近日,SAP中國副總裁、首席數(shù)字官彭俊松博士撰文,談到從漢諾威工博會歸來的一些思考和體會,通過對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“工業(yè)自動化流派”和“全生產(chǎn)要素流派”兩個不同流派的分析,結合實際案例進行深度解讀。最后,介紹了融入智慧企業(yè)體系下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),以及作者撰寫的新書《智慧企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)與創(chuàng)新》。本文由彭俊松原創(chuàng),經(jīng)作者授權由《走向智能論壇》原創(chuàng)發(fā)布,轉(zhuǎn)載請注明作者和出處。
彭俊松:從漢諾威工博會看智慧企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新
圖:2019年漢諾威工博會SAP展區(qū)現(xiàn)場
今年是我連續(xù)第四年參加漢諾威工博會。自從2013年德國政府發(fā)布工業(yè)4.0以來,漢諾威工博會的主題就一直被定格為“Integrated Industry”,每年僅僅在副標題上體現(xiàn)差別。2014年~2018年的副標題分別是“未來趨勢”、“加入網(wǎng)絡大家庭”、“發(fā)現(xiàn)解決方案”、“創(chuàng)造價值”、“連接與協(xié)作”,今年是“工業(yè)智能”。根據(jù)我的理解,德國人命名的“Integrated Industry”其實應該翻譯為“集成的工業(yè)”,但是國內(nèi)卻更加愿意翻譯為“融合的工業(yè)”,體現(xiàn)了中國的文化特點。但是,從德國政府為工業(yè)4.0提出的技術路線——“垂直集成、水平集成和全生命周期集成”來看,數(shù)字化推動下的這場工業(yè)革命的法則本就是精密到每個字節(jié)都必須嚴絲合縫。“集成”這一被IT產(chǎn)業(yè)奉為圭臬的準則,依然是第四次工業(yè)革命的精髓,也是無法繞過的難點。這幾年,我們看到了德國戰(zhàn)車牽引著工業(yè)4.0精準前行,而同一時期出現(xiàn)的美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的旗手卻徹底在漢諾威消失匿跡,以至于將高舉的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大旗拱手相讓給德國企業(yè)。翻看德國工業(yè)4.0發(fā)布的技術標準,再對比美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參考架構,可以清楚地感受到兩者之間在細節(jié)、文風和顆粒度上的差異。中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設歷程,是否可以從中獲取一些有益的經(jīng)驗?
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一場大規(guī)模的資源消耗戰(zhàn)
就在漢諾威工博會閉幕后一周,位于德國波恩的中小企業(yè)研究所(IfM)發(fā)布了年度研究報告。報告指出,從2014年到2016年,在德國的中小企業(yè)中,利用工業(yè)4.0技術改造內(nèi)部流程的比例,從22%增加到26%;而與此同期,進行產(chǎn)品和服務創(chuàng)新的比例,則從33%降低到30%。背后的原因,據(jù)IfM的分析,是因為德國中小企業(yè)側重工業(yè)4.0相關的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,占據(jù)了大量的人力和資金,以至于擠壓了其他領域的創(chuàng)新。這說明,即便是在資金更加豐富、數(shù)字化程度更高、提供工業(yè)4.0的產(chǎn)品和服務水平更加成熟的德國,面對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的資源消耗,也會發(fā)生顧此失彼的情況,更毋庸去談其他國家需要面臨的問題。
事實上,根據(jù)IDC發(fā)布的數(shù)據(jù),企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型領域,普遍面臨著項目眾多帶來的多線作戰(zhàn),以及人力財力花費巨大的多重挑戰(zhàn)。從2017年到2022年,全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的年度開支每年不斷增長,增速達到16.7%,到2022年全球總開支將達到2萬億美元,而目前全球GDP也僅停留在80萬億美元左右。顯然,各個國家選擇的數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術的集約化(通過技術整合的手段來縮短戰(zhàn)線)和商品化(通過大規(guī)模采購和實施持續(xù)降低成本)所達到的力度,很有可能將直接決定數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成敗。
圖:數(shù)字化轉(zhuǎn)型的風險和投入
