“互聯(lián)網(wǎng)+制造”全面的盤點(diǎn)梳理!

來源：騰訊研究院

南極熊導(dǎo)讀：互聯(lián)網(wǎng)+制造：德國博世+西門子、美國GE、日本三菱、Google、Amazon的運(yùn)營方案】這是對“互聯(lián)網(wǎng)+制造”全面的盤點(diǎn)梳理，其中對比了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”版本（I版），另一個由傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)主導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”版本（M版）的運(yùn)營方案...非常全面內(nèi)容，南極熊推薦學(xué)習(xí)。

引言
國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃，將“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”推向輿論的風(fēng)口浪尖。經(jīng)過多年發(fā)展，我國目前已經(jīng)形成比較完善的制造業(yè)體系，國內(nèi)市場規(guī)模巨大，對先進(jìn)制造的產(chǎn)品需求爆發(fā)式增長，這是我國發(fā)展新一代制造業(yè)的優(yōu)勢所在。

需要注意的是，與德國、美國、日本等技術(shù)領(lǐng)先的制造業(yè)大國相比，國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)普遍存在著技術(shù)短板，在關(guān)鍵零組件研發(fā)、工業(yè)級系統(tǒng)軟件開發(fā)等方面與世界先進(jìn)水平仍然有較大差距。此外，我國整體的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也與這些國家不同，勞動密集型企業(yè)、中小微企業(yè)數(shù)量大、占比高，信息化程度低，在大力發(fā)展先進(jìn)制造的同時，如何保證這些企業(yè)成功觸“網(wǎng)”得分，是相關(guān)部門在政策制定過程中需要考慮的問題。

目前圍繞互聯(lián)網(wǎng)如何與傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)結(jié)合的討論，呈現(xiàn)一個雙中心結(jié)構(gòu)。一個中心在加號的前端，即由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”版本（以下簡稱I版，即Internet版）；另一個中心在加號后端，即由傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)主導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”版本（以下簡稱M版，即Manufacturing版）。M版的代表如德國的“工業(yè)4.0”等，在國內(nèi)被熱議，而對I版方案的討論相對冷清。實(shí)際上，I版相對與M版所需投資較小、適用生產(chǎn)場景更多、操作更靈活，天然適合中小微企業(yè)和創(chuàng)業(yè)企業(yè)，也已為很多大型先進(jìn)制造企業(yè)所用，成本節(jié)省效果明顯。

更重要的是，在移動互聯(lián)時代，中國企業(yè)與國外企業(yè)實(shí)現(xiàn)了“零時差”，也即國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在規(guī)模、技術(shù)、應(yīng)用等維度上與國際先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)可以比肩。因此，以I版為模板推進(jìn)”互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)“成為現(xiàn)實(shí)可能。這與從M版出發(fā)并不矛盾，兩者大可以齊頭并進(jìn)，服務(wù)不同類型的制造業(yè)企業(yè)，共同推進(jìn)中國制造2025宏偉藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)。

本文先討論處在輿論中心引領(lǐng)潮流的M版，再討論相對較少受到關(guān)注的I版，最后在總結(jié)兩個版本的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國實(shí)際，探討中國“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”的可能道路。

一、M版方案
M版的主角，大都來自工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的發(fā)達(dá)國家。如德國官方版的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，半官方版的博世“慧連制造”解決方案和西門子“數(shù)字工廠”解決方案，美國GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和炫工廠，日本三菱電機(jī)的e-f@ctory方案。以下我們對比較有代表性的M版方案逐一進(jìn)行概括和梳理，提煉M版的共性因素。

1.德國政府版“工業(yè)4.0”
“工業(yè)4.0”在2011年4月漢諾威工業(yè)博覽會（Hanover Fair）上頭一次見諸報端。2013年4月，“工業(yè)4.0”工作小組的最終工作報告出爐，正式將物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)中的應(yīng)用定義為第四次工業(yè)革命。

圖 1 “工業(yè)4.0”

報告中描述的未來制造業(yè)場景是這樣的：分布在全球的機(jī)器、倉儲系統(tǒng)及其他生產(chǎn)設(shè)備通過CPS整合在一起，落地在由可以自主交換信息、觸發(fā)操作、獨(dú)立控制的智慧機(jī)器、存儲系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)施構(gòu)成的所謂“智慧工廠”（smart factory）中。智慧工廠與垂直的上下游供應(yīng)商、物流銷售網(wǎng)絡(luò)和水平的其他智慧工廠實(shí)時互聯(lián)，落實(shí)全價值鏈工程端到端數(shù)字整合。智慧產(chǎn)品(smart product)被貼上唯一識別芯片，記錄所有歷史信息、實(shí)時狀態(tài)信息、可能的制造路徑，在智慧工廠中穿行，完成從原材料到成品的過程�！肮�業(yè)4.0”的主要構(gòu)想包括價值網(wǎng)絡(luò)的水平整合、全價值鏈工程端到端數(shù)字整合，和垂直整合的聯(lián)網(wǎng)制造系統(tǒng)：

