工业互联网:制造巨头的“苹果”梦想


7月7日,美国通用电气公司(GE)与中国电信集团达成合作,将其工业互联网Predix平台(相当于工业设备版的操作系统)与中国电信的综合信息服务相连接。自此,美国的工业互联网将进入中国的云存储、远程医疗应用、智能制造、云计算等领域。

几天后,中国工业互联网协会在纽约成立。这是继中德工业4.0对话机制建立之后,中美产业界及信息通信行业国际合作取得的一项重大突破。

据报道,通用电气已在中国开展了12个工业互联网试点项目,并正在推广40多个大数据分析应用。作为第三次工业浪潮的象征,工业互联网开始参与并影响中国工业领域“互联网+”行动计划的实施进程。

在中国工业大规模引入工业互联网之前,有必要深入考察工业互联网的由来、它要做什么、为何而做,以及是否存在副作用?

工业互联网

重塑“美国制造”

2008年金融危机后,美国政府最大的反思是认识到实体经济在国民经济中的重要性,坚信工业是国家竞争力的重中之重,并陆续出台了一系列国家规划,例如《重振美国制造业框架》、《先进制造业伙伴关系计划》和《先进制造业国家战略规划》,以实施“再工业化”国家战略。

2012年,作为美国制造业领军企业的通用电气率先提出了“工业互联网”这一概念。依托于机器与设备之间的互联互通及分析软件,通用电气改变了以往单一智能设备的模式,通过高性能设备、低成本传感器、互联网以及大数据采集与分析技术的深度融合,大幅提升了现有产业的效率,并催生了全新的产业形态。

这一理念由来已久。早在2005年,通用电气的航空发动机公司就重组为GE航空,由此开启了商业模式的转型之路。该公司最初仅从事航空发动机的生产。如今,通过在飞机上安装大量传感器,GE能够实时采集飞机的各项参数,并借助大数据分析技术,为航空公司提供涵盖运营与维护管理、能力保障、运行优化及财务规划的一整套解决方案。此外,GE还能提供安全管控和导航预测等多种服务。就这样,GE逐步转型成为一家名副其实的软件公司。

以意大利航空为例,通用电气在每架飞机上安装了数百个传感器,可实时采集大量数据,包括发动机运行状况、温度和燃油消耗等。通过GE软件进行海量数据分析后,能够精准地提供最佳的控制方案。仅凭这一点,意大利航空每年便能在145架飞机上节省1500万美元的燃油成本。此外,借助这些数据,还可提前预测发动机故障的可能性,从而实施预防性维护,避免因机器故障导致航班延误、成本增加,甚至更严重的安全事故。

正是通过这种信息技术与设备的深度融合,通用电气逐步实现了从设备制造商向智能服务提供商的转型,其商业模式也从单一的设备销售,转变为集智能设备、智能分析与智能决策于一体的智能系统供应商。

专家普遍认为,工业互联网的价值将体现在三个方面。第一,提高设备使用效率,从而减少能源浪费,并在一定程度上推动GDP增长;第二,提升系统设备的维护效率,缩短维修时间,这相当于提高了生产率;第三,优化并简化操作流程,相当于释放出更多宝贵的人力资源。

通用电气预测,如果工业互联网每年能将生产率提高1%至1.5%,未来20年将使美国人的平均收入增长25%至40%。如果世界其他地区能够实现美国生产率增长的一半,那么在此期间,工业互联网将为全球GDP新增10万亿至15万亿美元。

为此,通用电气于2011年在硅谷成立了工业互联网研发中心,目前研发团队规模已达到数千人。2013年,通用电气宣布将在未来三年内投资15亿美元,用于发展工业互联网。今年4月,通用电气又宣布,将在未来两年内剥离其价值3630亿美元的大部分金融业务,并计划到2018年,通用电气90%的利润将来自高回报的工业业务,而这一比例去年仅为58%。

由此可以看出,工业互联网的价值不仅在于推动大型制造商向智能制造系统转型,以及助力服务提供商发展,还在于打造一种全新的高端实体经济,其利润率将高于金融业。

开放平台

打造智能制造“苹果”体系

美国是互联网的发源地,工业互联网正是诞生于互联网这一独具特色的开放性品牌之上。与互联网相比,工业互联网不仅应实现电信网络、数据存储与传输等信息通信技术领域的开放性,还应实现制造技术与信息技术之间的开放与融合。