規(guī)模化和高效率推廣是當前數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的成功關鍵
人工智能的廣泛應用,或者說“智能化”,代表著數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)進入到一個新的階段。今年的漢諾威工博會,就是以工業(yè)智能(Industrial Intelligence)為主題,向觀眾們介紹“人工智能時代人與機器之間的數(shù)字網(wǎng)絡。這一判斷,與國際主流廠商的認識是完全一致的。
結合IDC、麥肯錫和SAP的研究,從大約2007年開始的數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮,已經(jīng)走過了“大型企業(yè)導入”的第一階段。這一階段的主要技術以云為引領,包括移動、社交和大數(shù)據(jù)。經(jīng)過實踐,很多大型企業(yè)基本上已經(jīng)初步完成了這些技術的試驗和交付。目前,我們正處在“包括中小型企業(yè)在內(nèi)的加速推廣” 的第二個階段。這一階段的主要技術以人工智能為引領,還包括物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和自然接口。這一階段的關注焦點,是借助以平臺化為代表的集約手段,在包括廣大中小企業(yè)在內(nèi)的實體中成規(guī)模地普及性推廣。今天人們普遍關心的一些社會化的大規(guī)模高度復雜的問題,例如智能交通和智能電網(wǎng),有望在第三階段,通過以指數(shù)級人工智能為引領的更為先進的數(shù)字化技術,以自治系統(tǒng)的形式加以解決。自治系統(tǒng)也是德國在工業(yè)4.0、智能服務世界之后的下一個新的研究課題。
圖:數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三個發(fā)展階段
漢諾威工博會上的兩個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)流派
從上圖中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的三個發(fā)展階段來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)屬于第二階段以規(guī)?;透咝释茝V為目標的綜合性技術。從時間進程來看,對于企業(yè)和供應商各方來說都具有相當?shù)木o迫性。目前,從企業(yè)應用軟件的視角,筆者認為,業(yè)界需要正視事實存在的“兩個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)流派”,厘清在研發(fā)和推廣過程中的差異,為廣大中小企業(yè)給出可供實戰(zhàn)的架構和路線,提高企業(yè)的參與意愿。
今天國內(nèi)外對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解讀,事實上有兩個不同的版本或流派。這在本屆漢諾威工博會上,有著鮮明的反映。
第一個流派主要圍繞工業(yè)大數(shù)據(jù),特別是在設備管理和生產(chǎn)管理階段,以“模型+深度數(shù)據(jù)分析”為代表的各類App為主的應用。在展會現(xiàn)場,很多國外的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用,基本都屬于這種類型。這些平臺的背后,往往都是工業(yè)自動化廠商——如Siemens、ABB、Schneider、Festo等等。我們姑且將它稱為“工業(yè)自動化流派”。
第二個流派在前者的基礎上,將ERP、CRM、HCM、SCM、PDM等傳統(tǒng)的企業(yè)應用軟件(下文統(tǒng)稱為“增量部分”)都納入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用的范疇,從而將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上升到“全生產(chǎn)要素連接”、“全產(chǎn)業(yè)鏈連接樞紐”的新高度。展會上的一些來自國內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,如航天、海爾、徐工、三一等等,大多屬于這一類型。他們所展示的平臺功能,一部分與“工業(yè)自動化流派”的數(shù)據(jù)分析型App存在類似的地方,另一部分與以ERP、CRM為代表的傳統(tǒng)的企業(yè)應用軟件高度重合。這些廠商普遍將自己的產(chǎn)品定位為通用型平臺,對外著重宣傳跨行業(yè)的應用案例。由于中國企業(yè)在全球自動化領域?qū)嵙^弱,因此這些平臺的背景基本上都來自自動化領域以外的國內(nèi)行業(yè)頭部企業(yè)。實際上,以SAP為代表的企業(yè)應用軟件廠商所推出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,也屬于這一類型。我們姑且將它稱為“全生產(chǎn)要素流派”。
從支持企業(yè)建設和推廣的角度,厘清兩種流派的差異
盡管“工業(yè)自動化流派”和“全生產(chǎn)要素流派”涵蓋的應用范圍不同,但是它們目前在架構上卻驚人地相似,但是,在應用系統(tǒng)開發(fā)的技術路線上,兩者還是有一定的區(qū)別。