圖 2 “工業(yè)4.0”主要構(gòu)想

按照“工業(yè)4.0”小組的說法，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造業(yè)中的應(yīng)用剛剛起步。如上描繪的智慧工廠、智慧產(chǎn)品等以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的制造業(yè)場景，已經(jīng)或多或少在近年來發(fā)展出的先進(jìn)制造業(yè)解決方案中有所體現(xiàn)。


2.博世的“慧連制造”解決方案(Intelligent Connected Manufacturing solutions)

博世(Robert Bosch GmH)成立于1886年，是全球最大的汽車零件供應(yīng)商之一，總部設(shè)在德國Gerlingen。博世旗下的工業(yè)技術(shù)集團(tuán)Bosch Rexroth提供的壓力、動力、控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于從運(yùn)輸業(yè)到采礦業(yè)等重型工業(yè)企業(yè)。博世是德國政府的“工業(yè)4.0”工作小組的主要成員，聯(lián)席主席之一。博世近來推出的“博世物聯(lián)網(wǎng)套裝”(Bosch IOT Suite)，可以看做是博世物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用戰(zhàn)略的基石。

圖 3 博世物聯(lián)網(wǎng)套裝示意圖

具體到制造業(yè)，博世的主打概念為“慧連制造”解決方案，方案核心為制造-物流軟件平臺，以之作為本地(on-prem)和云端的軟件基礎(chǔ)，對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行云化和再造。方案包括三個部分，一是制程質(zhì)量管理(Process Quality Manager)，二是遠(yuǎn)端服務(wù)管理(Remote Service Manager)，三是預(yù)測維護(hù)(Predictive maintenance)。

圖 4 “慧連制造”解決方案

制程質(zhì)量管理：對生產(chǎn)全過程中所有的車間、流水線、作業(yè)區(qū)、機(jī)器設(shè)備實(shí)時監(jiān)控；操作界面把各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)指標(biāo)和容忍度可視化，并對可能出現(xiàn)的波動提前預(yù)警。工作人員可以直觀地感受到整個流程是否順暢，及早對表現(xiàn)不正常生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行糾正。


遠(yuǎn)端服務(wù)管理：這一系統(tǒng)允許機(jī)器的制造者在遠(yuǎn)端控制產(chǎn)品，幫助客戶解決在機(jī)器裝配、使用中遇到的問題。例如博世的工作人員可以在辦公室里，對在世界其他角落的設(shè)備進(jìn)行功能測試、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)接入、錯誤排查、故障解除等工作。大幅縮減設(shè)備交割、安裝、售后維修的工作量。

3.西門子數(shù)字工廠解決方案（Digital Factory Solution）
西門子（Siemens AG）成立于1847年，是歐洲最大的工業(yè)集團(tuán)之一，總部設(shè)在德國柏林和慕尼黑。公司以電報業(yè)務(wù)起家，架設(shè)了歐洲第一條長途電話線，歷史上曾生產(chǎn)過收音機(jī)、電視、洗衣機(jī)等家電；也生產(chǎn)過半導(dǎo)體、手機(jī)、電子顯微鏡、醫(yī)療器械；建過水壩、鐵路、風(fēng)電場；接過國防產(chǎn)品的大單。一部公司的歷史，幾乎可以看成是迷你版的工業(yè)革命史。目前，西門子是德國工業(yè)自動化的排頭兵、“工業(yè)4.0”的重要參與者和推手。西門子對于未來的制造業(yè)有自己的一套藍(lán)圖和實(shí)現(xiàn)路徑設(shè)想、方法論。認(rèn)為軟件、數(shù)據(jù)、連接造就所謂數(shù)字工廠（digital factory），是未來互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合的落地場景。


為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，西門子2006年以32億美元收購PLM軟件商UGS。UGS的軟件彈藥庫中包括在線設(shè)計軟件平臺NX，其中內(nèi)置CAD、CAM等一系列設(shè)計軟件。還包括數(shù)字化生產(chǎn)流程規(guī)劃軟件Tecnomatix，以及市面上領(lǐng)先的cPDM解決方案Teamcenter。以Teamcenter為基礎(chǔ)，西門子將UGS的彈藥庫嫁接在自家的工業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)Simatic之上，形成較為完善的制造業(yè)解決方案。整合之后，西門子數(shù)字工廠藍(lán)圖初具規(guī)模。其核心是基于數(shù)據(jù)分享的合作平臺Teamcenter。平臺之上，生產(chǎn)者與用戶、供應(yīng)商共同組成“數(shù)字工廠”，通過PLM、MES、TIA三位一體的軟件系統(tǒng)平臺，實(shí)時溝通，達(dá)成產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計到售后服務(wù)的全周期管理。

“數(shù)字工廠”的工作流程可以大致描述如下，通過PLM前端NX軟件，和用戶一起設(shè)計產(chǎn)品，同時從TIA中調(diào)取制造流水線的組成模塊信息，模擬生產(chǎn)流程。制造過程模擬信息實(shí)時反饋至設(shè)計環(huán)節(jié)，互相調(diào)整、配適。在模擬無誤之后，產(chǎn)品設(shè)計、制造流程方案傳遞至加工基地，由MES實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)設(shè)施構(gòu)建、生產(chǎn)線的改裝、產(chǎn)品生產(chǎn)、下線、配送到用戶手中的全過程。

