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本月初,亞馬遜市值超過(guò)萬(wàn)億美元,再次封神。它是緊隨蘋果成為全球第二個(gè)市值進(jìn)入萬(wàn)億美元俱樂(lè)部的公司。要知道,它在第二季度的利潤(rùn),還只有蘋果的20%。就是這家利潤(rùn)未必?fù)屟鄣墓,一直被視為華爾街的寵兒。從電商業(yè)務(wù)到全球第一大云服務(wù)商,通過(guò)構(gòu)建一個(gè)全新的數(shù)字生態(tài),亞馬遜實(shí)現(xiàn)了前所未有的爆發(fā)性增長(zhǎng),建立了全新的商業(yè)格局。
物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代,正在呼嘯而來(lái)。在工業(yè)領(lǐng)域,人們是否可以期待同樣的數(shù)字生態(tài)和傳奇出現(xiàn)?美國(guó)國(guó)防部高級(jí)項(xiàng)目預(yù)研局DARPA曾經(jīng)啟動(dòng)的一個(gè)項(xiàng)目,就是想通過(guò)數(shù)字化技術(shù)引爆制造業(yè),實(shí)現(xiàn)工業(yè)的冪指數(shù)增長(zhǎng)。
數(shù)字化工業(yè),正在出現(xiàn)令人期待的局面。
數(shù)字孿生 點(diǎn)亮制造業(yè)的影子世界
根據(jù)業(yè)內(nèi)專家寧振波的看法,制造業(yè)正在從愛(ài)迪生的實(shí)物試錯(cuò)法,走向模型仿真的一次定型法。這意味著,對(duì)應(yīng)于“工業(yè)4.0”最早的概念中所提到的“智能產(chǎn)品”、“智能生產(chǎn)”和“智能服務(wù)”,數(shù)字孿生(Digital Twin,便于記憶也叫“數(shù)字化雙胞胎”,本文混用)似乎是最好的禮物。
數(shù)字化雙胞胎是將物理對(duì)象以數(shù)字化方式在虛擬空間呈現(xiàn),模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征。由于二者形成了一個(gè)閉環(huán)的互動(dòng),現(xiàn)實(shí)與虛擬之間的鴻溝不再。工業(yè)史上第一次,人類有機(jī)會(huì)徹底點(diǎn)亮一個(gè)黑暗、無(wú)言的影子世界。對(duì)于人們熟悉的產(chǎn)品、生產(chǎn)和服務(wù),數(shù)字孿生無(wú)疑是一門重要而合手的戰(zhàn)略性技術(shù)。而基于數(shù)字化雙胞胎的數(shù)字企業(yè),自然也就呼之欲出。
這張圖,最為清晰的反映了數(shù)字化雙胞胎世界中的三元結(jié)構(gòu)。它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)產(chǎn)品的終極意義:我是誰(shuí)?哪里來(lái)?哪里去?
圖1 實(shí)體和數(shù)字的交融
數(shù)字化雙胞胎完美地體現(xiàn)了軟件、硬件和物聯(lián)網(wǎng)回饋的機(jī)制,成為虛實(shí)兩界的渡船。實(shí)時(shí)運(yùn)行的實(shí)體,成為數(shù)字化雙胞胎的源源不斷的營(yíng)養(yǎng)液輸送線。
天行健 萬(wàn)物皆有雙胞胎
這是一個(gè)顛覆性的變化。而對(duì)這一風(fēng)向最敏感的捕捉,自然是來(lái)自全球工業(yè)風(fēng)向標(biāo)的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。今年4月份在這次全球盛會(huì)上,漢諾威最重要的主題,就是聚焦在“數(shù)字化雙胞胎”。各家企業(yè)使出渾身解數(shù),拿出自己在數(shù)字化雙胞胎的戰(zhàn)略理念和實(shí)踐。
沒(méi)有一個(gè)企業(yè)的數(shù)字戰(zhàn)略會(huì)忽略數(shù)字化雙胞胎的作用。SAP Leonardo平臺(tái)為數(shù)字化雙胞胎引入了一個(gè)云解決方案“預(yù)防性工程洞察力”。利用新并購(gòu)的軟件,評(píng)估分析從傳感器來(lái)的壓力、張力和材料數(shù)據(jù),從而幫助企業(yè)加大對(duì)設(shè)備的洞察。
這是一個(gè)雙進(jìn)化的過(guò)程。然而,這并不是IT獨(dú)自的勝利,這也是機(jī)械制造行業(yè)的狂歡。數(shù)字化雙胞胎正在成為一個(gè)企業(yè)走向數(shù)字化進(jìn)程的標(biāo)配。德國(guó)夾具公司雄克Schunk有5000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 ,都將配置一個(gè)數(shù)字化雙胞胎。在去年一家工廠的先導(dǎo)項(xiàng)目中,已經(jīng)有50多個(gè)零部件建立了數(shù)字化雙胞胎,并且實(shí)現(xiàn)虛擬安裝和遠(yuǎn)程跟蹤。而在未來(lái),對(duì)于要交付的產(chǎn)品,數(shù)字化雙胞胎可能會(huì)先于實(shí)物到達(dá)客戶手中。