今天,以IaaS-PaaS-SaaS云計算為特征的三層劃分方式,已經(jīng)成為兩種流派都普遍接受的技術架構。但是在開發(fā)技術路線上,還是存在差異。對于前者,目前的不少聲音都認為需要走“軟件解耦”以及“微服務”的技術路線,通過提高開發(fā)敏捷性來解決落地時的工業(yè)App之間的集成問題。但是對于后者的增量部分,也就是傳統(tǒng)的企業(yè)應用軟件部分,微服務僅用于一些與客戶和員工相關的領域(如CRM、HCM等),而在其他領域尚未形成共識。目前后者主流的技術路線還是依靠套裝軟件的內(nèi)部集成和跨中間件的軟件集成。
事實上,經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,對于“全生產(chǎn)要素版”增量部分的這部分企業(yè)應用軟件,市場上早已實現(xiàn)了充分競爭,達到了很高的商品化水平,形成了各自的生態(tài)系統(tǒng)。從上世紀90年代開始,企業(yè)應用軟件商就啟動了向SaaS的轉(zhuǎn)型,并在2018年完成了全行業(yè)從本地獨立部署向SaaS的轉(zhuǎn)型。今天,一家典型的制造企業(yè),所使用的這部分商品化企業(yè)應用軟件的源代碼總和,普遍可以達到數(shù)億乃至十億行規(guī)模的水平。而“工業(yè)自動化流派”的單個工業(yè)App,其核心算法的源代碼行數(shù),目前看來普遍在萬行或數(shù)千行的規(guī)模。它們不僅尚未形成成熟的商品化能力,并且由于工業(yè)自動化領域本身的分散競爭格局,這些工業(yè)App分布在各個廠商的平臺之上而難以整合。在懸殊的體量對比和現(xiàn)實因素的考慮之下,在可以預期的時間內(nèi),“工業(yè)自動化流派”所期待的傳統(tǒng)企業(yè)應用軟件“軟件解耦”,并遷移到“工業(yè)自動化流派”平臺上的預期,是不大可能發(fā)生的。兩種流派的平臺,將會長期共存。
面對兩大不同的流派,企業(yè)在建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時候,在架構和技術路線上究竟應該如何做出選擇呢?
案例:兩種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)流派的實戰(zhàn)結合
刀具作為金屬切割加工的工具,直接決定了機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。德國精密刀具和加工解決方案的“隱形冠軍”企業(yè),同時也是一家中型家族企業(yè)——MAPAL,通過與SAP和Siemens合作,打造自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方案,代表了德國企業(yè)將兩種流派結合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術路線。
對于MAPAL來說,他的客戶普遍面臨的一大挑戰(zhàn),是如何有效地管理圍繞刀具在加工過程中搜集的數(shù)據(jù),并幫助客戶更好地進行刀具的管理。MAPAL給出的解決方案是由MAPLE和客戶一道來維護和使用通過物聯(lián)網(wǎng)采集而來的刀具數(shù)據(jù)。MAPAL在SAP 的PaaS云平臺上,將刀具所有的數(shù)據(jù)都整合進來——無論是刀具在切削過程的工藝數(shù)據(jù),還是刀具自身的制造數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù),還是刀具的設計、采購、庫存數(shù)據(jù)——從而實現(xiàn)刀具全生命周期的數(shù)據(jù)管理。在此基礎上,結合MAPAL對刀具使用壽命和磨損程度的理解,利用SAP現(xiàn)有的SaaS軟件,以及在SAP的PaaS云平臺上開發(fā)自己的工具,幫助客戶管理自己的刀具庫,對刀具及時進行修復,優(yōu)化采購流程,合理地設置刀具庫存。為了幫助客戶更容易地訪問刀具數(shù)據(jù)和使用相關的SaaS軟件,SAP還與Apple合作,開發(fā)出了基于IOS的應用,進一步促進和加快客戶刀具經(jīng)理的工作。與此同時,MAPAL還與Siemens合作,借助Siemens Mindsphere,采集刀具在客戶工作現(xiàn)場的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳遞給SAP的云平臺。
圖:MAPLE與SAP和Siemens合作打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
事實上,MAPAL自己在財務、人事、設計、采購、生產(chǎn)、銷售、服務等內(nèi)部領域,也都在使用SAP的系統(tǒng)。MAPAL為客戶提供的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),讓MAPAL可以涵蓋的業(yè)務范圍,從MAPAL內(nèi)部擴展到了使用MAPAL刀具的客戶。那么,對于MAPAL來說,應該在怎樣的一個架構下,規(guī)劃自身的對內(nèi)的數(shù)字化和對外的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設呢?