圖 5 “數(shù)字工廠”工作流程

數(shù)字工廠的設(shè)想，已經(jīng)在一些高端汽車業(yè)的自動化制造過程中得到應(yīng)用。例如瑪莎拉蒂Buiglie的定制。

圖 6 “數(shù)字工廠”應(yīng)用范例

數(shù)字工廠可以看成是部分實(shí)現(xiàn)的“工業(yè)4.0”第二構(gòu)想全價值鏈工程端到端數(shù)字整合：從產(chǎn)品設(shè)計這一“端”到產(chǎn)品出廠的這一“端”，都事先在數(shù)字模擬平臺上完成詳盡的規(guī)劃。與現(xiàn)實(shí)中在工廠走流程的產(chǎn)品相對應(yīng)的，是數(shù)字模擬平臺在云中分享的一個一模一樣的虛擬產(chǎn)品。工廠內(nèi)的具體執(zhí)行系統(tǒng)，可以根據(jù)數(shù)字模擬平臺的要求進(jìn)行一定程度的重構(gòu)。

不僅如此，為了配合自己的工業(yè)自動化產(chǎn)品，西門子推出一款A(yù)PP“西門子工業(yè)支持中心”。但是這個App目前只是將西門子的5000多份各種手冊、操作指南，以及60000多個常見問題解答。

圖 7 “西門子工業(yè)支持中心”界面

4.GE的炫工廠（brilliant factory）
GE的炫工廠，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet)和先進(jìn)制造(advanced manufacturing)相結(jié)合的產(chǎn)物。用數(shù)據(jù)鏈(digital thread)打通設(shè)計、工藝、制造、供應(yīng)鏈、分銷渠道、售后服務(wù)，并形成一個內(nèi)聚、連貫的智能系統(tǒng)。

在2014年年報中，GE把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)描述為“大鐵塊+大數(shù)據(jù)=大成果”(big iron + big data= big outcomes)。其中大鐵塊意指渦輪機(jī)、發(fā)動機(jī)、風(fēng)機(jī)、火車機(jī)車等工業(yè)用機(jī)器設(shè)備，大數(shù)據(jù)即云基分析(cloud-based analytics)。從總體看，GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0中的CPS十分類似，都強(qiáng)調(diào)數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界邊界變得模糊，裝載了各種傳感器的鐵塊之間、鐵塊與人之間，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時交換信息。鐵塊們因而變得可預(yù)測、會反應(yīng)、社會化。

先進(jìn)制造，包括3D打印、創(chuàng)新材料科技等模塊。工業(yè)用3D打印，或稱增材制造(additive manfuacturing)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計的所見即所得。3D打印的應(yīng)用場景在很大程度上受材料科技的限制。配合創(chuàng)新材料科技的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)讓很多從未有過的零件設(shè)計很快變成原型機(jī)。

圖 8 GE炫工廠示意圖

2015年2月14日，GE在印度Pune建設(shè)的炫工廠揭幕。區(qū)別于傳統(tǒng)的大型工業(yè)制造廠，這間工廠具備超強(qiáng)的靈活性(flexibility)，可以根據(jù)GE在全球不同地區(qū)的需要，在同一廠房內(nèi)加工生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)、風(fēng)機(jī)、水處理設(shè)備、內(nèi)燃機(jī)車組件等看似完全不相干的產(chǎn)品。理論上說，這一靈活性將極大提升GE Pune的生產(chǎn)效率：通過分析云端從全球?qū)崟r反饋回來的數(shù)據(jù)，炫工廠會自行在各個生產(chǎn)線會分配人力、設(shè)備資源，減少設(shè)備閑置時間、提升對市場需求反饋的反應(yīng)速度。

雖然GE常常被視為美國工業(yè)的代表，獨(dú)立于德國的“工業(yè)4.0”體系之外，但不難看到兩者之間的共通之處。貫穿炫工廠的數(shù)據(jù)鏈與西門子的PLM平臺類似；產(chǎn)品傳回數(shù)據(jù)用來做售后的增值服務(wù)，與博世慧連制造中的“預(yù)測維修”相同。

而GE的雄心不止于此。美國作為互聯(lián)網(wǎng)誕生地，對于物聯(lián)網(wǎng)本身顯然有更多的想法。GE Software推出與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)配套的Predix?軟件平臺，為各種大鐵塊提供統(tǒng)一的軟件標(biāo)準(zhǔn)，希望做成基礎(chǔ)性操作系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安卓。但與安卓不同，Predix? 雖然鼓勵各界投入相工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)App，但系統(tǒng)并非開源，需要取得GE的許可。2014年12月，日本軟銀與GE簽訂收入分成協(xié)議，成為PredixTM 的第一位認(rèn)證開發(fā)商。