这是一个横跨“两大IT领域”的研发阵营。2014年3月,通用电气与IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业共同成立了全球工业互联网联盟(IIC)。工业互联网联盟实行开放的会员制,致力于实现不同厂商设备之间的数据共享。这不仅涉及互联网网络协议,还涵盖IT系统中数据的存储容量、互联互通设备与非互联互通设备等各种参数。其目标是通过制定通用标准,打破技术壁垒,利用互联网激活传统工业流程,更好地推动物理世界与数字世界的深度融合。“我们的目标是加速联网机器与设备的开发、获取及广泛应用,促进智能分析,并为工作人员提供有力支持。”目前,工业互联网联盟已拥有167个成员。

这是一个具有生态意义而非产业链意义的开放系统。2014年10月,通用电气宣布,其工业互联网平台Predix(相当于工业设备的“操作系统”版本)向全球所有企业开放,将互联网领域中平台与应用开发者之间的合作模式引入工业界,从而为用户快速大规模开发定制化行业应用提供有力保障。这一工业生态系统与智能手机领域的苹果公司极为相似,必将大大加速工业互联网在制造业各细分领域的落地生根。

这是一个面向全球市场的标准化合作组织。目前,中国电信、海尔、华为、中国信息通信研究院、沈阳自动化研究所、中国科学院等中国企业与机构已加入IIC,并将与全球工业互联网行业共享最前沿的技术与资源。

我们认为,通用电气及其他企业成立工业互联网联盟的目的,正是要充分利用美国在信息技术领域的优势,通过与制造业的深度融合,抢占技术标准和行业标准的制高点,从而在全球竞争中占据主导地位。迄今为止,工业互联网尚未成为美国的国家战略,这与德国举全国之力推动工业4.0的战略形成了鲜明对比。然而,由于联盟中的许多美国企业肩负着推动美国“再工业化”的重任,其技术核心之一正是CPS赛博物理系统。因此,不少学者已将工业互联网视为与工业4.0相媲美的产业战略。

与中国电信的合作,可被视为工业互联网向中国企业伸出橄榄枝的第一步。但且慢,中国参与这一旨在重振美国制造业的新产业进程,又能获得什么呢?

让我们把目光重新聚焦到智能制造的第一个生态系统——智能手机平台。在功能手机时代,诺基亚曾连续15年稳居全球市场份额第一,研发投入更是苹果的五倍,却在智能手机生态的首场较量中败下阵来,最终于2013年黯然退市,易主更迭。这正是第一个未能适应智能制造时代的大佬陨落的故事。而在这一过程中,中国显然只是旁观者、学习者,同时也是受益者。不久之后,苹果推出了一种更具开放精神的新平台——安卓。借助与苹果的合作,中国大批中小开发者获得了数十亿元的应用分成收入,并培养出一支规模庞大的软硬件开发团队,为“互联网”时代的到来奠定了坚实基础。随着与安卓的合作以及中国手机厂商的奋勇前行,华为、中兴、小米、酷派等厂商真正跻身全球智能手机出货量的第一阵营。

智能制造领域很可能重现与智能手机相似的竞争格局。德国工业4.0和美国工业互联网必将成为未来全球最重要的两大智能制造平台。作者呼吁,我国的工业界与信息通信行业应高度重视其中蕴含的历史性机遇,积极对接、携手合作,整合全球创新资源,推动我国工业经济加快实现智能化转型。相比之下,中德工业4.0对话进程因以政府主导而较为缓慢,迄今尚未达到重量级企业加入彼此的产业合作组织、共同推进理念探讨并联合制定标准体系的阶段。然而,由于工业互联网定位于企业间的开放合作与市场化运作,其进入中国的历程可谓“迟到却抢先”。

  * * *

通过对通用电气借助工业互联网实现智能制造转型的调研,我们发现,全球一流制造巨头已从单一设备智能化迈向系统智能化,从简单的自动化与信息利用型智能化,发展到ICT与设备深度融合的智能化,从而形成了一系列全新的工业智能服务,如设备联网、数据采集、大数据分析、智能决策等。尽管通用电气率先发起并成立了工业互联网联盟,并率先开放了Predix平台,但一家以相对单一制造模式(主要集中在航空、能源、医疗等领域)为主的大规模制造商,未必能像苹果那样发展成为统一的工业应用平台掌控者。各工业细分领域的去中心化以及制造技术本身的复杂性,将使智能制造领域的平台竞争和大国博弈变得更加扑朔迷离。

当美国制造业巨头毅然决然地放弃每日稳赚不赔的金融领域,义无反顾地投身智能制造的浪潮时,智能化转型无疑正掀起一股新的产业变革浪潮,将深刻改变未来的格局。与此同时,我们也不难发现,中国上市公司纷纷从众多新概念圈子里大举融资,而这些资金大多流向了房地产、金融,尤其是股市。二者之间的鲜明对比,值得我们高度警惕!(胡虎虎、朱多贤)

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