融入智慧企業(yè)體系下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
智慧企業(yè)(Intelligent Enterprise)是SAP在2018年提出的企業(yè)的新一代數(shù)字化架構。它包括了五大SaaS領域——客戶體驗、制造與供應鏈、數(shù)字化核心、人員管理和網(wǎng)絡與支出管理(它們統(tǒng)稱為智慧企業(yè)套件,包含了一系列的SaaS應用),以及整合了數(shù)據(jù)管理和云平臺的數(shù)字化平臺。智能技術(包括人工智能與機器學習、物聯(lián)網(wǎng)和分析等等),分布在智慧企業(yè)套件和數(shù)字化平臺中。
圖:SAP的智慧企業(yè)架構
顯然,從業(yè)務的視角,無論是客戶自身的業(yè)務功能(如MAPAL的財務、人事、設計、采購、生產(chǎn)、銷售、服務),還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的功能(在MAPAL的案例中,它的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的使用者既包括了客戶,也包括MAPAL自己),都被整合到同一個智慧企業(yè)的架構中。在本次漢諾威工博會上,SAP與20多家合作伙伴一道,同樣在這個架構下,提供了從設計到運營D2O(Design to Operation)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)端到端應用。
圖:本屆漢諾威工博會上SAP的展區(qū)
那么,在智慧企業(yè)的體系下,究竟應該如何實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設計和創(chuàng)新?這正是筆者在即將出版的新書中要介紹的內(nèi)容。
新書推介:《智慧企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)與創(chuàng)新》——已開始網(wǎng)上預售
本書一共分為五篇,共十二章。
第一篇主要介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構與規(guī)劃,這是企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術,開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎。包括以下兩個章節(jié):
第一章:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是IT/OT融合下的企業(yè)新一代數(shù)字化整體架構
第二章:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構特點是“數(shù)字和流程混合驅(qū)動”
第二篇圍繞SAP在2017年推出的以達芬奇命名的Leonardo平臺,以及2018年推出的智慧企業(yè)解決方案,介紹SAP在面對以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字化浪潮下,如何制定自身的產(chǎn)品戰(zhàn)略,打造企業(yè)新一代的數(shù)字化整體架構,邁向智慧企業(yè)的愿景目標。包括以下三個章節(jié):
第三章:基于數(shù)字化“雙?!崩碚摯蛟旃I(yè)互聯(lián)網(wǎng)
第四章:邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的SAP產(chǎn)品布局理念
第五章:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的愿景目標——智慧企業(yè)
后三篇主要圍繞著具體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實踐,從數(shù)字化產(chǎn)品、數(shù)字化制造和數(shù)字化服務等三個方面,具體介紹如何利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新的原理、方法和案例。在這三篇的章節(jié)的命名規(guī)則上,都遵循了“從xx到xx的創(chuàng)新”的方式,可以讓讀者清楚地了解創(chuàng)新的來龍去脈。這里講述的七大創(chuàng)新在企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐中,都是十分重要的課題,非常值得我們深入地進行研究,它們是:
第六章:數(shù)字化雙胞胎從面向資產(chǎn)向面向生態(tài)網(wǎng)絡協(xié)同的創(chuàng)新
第七章:從基于PLM的文檔管理向端到端數(shù)字化主線的創(chuàng)新
第八章:從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制的創(chuàng)新
第九章:從傳統(tǒng)的線型供應鏈向數(shù)字化供應鏈的創(chuàng)新
第十章:從集中式制造到分布式制造的創(chuàng)新
第十一章:從被動式維修向基于機器學習的大數(shù)據(jù)預測性維護的創(chuàng)新
第十二章:從制造為中心向服務為中心的創(chuàng)新
現(xiàn)在,讓我們一同開啟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新之旅吧!