圖2 夾具的數(shù)字化雙胞胎
數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,使得虛擬的數(shù)字空間開(kāi)始透入了明亮的光線。數(shù)據(jù)不再是隱形的羽毛,而是顯性的翅膀。這些數(shù)據(jù)就像是人體的蛋白質(zhì),重新表達(dá)之后,形成了活靈活現(xiàn)的數(shù)字化雙胞胎。沒(méi)有任何力量,能夠阻止物理世界對(duì)數(shù)字空間的向往,在后者抽象的空間中,物理實(shí)體開(kāi)始不顧一切地復(fù)制自己。
地勢(shì)坤,數(shù)字化身正當(dāng)時(shí)。
數(shù)字交付引發(fā)組織沖擊波
等等,數(shù)字化,是不是早已經(jīng)是一個(gè)陳詞濫調(diào)?在過(guò)去幾年來(lái)一直做的,難道不都是在推進(jìn)數(shù)字化嗎?
很不幸,事實(shí)并不是這樣。
福布斯雜志在2018年初討論企業(yè)在發(fā)展數(shù)字化時(shí),尖銳地指出它的緩慢發(fā)展。咨詢公司凱捷在對(duì)1338名高管進(jìn)行的調(diào)查顯示,數(shù)字轉(zhuǎn)型比人們最初想象的要復(fù)雜得多!傲陙(lái),組織已經(jīng)有很多時(shí)間來(lái)建立能力和經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)數(shù)字轉(zhuǎn)換。人們自然會(huì)期待數(shù)字化的掌握水平,此刻會(huì)比2012年時(shí)有所提高。然而,我們的研究卻發(fā)現(xiàn)了相反的情況。至少不是一個(gè)明顯的進(jìn)步 !
很顯然,數(shù)字化的演變尚未取得突破性的進(jìn)展。然而,這種緩慢變化的背后,正在醞釀著全新的風(fēng)暴。
Gartner預(yù)測(cè),到2021年有50%的大型企業(yè)都會(huì)使用數(shù)字化雙胞胎。數(shù)字化雙胞胎意味著企業(yè)要開(kāi)始實(shí)現(xiàn)一種全新的商業(yè)邏輯:工業(yè)價(jià)值的數(shù)字交付,無(wú)論交付物是一件智能設(shè)備或產(chǎn)品,還是一座數(shù)字工廠,或是一條數(shù)字化產(chǎn)線。首當(dāng)其沖的是,企業(yè)的首席信息官CIO,是否被授權(quán)來(lái)獨(dú)立應(yīng)付這份新任務(wù)?一家輪胎制造商,在為用戶交付輪胎的時(shí)候,必須同時(shí)交付一套數(shù)字化雙胞胎和支撐軟件。這意味著,在輪胎的合同里面,將會(huì)出現(xiàn)軟件交付和數(shù)字交付。這是一次商業(yè)的變異,遠(yuǎn)離了企業(yè)傳統(tǒng)信息化的邊界。這種嚴(yán)峻的考驗(yàn),不僅涉及到了成本和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題,而且引發(fā)了商業(yè)模式和交付方式的思考。
全新的激蕩波,需要更加縝密的應(yīng)對(duì)。人們的意識(shí),比以往任何時(shí)候,更加真切地感受到這種撞擊。工業(yè)界的思維方式,正在從天真時(shí)代、理智時(shí)代,走向科學(xué)時(shí)代:以實(shí)際演進(jìn)路徑作為控制,而非“歷史教導(dǎo)我們”。
這一刻,正是數(shù)字化緊鑼密鼓進(jìn)行的時(shí)候。
IT與OT融合 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正當(dāng)紅
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中最具雄心的一個(gè)實(shí)踐。即使有媒體和觀察家的推波助瀾,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入人心,依然超過(guò)了任何人的估計(jì)。機(jī)器互聯(lián)以迅雷不及掩耳之勢(shì),使得IT要素穩(wěn)步注入企業(yè)設(shè)備運(yùn)營(yíng)部門(OT)。流動(dòng)的數(shù)據(jù)自然是二者最重要的粘結(jié)劑。此時(shí),觀察一個(gè)企業(yè)家的數(shù)字化理念的成熟度,最好的試紙就是他對(duì)海量數(shù)據(jù)的態(tài)度。要超越傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的經(jīng)營(yíng)方式,管理層必須重新思考公司的結(jié)構(gòu)。而IT部門和OT部門以何種方式的融合,也決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之路,可以走的有多穩(wěn)健。
