn)新工業(yè)價值生態(tài)的誕生。

  從價值創(chuàng)造的角度來看,橫向集成所產(chǎn)生的新工業(yè)價值生態(tài)更具有顛覆性,因為它很可能會產(chǎn)生在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)邊界內(nèi)無法創(chuàng)造的價值。這正是橫向集成所帶來的優(yōu)勢,也是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對人類社會最大的貢獻(xiàn)。與此對比,傳統(tǒng)消費互聯(lián)網(wǎng)的改變可能是微不足道的,因為人類社會的大部分價值創(chuàng)造,還主要發(fā)生在物理世界,高度網(wǎng)絡(luò)化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,促使了這種改變的發(fā)生。

  工業(yè)4.0模式演進(jìn)路徑

  從工業(yè)4.0三大基本模式涉及的邊界來看,其難度各不相同??v向集成一般可以通過工廠管理者統(tǒng)一要求,比較容易實現(xiàn),因為工廠管理者擁有較大的資源調(diào)動權(quán);端到端集成涉及到產(chǎn)業(yè)鏈上的不同利益相關(guān)者,因此實現(xiàn)的難度會增加,主要是利益的問題不容易獲得統(tǒng)一;當(dāng)然,橫向集成涉及到不同行業(yè)的企業(yè),其利益協(xié)調(diào)會更加困難,實現(xiàn)難度會更高。

  實際調(diào)研結(jié)果顯示,目前主要的工業(yè)4.0實踐大都發(fā)生在車間,體現(xiàn)為所謂智能工廠或數(shù)字化工廠改造,一方面是因為目前工廠的主要價值創(chuàng)造過程仍然在工廠,另外一方面,基于工廠邊界的模式變革,相對容易實現(xiàn),也容易從效率提升等方面得到管理層的一致認(rèn)同。相對而言,端到端集成和橫向集成涉及到單一或多條價值鏈,協(xié)調(diào)的利益要更多,實現(xiàn)起來也更不容易,在短期內(nèi)缺乏恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)和用戶基礎(chǔ),還需要更多時間的試驗和優(yōu)化。

  一般的情況,當(dāng)生產(chǎn)制造企業(yè)完成了智能工廠的改造,這就為企業(yè)實現(xiàn)模式變革提供了最基本的條件,企業(yè)會嘗試走向端到端集成的模式。在實現(xiàn)端到端集成模式的時候,應(yīng)該分為面向企業(yè)和面向消費者,因為這會影響其價值創(chuàng)造方式。

  針對企業(yè)的端到端集成將主要體現(xiàn)為制造業(yè)服務(wù)化,目前主要體現(xiàn)為預(yù)測性維護(hù)等增值服務(wù),這是企業(yè)愿意為之付費的服務(wù)。為航空公司提供發(fā)動機(jī)的通用電氣正是通過預(yù)測性維護(hù),創(chuàng)造了上百億美元的市場;同樣,為企業(yè)提供挖掘機(jī)的三一重工,也通過類似的預(yù)測性維護(hù)服務(wù),創(chuàng)造了新的服務(wù)機(jī)會。

  針對消費者的端到端集成主要體現(xiàn)為大規(guī)模定制及增值服務(wù)。對于面向消費者的產(chǎn)品,大部分消費群體有個性化產(chǎn)品的需求,這給生產(chǎn)廠商提供了創(chuàng)造價值的機(jī)會。例如,為消費者提供家電的海爾,就發(fā)現(xiàn)消費者有個性化顏色、形狀及功能等多種特性的要求,而且他們愿意為此支付更多的費用。事實上,即便消費者不支付更多的溢價,企業(yè)也可以通過提供差異化的產(chǎn)品及服務(wù),在市場競爭中獲得有利的地位。

  毫無疑問,縱向集成和端到端集成模式變革為消費者及客戶提供了新的價值,但這還是量變,如果在生產(chǎn)制造領(lǐng)域可以實現(xiàn)多個不同領(lǐng)域的融合,那么這種橫向集成帶來的將是全新的價值創(chuàng)造可能。例如,當(dāng)汽車、IT和保險三大領(lǐng)域的企業(yè)聯(lián)合起來,就可以實現(xiàn)提供工業(yè)云及大數(shù)據(jù)服務(wù)的IT公司從汽車制造商獲得汽車實時數(shù)據(jù),打包成一種信用服務(wù),提供給保險公司,而保險公司可以設(shè)計新的保險產(chǎn)品,消費者由此獲得更好更便宜的保險產(chǎn)品服務(wù)。