5.三菱電機(jī)的e-F@ctory
三菱電機(jī)(Mitsubishi Electric)是全球領(lǐng)先的工業(yè)自動化成套設(shè)備供應(yīng)商之一。公司1921年從三菱造船（今三菱重工）獨(dú)立出來，總部設(shè)在日本東京，

e-F@ctory是三菱電機(jī)面向制造業(yè)推出的整體解決方案。這一解決方案的結(jié)構(gòu)很像一塊“三明治”：底層為硬件、頂層為軟件，中間夾著人機(jī)界面。硬件層包括兩個部分，動力分配輸送系統(tǒng)，和生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)；夾心層由信息通信產(chǎn)品群組成；軟件層主要是企業(yè)級的信息系統(tǒng)如ERP、MES。

以太網(wǎng)(Ethernet)貫穿整個“三明治”：在生產(chǎn)場地，設(shè)備和配電系統(tǒng)通過所謂iQ平臺接入以太網(wǎng)，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時反應(yīng)在夾心層的可視化人機(jī)交互頁面上，同時數(shù)據(jù)實(shí)時反饋到上層的企業(yè)級信息系統(tǒng)，方便決策層及時調(diào)整企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)布局和企業(yè)外部的供應(yīng)鏈管理。

圖 9 e-F@ctory整體解決方案示意圖

e-F@ctory中有相當(dāng)多的元素與“工業(yè)4.0”不謀而合。例如貫穿生產(chǎn)場景的以太網(wǎng)，好比西門子的PLM，或者GE炫工廠的數(shù)據(jù)鏈；底層硬件系統(tǒng)模塊化，可以根據(jù)產(chǎn)品的不同、流程的不同進(jìn)行一定程度的改變等等。

此外，三菱電機(jī)為了擴(kuò)大e-F@ctory影響力，還采用了非常具有日本特色的“母雞帶小雞”策略，與二十多家企業(yè)結(jié)成e-F@ctory聯(lián)盟，共同發(fā)展這一先進(jìn)制造平臺。聯(lián)盟成員主要包括傳感器、工業(yè)FRID制造商如Balluff、Schaeffler，以及軟件集成開發(fā)商如Delta Computer System、MDT Software等。三菱電機(jī)與這些成員企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)，三菱專注于自己擅長的工業(yè)自動化部分，其他聯(lián)盟成員提供聯(lián)網(wǎng)通信的硬軟件平臺，幫助三菱用戶更好地根據(jù)自己的需求進(jìn)行個性化選擇。

6.M版方案小結(jié)：
M版方案都是以大型先進(jìn)制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境為基礎(chǔ)，疊加了一些互相交叉的、邊界較為模糊的互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念，如物聯(lián)網(wǎng)、云/大數(shù)據(jù)、CPS等。實(shí)質(zhì)內(nèi)容仍然圍繞著硬件智能化、軟件一體化、工業(yè)自動化展開，從制造業(yè)企業(yè)本身的技術(shù)優(yōu)勢出發(fā)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+制造。工廠內(nèi)的制造場景在方案中居于中心位置，企業(yè)內(nèi)網(wǎng)包含在外圍，公共互聯(lián)網(wǎng)處于邊緣，外部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的服務(wù)可有可無。

M版方案都有雄厚的工業(yè)制造背景，德國版（工業(yè)4.0、慧連制造、數(shù)字工廠）以汽車工業(yè)為基礎(chǔ)制造場景；美國版（炫工廠）以飛機(jī)發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高端裝備制造業(yè)為基礎(chǔ)制造場景；日本（e-F@ctory）以半導(dǎo)體、汽車工業(yè)為基礎(chǔ)制造場景。呈現(xiàn)技術(shù)和投資門檻雙高、封閉體系、中心化驅(qū)動的特點(diǎn)。

門檻雙高：M版方案集合當(dāng)今世界頂尖的制造技術(shù)，如工業(yè)自動化系統(tǒng)（機(jī)器人）、工業(yè)級增材制造、創(chuàng)新材料科技等等，這些專有的技術(shù)的核心部分大都掌握在少數(shù)幾個業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的大型工業(yè)企業(yè)手中，技術(shù)門檻高；M版方案的落地場景，也即各類智能工廠，造價不菲，如GE的Pune炫工廠，投資兩億美元。

封閉體系：M版方案雖然都提到了互聯(lián)網(wǎng)、云、大數(shù)據(jù)的作用，但其中的互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)的是近場通信(RFID)、傳感器等新技術(shù)帶給互聯(lián)網(wǎng)底層連接對象的變化；云，大部分是企業(yè)內(nèi)部溝通用的私有云；大數(shù)據(jù)，也往往是企業(yè)搜集的內(nèi)部數(shù)據(jù)，以物的運(yùn)行數(shù)據(jù)為主，人的活動數(shù)據(jù)較少。

中心驅(qū)動：M版方案的推動呈現(xiàn)中心化的特點(diǎn)。不論是博世的慧連制造、西門子的數(shù)字工廠、GE的炫工廠、三菱電機(jī)的e-F@ctory，核心企業(yè)在這些方案中的強(qiáng)勢主導(dǎo)地位都是毋庸置疑的。雖然德國政府的“工業(yè)4.0”方案中提到了生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)分散化、網(wǎng)絡(luò)化，制造流程由多個不同的企業(yè)共同完成，但至少從目前的進(jìn)展來看，除非門檻雙高、封閉體系被打破，否則分散化網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)組織形式將在相當(dāng)長的時間內(nèi)停留在紙面上和口頭上，落不了地。