頗具諷刺意味的是,在投入真金白金進(jìn)行升級(jí)改造的許多大型企業(yè)中,智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),依然是兩撥人馬;而IT與OT融合的戰(zhàn)略共識(shí),也是處于謹(jǐn)慎的猜忌之中。
二者的鴻溝,仍然巨大。
打破這個(gè)僵局,不能完全靠企業(yè)內(nèi)部的邊界去解決。更好的思路,是打破邊界,從廠墻之外,重新思考問(wèn)題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),正在試圖填滿IT與OT之間的各種縫隙。與很多消費(fèi)者互聯(lián)網(wǎng)不同,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不會(huì)出現(xiàn)只有雙雄寡頭的局面。但最后能夠勝出的,依然要靠生態(tài)的力量。
從最簡(jiǎn)單的認(rèn)知來(lái)看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并不復(fù)雜。底層需要設(shè)備連接,中間需要各種復(fù)雜的設(shè)備管理和數(shù)據(jù)分析,而最上端的則是各種應(yīng)用。一開(kāi)始許多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn),都放在底層。很快,大家就將戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到中間層。然而,對(duì)用戶真正有價(jià)值的突破,卻是來(lái)自最上層的各種場(chǎng)景應(yīng)用。
對(duì)此,大家都心知肚明,必須鼓勵(lì)更多的伙伴進(jìn)入,建立豐富的場(chǎng)景應(yīng)用,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的價(jià)值才會(huì)更大。于是圍繞著社區(qū)開(kāi)發(fā)、圍繞著眾多中小企業(yè)的生態(tài)建設(shè),開(kāi)始變得熱鬧起來(lái)。GE的創(chuàng)新數(shù)字工坊,2017年4月在上海旗幟鮮明地開(kāi)幕。作為全球生態(tài)化的一部分,它意圖帶動(dòng)更多的伙伴進(jìn)入數(shù)字化的平臺(tái)。
西門子工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也在低調(diào)地進(jìn)行同樣的努力。西門子基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere,自2016年在漢諾威首次公開(kāi)亮相之后,便在各種嘗試中不斷的加速迭代。其戰(zhàn)略價(jià)值也日趨凸顯,成為西門子全面數(shù)字化解決方案的組成部分。最重要的是,它實(shí)現(xiàn)了用統(tǒng)一的頂層邏輯,完整地覆蓋了西門子諸多工業(yè)領(lǐng)域的戰(zhàn)略底盤。正是因?yàn)槭玛P(guān)重大,西門子也表現(xiàn)了高度柔性的實(shí)用主義原則,先后落腳SAP、微軟、亞馬遜云。而在中國(guó),則在今年選定了阿里云。
云、平臺(tái)、操作系統(tǒng),這些在IT領(lǐng)域已經(jīng)清晰的概念,在工業(yè)領(lǐng)域的邊界,還需要仔細(xì)的廓清。然而,有一點(diǎn)可以肯定的是,如果數(shù)據(jù)真的是石油,那么西門子期望MindSphere就像是神奇的總閘門,哐當(dāng)一聲(就像開(kāi)瓶器開(kāi)酒瓶一樣)閘門開(kāi)啟,數(shù)據(jù)石油從機(jī)器里面噴濺而出。
數(shù)字化軌道的躍升路徑
這些急于推動(dòng)工業(yè)進(jìn)入快速數(shù)字化軌道的公司,它們首先需要改變的其實(shí)是自己。這里面挑戰(zhàn)最大的是傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)。為此,通用電氣付出了慘重的代價(jià)。它最近一年所贏得的頭條關(guān)注,幾乎都不是它前兩年閃閃發(fā)光的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念,而是它在組織的自我修正所帶來(lái)的地動(dòng)山搖。很難說(shuō)清楚大家對(duì)它近兩年的復(fù)雜情緒:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)似乎成了一副發(fā)泄華爾街投資人情緒的瀉藥,一個(gè)百年來(lái)一直廣受尊敬的企業(yè)巨人,被搞的搖搖晃晃。業(yè)界也無(wú)不跟著目瞪口呆:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這條最具典型意義的數(shù)字化之路,真的是如此顛簸嗎?