  因此,縱向集成到端到端集成以及橫向集成的商業(yè)模式演進(jìn)路徑,能夠成為工業(yè)4.0時代的主要演進(jìn)路徑??v向集成將成為端到端集成和橫向集成的基礎(chǔ),端到端集成也會促進(jìn)橫向集成的發(fā)生。

  三、開放驅(qū)動工業(yè)4.0模式實踐

  為了獲得競爭優(yōu)勢,企業(yè)會利用開放的方式來改變原有的價值創(chuàng)造方式。對于傳統(tǒng)以車間為基礎(chǔ)的核心價值創(chuàng)造過程,在短期內(nèi)不太容易發(fā)生改變,但在工業(yè)4.0體系中的物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,將產(chǎn)生一些新的價值創(chuàng)造者,它們?yōu)榱俗非笞约旱母偁巸?yōu)勢,會利用開放的手段,加強開放戰(zhàn)略的制定和執(zhí)行。

  工業(yè)4.0時代的開放戰(zhàn)略

  在工業(yè)4.0時代,由于其特定的高度網(wǎng)絡(luò)化,將導(dǎo)致工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)大量的跨越傳統(tǒng)車間邊界的價值創(chuàng)造過程,這些過程將導(dǎo)致面向價值的商業(yè)模式設(shè)計發(fā)生改變,這種改變要求企業(yè)采取開放戰(zhàn)略。

  筆者發(fā)布在2014年第9期《清華管理評論》上的《新競爭優(yōu)勢:移動互聯(lián)網(wǎng)時代的商業(yè)模式設(shè)計》一文中,曾指出了開放戰(zhàn)略的含義,那就是把企業(yè)的核心資源能力開放出來,可以以收費或免費的方式,讓利益相關(guān)者使用,從而推動獲得開放資源能力的企業(yè)創(chuàng)造新的價值。一般情況下,采用開放戰(zhàn)略的企業(yè)都是為了實現(xiàn)自己的核心產(chǎn)品或服務(wù)的創(chuàng)新,而為自己創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境,推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)良性發(fā)展。

  與互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的極端開放模式不同,處于生產(chǎn)制造領(lǐng)域的創(chuàng)新企業(yè),會很小心地界定開放模式的實施邊界,因為只有通過恰當(dāng)?shù)倪吔缭O(shè)定,才可以保護(hù)核心價值創(chuàng)造者有足夠的動力去創(chuàng)新,同時也可以為自身找到重新分配生態(tài)價值的機(jī)會。更重要的是,新玩家可以通過開放模式的逐步演進(jìn),保證整個生態(tài)的有效,避免傷及自身利益。

  對于開放模式的邊界選擇,需要遵循一定的規(guī)則。簡單地講,應(yīng)該遵循三大基本商業(yè)模式的演進(jìn)路徑,即縱向集成、端到端集成和橫向集成。由于三大基本商業(yè)模式擁有自身的價值創(chuàng)造邊界,那么在選擇開放邊界的時候,自然要小心翼翼,充分考慮邊界的范圍。

  

  在工業(yè)4.0時代,開放戰(zhàn)略主要體現(xiàn)在底層的物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng),這兩個層面的開放,將促進(jìn)新的工業(yè)價值生態(tài)產(chǎn)生。

  物與物連接的物聯(lián)網(wǎng),能夠在一定程度上實現(xiàn)生產(chǎn)能力的虛擬化,這是一個很重要的趨勢,這種虛擬化有點類似云計算,云計算實現(xiàn)了計算能力的虛擬化,用戶可以自由地按需使用計算能力,而物聯(lián)網(wǎng)的連接,將促使生產(chǎn)能力的聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)生產(chǎn)制造能力按需使用。目前一些企業(yè)正在做這方面的工作,例如,富士康就有類似的實驗項目,沈陽機(jī)床也計劃推動機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化,其目的也是為了實現(xiàn)機(jī)床生產(chǎn)加工能力的虛擬化。