實(shí)際情況也是如此，M版方案的最大用戶，往往正是提出者自己：三菱電機(jī)的e-F@ctory方案2012年落地在自家的Nagoya Works、西門子數(shù)字工廠2013年落地在自家的成都工廠、GE炫工廠2015年落地在自家的Pune工廠。從這個意義上說，M版方案只是“巨人的游戲”。此類方案中，創(chuàng)新的速度似乎并沒有因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)因素的加入而顯著加快，仍然按照工業(yè)企業(yè)原有的步伐不緊不慢地漸進(jìn)式前進(jìn)。

二、I版方案
I版的主角來自互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。跟傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)相比，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)還十分年輕；和工業(yè)制造業(yè)巨頭相比，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)相對稚嫩。I版的“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”因此顯得沒有那么野心十足，I版的核心企業(yè)也沒有大包大攬舍我棄誰的霸氣，主張加號兩邊的企業(yè)發(fā)揮各自的優(yōu)勢：生產(chǎn)場景還是交給傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)，剩下的只是把其他與生產(chǎn)場景相關(guān)聯(lián)的制造業(yè)環(huán)節(jié)搬到云端，交給互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的企業(yè)級互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

7.谷歌的“Google for work”
谷歌推出的Google for work（以下簡稱GFW）是以云為基礎(chǔ)的一系列企業(yè)級服務(wù)套裝，包括工作應(yīng)用、云平臺、工作瀏覽器、工作地圖、工作搜索。可以說，谷歌為傳統(tǒng)行業(yè)企業(yè)提供了一整套的“互聯(lián)網(wǎng)+”解決方案，既包括工作場景中的email、電視電話會、文件處理、分享/存儲，也包括后臺服務(wù)如云存儲、計算、API開發(fā)，還有打包的互聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)如搜索、地圖等等。

這些成套解決方案對于節(jié)約IT成本、提高運(yùn)營效率作用突出。實(shí)際上西門子、GE都是谷歌的客戶，使用GFW中的一項(xiàng)或多項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)套裝。

圖 10 Google for work解決方案

針對制造業(yè)，谷歌提出了所謂“做聯(lián)網(wǎng)的制造者”（Be a connected manufacturer）的口號，利用自己的產(chǎn)品，幫助制造業(yè)者建立快速多層次溝通網(wǎng)絡(luò)。

圖 11 “做聯(lián)網(wǎng)的制造者”

目前GFW仍然聚焦在線上的部分，套裝中的硬件產(chǎn)品很少，也不是GFW的主打訴求。但近兩年Google在硬件方面，特別是機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)品上，正在加緊布局。雖然從目前來看，這些投資似乎與制造業(yè)沒有什么關(guān)系，但這些機(jī)器人在傳感器、軟件集成等方面有突出優(yōu)勢，這與目前“工業(yè)4.0”中生產(chǎn)場景智能化的發(fā)展方向不謀而合。

8.亞馬遜的“Amazon Web Services”
亞馬遜的Amazon Web Services (以下簡稱AWS) 于2006年推出，面向企業(yè)提供云計算等IT基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。AWS一攬子方案包括亞馬遜彈性計算網(wǎng)云（Amazon EC2）、亞馬遜簡單儲存服務(wù)（Amazon S3）、亞馬遜簡單數(shù)據(jù)庫（Amazon SimpleDB）、亞馬遜簡單隊(duì)列服務(wù)（Amazon Simple Queue Service）以及Amazon CloudFront等。

圖 12 Amazon Web Services

國內(nèi)的一加科技，使用的就是AWS云服務(wù)。在商城海外閃購活動中，一加科技的技術(shù)團(tuán)隊(duì)用了3個Amazon EC2實(shí)例搭建Web服務(wù)器、靜態(tài)資源服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫。然后結(jié)合AWS提供的平臺服務(wù)對系統(tǒng)架構(gòu)和性能進(jìn)行優(yōu)化，如使用Amazon CloudFront分發(fā)靜態(tài)資源、通過Elastic Load Balancing（ELB）彈性負(fù)載均衡服務(wù)為Web服務(wù)器提供負(fù)載均衡等。

整個項(xiàng)目從部署到上線總共使用了兩天時間。平臺正式承載業(yè)務(wù)后，閃購峰值能夠被分發(fā)到后臺Amazon EC2實(shí)例上，保證了用戶體驗(yàn)，平滑支撐了高流量。目前一加科技已經(jīng)把所有海外商城全部遷移到了AWS平臺上，自己的運(yùn)維人員不需要費(fèi)心關(guān)注后臺問題，把精力放在核心業(yè)務(wù)上。

9.微軟的企業(yè)服務(wù)
早在1999年，微軟就推出了適用于機(jī)頂盒、POS機(jī)等非PC設(shè)備的嵌入式操作系統(tǒng)Windows Embedded。使用這一系統(tǒng)的硬件可以與桌面應(yīng)用程序無縫集成，大大縮短上市時間。之后隨著Windows不斷升級，Windows Embedded跟著不斷推出新版本，適用的硬件范圍更廣，功能日益強(qiáng)大。