這可能只是一個(gè)孤例。能源市場(chǎng)意外走低、執(zhí)行力不足,其實(shí)都是造成GE股價(jià)持續(xù)大跌的重要原因。而即使如此,當(dāng)下的GE仍然沒(méi)有放棄數(shù)字化戰(zhàn)略,它只是需要暗自收縮前CEO不顧一切所許諾下的邊疆。過(guò)于激進(jìn),恐怕是這個(gè)工業(yè)老司機(jī)最不該犯下的錯(cuò)誤之一。
然而,這些都不重要了。從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也不再需要旗手了:人人都在爭(zhēng)當(dāng)旗手。數(shù)字化也不需要標(biāo)桿了,家家開(kāi)始爭(zhēng)著上賽道。
這背后,首當(dāng)其沖的就是軟件的力量。
全球最大的軍火制造商洛克希德馬丁,可并不是只在為美軍制造戰(zhàn)機(jī)。它正在為美國(guó)軍方的未來(lái)作戰(zhàn)理念——網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)NCW——建立一個(gè)武器全集成平臺(tái)。所有武器無(wú)論是導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)還是匹馬單槍,都是無(wú)縫接入。這,才是未來(lái)的武器之王。而這個(gè)制造巨頭,正是世界上最大的軟件企業(yè),以代碼數(shù)量而言,超過(guò)微軟。依靠著無(wú)處不在的軟件和數(shù)字技術(shù),洛克希德馬丁推動(dòng)自己成為一個(gè)數(shù)字化企業(yè),也在成就美國(guó)軍部的豪言,“沒(méi)有一個(gè)士兵是在孤軍作戰(zhàn)”。同樣在工業(yè)領(lǐng)域,沒(méi)有一臺(tái)機(jī)器是孤立作業(yè),它們彼此相連,與數(shù)字化雙胞胎相連。
鍛造這樣的工業(yè)世界,似乎才是工業(yè)巨頭的真正歸宿。GE的前CEO伊梅爾特最廣為流傳的是:“GE一夜醒來(lái),成為一個(gè)軟件公司”。這句話,恐怕還是混淆了IT化和數(shù)字化的區(qū)別。后者是根植于工業(yè)本身,與純IT還有一定距離。正如他在演講中透露出的片斷中所暗示的那樣,伊梅爾特應(yīng)該是受到了太多來(lái)自微軟員工的IT理念的影響。
頗具戲劇意味的是,GE原來(lái)設(shè)定的在2020年成為全球十大軟件公司的目標(biāo),被西門子悄悄地實(shí)現(xiàn)了。在過(guò)去十年中,西門子以超過(guò)110億美元的收購(gòu)規(guī)模,大幅擴(kuò)大了其在軟件上的投資組合。這個(gè)疾風(fēng)暴雨般的疆土擴(kuò)張,使得西門子成為歐洲僅次于SAP的第二大軟件供應(yīng)商。
深海侯門,一腳跨入。擁有37.7萬(wàn)名員工的西門子,軟件工程師比例已經(jīng)達(dá)到了7%。2017財(cái)年,西門子數(shù)字化服務(wù)和軟件業(yè)務(wù)營(yíng)收已經(jīng)超過(guò)52億歐元,數(shù)字化工業(yè)豐厚的未來(lái),已經(jīng)近前來(lái)報(bào)。
在2014年的“2020愿景”規(guī)劃中,西門子就開(kāi)始明確地區(qū)分了電氣化、自動(dòng)化、數(shù)字化三大領(lǐng)域,并組建了數(shù)字化工廠集團(tuán)。而四年之后的2020愿景再出發(fā)的時(shí)候,西門子再度大跨一步,“數(shù)字化工業(yè)”赫然成為三大“運(yùn)營(yíng)公司”之一,與“天然氣與發(fā)電”、“智能基礎(chǔ)設(shè)施”并列 。幾年前被分離出去的過(guò)程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán),重新與數(shù)字化工廠集團(tuán)合并。數(shù)字化工廠集團(tuán)四年前跨出的一大步,現(xiàn)在已經(jīng)站穩(wěn)根基,成為未來(lái)工業(yè)的支柱。