  服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0體系中的概念,跟傳統(tǒng)的消費互聯(lián)網(wǎng)概念有些不同,服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了制造服務(wù)化趨勢,讓傳統(tǒng)的普通產(chǎn)品變成智能產(chǎn)品,智能產(chǎn)品可以不斷反饋各種信息給工廠內(nèi)部的服務(wù)中心,這個過程實際上有消費者及用戶的參與,體現(xiàn)了開放戰(zhàn)略的價值。

  利用開放戰(zhàn)略獲得優(yōu)勢

  目前有一些領(lǐng)先的企業(yè),根據(jù)自身行業(yè)特點及企業(yè)資源能力優(yōu)勢,設(shè)計了新的價值創(chuàng)造體系,形成了獨特的工業(yè)4.0模式實踐,其核心仍然是基于開放的生態(tài)構(gòu)建方式。例如,通用電氣的Predix開放工業(yè)云平臺、海爾推動的以互聯(lián)工廠為核心的U+智慧生活平臺、三一重工計劃利用自身設(shè)備構(gòu)建眾創(chuàng)空間等。

  企業(yè)在推行開放戰(zhàn)略的時候,一般需要把自身的核心資源和能力開放給產(chǎn)業(yè)鏈或產(chǎn)業(yè)生態(tài)的利益相關(guān)者,從而整體提升以自身為核心生態(tài)的競爭優(yōu)勢。商業(yè)發(fā)展史上不乏這樣的經(jīng)典案例,例如,英特爾通過購買主板廠商并把相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)免費開放,大大促進(jìn)了以英特爾芯片為核心的PC生態(tài)的繁榮。

  在工業(yè)4.0時代,高度網(wǎng)絡(luò)化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,也將促使生態(tài)型企業(yè)的出現(xiàn),這也要求這些企業(yè)可以突破交易型的傳統(tǒng)思維,切實地把構(gòu)建生態(tài)作為其戰(zhàn)略發(fā)展的核心目標(biāo)。一般來講,為了促進(jìn)有利于自身的生態(tài)發(fā)展,采用開放戰(zhàn)略的企業(yè)必須小心設(shè)定開放的節(jié)奏和范圍,盲目地開放不僅不能給企業(yè)帶來好處,還會沖擊企業(yè)原有價值體系的穩(wěn)定。

  通用電氣利用自身在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域長期積累的數(shù)據(jù),推出了工業(yè)云平臺Predix,該平臺主要為航空公司提供預(yù)測性維護(hù)的服務(wù)。所謂預(yù)測性維護(hù),就是利用部署在設(shè)備上的傳感器,收集設(shè)備的各種數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)傳送到工業(yè)云平臺上去,通用電氣在全球設(shè)立了多個專業(yè)的大數(shù)據(jù)服務(wù)中心,他們會對收集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判斷發(fā)動機(jī)的運行狀況,提前對發(fā)動機(jī)是否維修做出決策,從而避免飛機(jī)飛行過程中出現(xiàn)故障,降低事故發(fā)生的可能性。

  在為自身核心產(chǎn)品提供預(yù)測性維護(hù)之后,通用電氣積累了豐富的經(jīng)驗,逐步形成了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念,并聯(lián)合全球一些大型企業(yè),創(chuàng)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (IIC,Industrial Internet Consortium) ,期望為工業(yè)領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn),延續(xù)美國互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的輝煌。

  國內(nèi)一些工業(yè)企業(yè)也意識到開放戰(zhàn)略的重要性,其中家電企業(yè)海爾和機(jī)械制造企業(yè)三一重工的實踐值得關(guān)注。

  海爾利用端到端集成的方式,圍繞互聯(lián)工廠打通了供應(yīng)鏈和電子商務(wù),為了發(fā)揮社會的創(chuàng)新力量,推出了海爾開放創(chuàng)新平臺 (HOPE,Haier Open Partnership Ecosystem) ,有意愿參與家電設(shè)計的團(tuán)隊或個人,可以利用逐步完善的HOPE平臺,把創(chuàng)意通過海爾的互聯(lián)工廠生產(chǎn)出來,并有可能形成一個新的產(chǎn)品

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