圖 13 Windows Embedded產(chǎn)品組合

微軟最近推出的Azure云平臺和Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)版，更是在跨硬件通用性上下足了功夫，口號是“Microsoft Everywhere”。Azure為跨平臺數(shù)據(jù)搜集提供了解決方案，各種硬件平臺雖然使用不同的數(shù)據(jù)格式，但是可以通過前端的Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)版和云端的Azure平臺實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，讓不同數(shù)據(jù)格式的機(jī)器互相“交談”。

在這此基礎(chǔ)之上，微軟將自己的office系列企業(yè)級辦公軟件與遠(yuǎn)端的云存儲、云計算結(jié)合在一起，創(chuàng)造出獨(dú)特的企業(yè)級應(yīng)用生態(tài)。在制造業(yè)的場景中，企業(yè)可以將自己的生產(chǎn)機(jī)器的軟件控制系統(tǒng)直接建立在Azure和Windows 10 物聯(lián)網(wǎng)版之上，實(shí)現(xiàn)以Windows為軟件控制基礎(chǔ)的智能化生產(chǎn)。

KUKA Systems Group在為設(shè)計Chrysler Jeep Wrangler車體生產(chǎn)線的過程中，用微軟的Windows Embedded軟件、SQL 服務(wù)器在云端建造了一個控制平臺，大大提升生產(chǎn)效率和靈活性。這一系統(tǒng)不僅與M版方案一樣，具備根據(jù)客戶反饋調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模和流程的能力，而且還提供一個特殊的優(yōu)勢，即由于人機(jī)界面采用大家都很熟悉的Windows，而大大縮減了新員工上崗培訓(xùn)的時間。在剛剛舉辦的2015漢諾威展上，微軟和KUKA展示了聯(lián)合研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人，可以自行發(fā)現(xiàn)問題，并主動通知相關(guān)工作人員進(jìn)行更改維修。

圖 14 “Microsoft Everywhere”

10.I版方案小結(jié)：
I版代表性企業(yè)在與制造業(yè)的結(jié)合過程中發(fā)展方向各有特點(diǎn)，結(jié)合的程度也有差別。亞馬遜還是堅(jiān)守在自己的一畝三分地，做云服務(wù)供應(yīng)商，幫助企業(yè)提供一攬子的互聯(lián)網(wǎng)解決方案。谷歌在機(jī)器人等工業(yè)自動化基礎(chǔ)配套上積蓄力量，未來想象空間很大。微軟走得更遠(yuǎn)，憑借自己在系統(tǒng)軟件方面的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的工業(yè)自動化企業(yè)結(jié)盟，直接進(jìn)入到車間地面的核心制造環(huán)節(jié)中去了。從中可以看出I版方案的兩個特點(diǎn)，一是“開放合作”，二是“豐儉由人”。

開放合作：I版方案并沒有M版舍我其誰的氣勢，強(qiáng)調(diào)與傳統(tǒng)制造企業(yè)合作，幫助后者更好地適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)、使用互聯(lián)網(wǎng)。不論是亞馬遜、谷歌、還是微軟，都是圍繞制造業(yè)企業(yè)的實(shí)際需求在做服務(wù)，與傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)合作是I版的共同點(diǎn)。

豐儉由人：I版的通用性較強(qiáng)，在云端可供選擇的選項(xiàng)很多，價格的計算大都采用“用多少服務(wù)給多少錢”的方式。這一模式降低了制造業(yè)企業(yè)使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的門檻，不論是亞馬遜、谷歌還是微軟，他們的物聯(lián)網(wǎng)套裝用戶中都有大量的中小微企業(yè)。在很大程度上彌合規(guī)模差異帶給企業(yè)的不公平競爭地位。


三、中國的互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)
戰(zhàn)略選擇
中國是全球制造業(yè)大國，常被稱作“世界工廠”。但雖然規(guī)模大，未必技術(shù)強(qiáng)。考察中國企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+制造的三個基礎(chǔ)：軟件一體化、創(chuàng)新生產(chǎn)硬件、外在移動互聯(lián)網(wǎng)，與世界一流水平相比，移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最快、最迅速，另一端的創(chuàng)新生產(chǎn)硬件、軟件一體化還處在追趕的階段。在這樣獨(dú)特的發(fā)展條件下，我們可能會走出一條具有中國特色的互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)道路。

11.中國發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的優(yōu)勢和劣勢
中國發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的優(yōu)勢，一是已經(jīng)發(fā)展起比較完善的工業(yè)體系，尤其在ICT產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)局部領(lǐng)先；二是市場規(guī)模巨大，發(fā)展前景廣闊；三是國家政策支持，已經(jīng)出臺一系列的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。

ICT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先：在移動通信領(lǐng)域，華為、中興已經(jīng)是全球領(lǐng)先的電信設(shè)備供應(yīng)商，中移動是TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的重要推動者之一，中國企業(yè)在這方面已經(jīng)建立起自己的知識產(chǎn)權(quán)武器庫。在應(yīng)用端，中國的移動互聯(lián)企業(yè)也已經(jīng)取得全球領(lǐng)先地位。

市場前景廣闊： 2012年中國制造業(yè)增加值(manufacturing value added)占全球制造業(yè)增加值的22.4%，居全球第一位，比排名第二的美國高5個百分點(diǎn)，是排名第三的日本的兩倍多。而且中國的制造業(yè)中勞動密集型企業(yè)仍然占據(jù)很大份額，未來提升的空間很大。根據(jù)Accenture的估計，若保持現(xiàn)狀不變，未來15年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將為中國的GDP累計貢獻(xiàn)4970億美元；如果對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)采取適當(dāng)?shù)膬A斜措施，這一數(shù)字將大幅提高至18240億美元。

表 1 全球制造業(yè)增加值排名前十的國家

政策支持：從中央政府到地方政府，已經(jīng)為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級制定多項(xiàng)支持計劃。2012年7月，國務(wù)院印發(fā)《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的通知，將新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、新能源、新材料等七大產(chǎn)業(yè)列為國家重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。并把物聯(lián)網(wǎng)、云計算單獨(dú)列為重大專項(xiàng)工程�！爸袊�制造2025”已經(jīng)出臺，將互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的結(jié)合，作為未來制造業(yè)發(fā)展的重要方向。

中國在發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的劣勢也很明顯。主要體現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)工業(yè)自動化從軟件到硬件件發(fā)展系統(tǒng)性滯后的局面沒有顯著改變。軟件方面，中國的工業(yè)軟件開發(fā)，特別是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)級系統(tǒng)軟件開發(fā)的能力較弱，與國際先機(jī)水平相比差距較大，成為制約中國高端制造業(yè)發(fā)展的重要瓶頸之一。硬件方面，中國工業(yè)自動化的關(guān)鍵零組件仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口，開發(fā)能力較弱，技術(shù)積累不足。成為制約中國高端制造業(yè)發(fā)展的另外一個重要瓶頸。

12.中國發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的戰(zhàn)略選擇
國內(nèi)在“十二五”期間也陸續(xù)開始對互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的相關(guān)課題進(jìn)行了研究，例如李伯虎院士研究團(tuán)隊(duì)提出的“云制造”，為互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)結(jié)合的方式和路徑做了詳盡描繪，實(shí)際上可以看成是中國版的“工業(yè)4.0”。對CPS的研究也被列為國家自然科學(xué)基金、“973計劃”和“863計劃”的研究重點(diǎn)之一。研究思路與M版方案大同小異。

但換個角度思考，從M端推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)對中國的制造業(yè)是否是最優(yōu)選擇？M版制造業(yè)的創(chuàng)新需要大量的技術(shù)積累，對于工業(yè)3.0中領(lǐng)先的國家，工業(yè)4.0是一個平滑過渡，是制造業(yè)自動化向云端的自然延伸。而國內(nèi)還在補(bǔ)齊3.0時代的短板，在加號后的這一端實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展難度極大。反之，在I端，不管是移動互聯(lián)網(wǎng)還是物聯(lián)網(wǎng)，都屬于新生事物，處于創(chuàng)新爆發(fā)階段，國內(nèi)企業(yè)在這方面與國際領(lǐng)先水平差距不大，甚至還要超過國際同行。

中國這樣的現(xiàn)實(shí)條件，使我們思考，在發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的時候，是否從加號兩端同時推進(jìn)，即I+M混合版，加號前端后端兩手抓，兩手要軟硬結(jié)合。

a)兩手抓：I+M混合版
李克強(qiáng)總理在今年兩會的政府工作報告中，提到了兩個重要的概念，一個是“互聯(lián)網(wǎng)+行動計劃”，另外一個是“中國制造2025規(guī)劃”。前者強(qiáng)調(diào)利用互聯(lián)網(wǎng)的力量推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，后者被外界解讀為中國版的工業(yè)4.0。我們認(rèn)為，這實(shí)際上是一個中國特色的I+M混合版的互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)規(guī)劃，兩者并舉，既不偶然也不孤立。

制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地位舉足輕重，互聯(lián)網(wǎng)+如果沒有辦法撬動這個大塊頭，對中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的貢獻(xiàn)終究有限。反過來說，移動互聯(lián)為中國傳統(tǒng)制造業(yè)布局全球、升級服務(wù)提供重要的機(jī)會窗口，特別是對中小型企業(yè)、創(chuàng)新型企業(yè)尤其如此。坐失這一戰(zhàn)略機(jī)遇后續(xù)與全球領(lǐng)先企業(yè)的競爭之路必多坎坷。

引用一段李克強(qiáng)總理2015政府工作報告的原話：
新興產(chǎn)業(yè)和新興業(yè)態(tài)是競爭高地。要實(shí)施高端裝備、信息網(wǎng)絡(luò)、集成電路、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等重大項(xiàng)目，把一批新興產(chǎn)業(yè)培育成主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合。

其中特別提到的“高端裝備、信息網(wǎng)絡(luò)、集成電路、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)”八個重大項(xiàng)目，針對性很強(qiáng)，所指的正是I+M混合模式。信息網(wǎng)絡(luò)、集成電路是移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)；新材料是拓展3D打印等增材制造技術(shù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)；GE生產(chǎn)的航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中很多已經(jīng)實(shí)時聯(lián)網(wǎng)，是物聯(lián)網(wǎng)的最早成員；博世的物聯(lián)網(wǎng)套裝中有專門針對新能源網(wǎng)路的解決方案。甚至看似不相關(guān)的生物醫(yī)藥，與新材料、計算機(jī)模擬技術(shù)都有千絲萬縷的聯(lián)系。

圖 15 中國特色的I+M混合版的互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)規(guī)劃設(shè)想

b)軟硬結(jié)合：軟硬短板一起補(bǔ)
不論是在I端還是在M端，中國企業(yè)能力都有明顯的短板。軟硬結(jié)合的第一層意思，是說要從軟件和硬件兩方面入手，補(bǔ)齊短板。硬件部分如核心組件、傳感器、新材料等，軟件部分如自動化專業(yè)軟件、企業(yè)級的應(yīng)用軟件等。軟硬結(jié)合的另外一層意思，是要尊重M端和I端的技術(shù)開發(fā)特點(diǎn)，針對性的出臺軟扶持或者硬規(guī)劃。

M端的技術(shù)開發(fā)特點(diǎn)是創(chuàng)新周期長、需要持續(xù)進(jìn)行投資；此外創(chuàng)新的方向性、可規(guī)劃性較強(qiáng)，例如硬件的性能提升速度、產(chǎn)能釋放速度、價格下降速度都是可預(yù)測的。這樣的特點(diǎn)比較適合由政府牽頭，產(chǎn)業(yè)配合做長期的戰(zhàn)略規(guī)劃，探討可能的演進(jìn)路徑。正如相關(guān)評論指出的，“工業(yè)4.0”是第一次被事先預(yù)測到，而不是被事后觀察到的工業(yè)革命。中國大可以借鑒德國的經(jīng)驗(yàn)，對M端進(jìn)行硬規(guī)劃。

而I端的技術(shù)創(chuàng)新可規(guī)劃性較低。一方面，突發(fā)的、顛覆性的創(chuàng)新多發(fā)，增加了技術(shù)演進(jìn)路徑的不確定性，另外一方面，中小企業(yè)特別是創(chuàng)業(yè)企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新方面有天然的優(yōu)勢。因此，I端的技術(shù)創(chuàng)新要交給市場，少監(jiān)管，多開放，打基礎(chǔ)。爭取多形成“眾創(chuàng)空間”這樣以中小企業(yè)為主體的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群。搭好寬帶網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施，讓這些小企業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成本降下來。另一方面，讓小企業(yè)自動自發(fā)在集群內(nèi)找到合適的位置，讓大型的工業(yè)制造業(yè)鏈條在集群內(nèi)被分解、形成不同企業(yè)之間既競爭又合作的健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)—這其實(shí)就是工業(yè)4.0當(dāng)中提到的分散化、去中心化的產(chǎn)業(yè)組織形式。從這個意義上說，軟扶持，比硬規(guī)劃更適合I端的技術(shù)創(chuàng)新。

13.中國發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的未來展望
移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，是萬物互聯(lián)的前哨戰(zhàn)。套用我們在“互聯(lián)網(wǎng)+”愿景篇中的六層次模型，目前國內(nèi)的制造業(yè)還處在起步的“移動互聯(lián)”層，高一級的“數(shù)據(jù)交換”層還沒有普及，實(shí)現(xiàn)“動態(tài)優(yōu)化”層的場景鳳毛麟角。在這樣的情況下，廣泛的“效率提升”、“產(chǎn)業(yè)變革”、“經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型”都還只是美好的愿望。反過來想，互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)如果提升到較高的層次，那么變革后的制造業(yè)、轉(zhuǎn)型后的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，大致是一個什么樣的圖景？

首先，企業(yè)的邊界被打破，產(chǎn)品全生命周期中的不同生產(chǎn)和設(shè)計開發(fā)任務(wù)，在大中小企業(yè)中合理分配，協(xié)同生產(chǎn)。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是去中心化的，高度發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)、能力強(qiáng)大的云平臺在很大程度上彌補(bǔ)了中小企業(yè)的規(guī)模劣勢，達(dá)至企業(yè)不論大小，誰有關(guān)鍵的創(chuàng)新能力，誰就可以成為產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的組織者，信息不對稱帶來的效率損失被控制在很小的范圍內(nèi)。

其次，軟件硬件平衡發(fā)展。以企業(yè)級軟件為入口的硬件互聯(lián)網(wǎng)及機(jī)器上的傳感器為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人在云平臺上的實(shí)時交互，形成人與機(jī)器的社交網(wǎng)絡(luò)（設(shè)想這樣的場景：你的微信好友中不僅有熟人，還有自己的愛車，和家里的中央空調(diào)）。強(qiáng)大的計算能力配合豐富的數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品從生產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計到售后服務(wù)的全生命周期事先模擬，實(shí)物損耗被降至最低。