這次新成立的數(shù)字化工業(yè)公司的核心仍然是自動(dòng)化,但它將更加專注于能夠從數(shù)字化中獲益最多的先進(jìn)硬件和軟件。而工業(yè)控制產(chǎn)品和低壓開(kāi)關(guān)及控制裝置,則被重組到新的智能基礎(chǔ)設(shè)施公司,與那些用于樓宇控制和數(shù)字電網(wǎng)的產(chǎn)品重新組合。
十年時(shí)間,西門子成為一家全球Top10的軟件公司。而四年之內(nèi)的兩次大調(diào)整,西門子正在用實(shí)踐表明,軟件公司并不是它的歸宿。在數(shù)化轉(zhuǎn)型的道路上,西門子為別人鳴槍,也為自己發(fā)出了起跑口令:從工業(yè)巨頭走進(jìn)軟件企業(yè),再到數(shù)字帝國(guó)。這,才是工業(yè)巨頭最向往的自由之地。
數(shù)字化不是有待鎖定的電臺(tái)信號(hào),不是北京正南3000公里的颶風(fēng),而是滿格的手機(jī)信號(hào),是撲面而來(lái)的熱浪。企業(yè)數(shù)字化不是趨勢(shì),而是現(xiàn)實(shí)。
IT的平民時(shí)代
數(shù)字化之戰(zhàn)既然已經(jīng)打響,炮火最密集的戰(zhàn)場(chǎng),自然落在了應(yīng)用層。每一個(gè)制造企業(yè),都在尋找讓行業(yè)知識(shí)更容易地被用戶所使用的方法。而工業(yè)APP,成為IT與OT融合的最佳場(chǎng)景,也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)。
工業(yè)APP的建設(shè),是每個(gè)工業(yè)企業(yè),在面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型都需要思考的問(wèn)題。換言之,設(shè)備運(yùn)營(yíng)很重要,信息化部門也很重要。那么一個(gè)微妙的問(wèn)題出現(xiàn)了:IT與OT,到底誰(shuí)管誰(shuí)?在實(shí)際的企業(yè)中,OT是一個(gè)很強(qiáng)勢(shì)的傳統(tǒng)部門,在數(shù)字化改造過(guò)程中,這一關(guān)是信息化部門很難逾越的。而替OT找到快速入門IT,無(wú)疑是一個(gè)障礙最少的的路徑選擇。
總有聰明的先行者,搶先去解決這樣的問(wèn)題。一家成立于2005年,天生基于云架構(gòu),而且提供低代碼應(yīng)用的程序開(kāi)發(fā)供應(yīng)商,就是為了簡(jiǎn)化最終用戶的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。不懂IT的OT人員可以快速上手,輕松構(gòu)建應(yīng)用程序,這樣工廠大量的知識(shí)將可以直接進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
很難理解這樣的公司,一開(kāi)始是如何在逼仄的空間中,存活下來(lái)到今天。但在當(dāng)前數(shù)字化正當(dāng)時(shí)的時(shí)代,它成功卡位。而西門子在今年,則非常低調(diào)地收購(gòu)這家叫做Mendix的公司。其實(shí)也不低調(diào),畢竟是6億歐元現(xiàn)金。只是大家對(duì)Mendix不太熟悉,并未給出相應(yīng)的關(guān)注。
嚴(yán)格意義上講,這次并購(gòu)是一個(gè)跨界的并購(gòu)。它跟西門子其它任何一次的軟件并購(gòu),都不相同。這次并購(gòu)背后,不是IT的理念,不是信息化的拓展,而是數(shù)字化的信念。面向OT的IT,意味著在數(shù)字化的時(shí)代,也是一個(gè)平民IT化的時(shí)代。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正當(dāng)紅,IT與OT融合恰逢其時(shí)。
小記:你要哪里去
數(shù)字化,首先看到的是成本。這是每個(gè)企業(yè)最為猶疑的地方。這讓人想起戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的一場(chǎng)投入產(chǎn)出比的經(jīng)典激辯。為了疲勞秦人,勿使伐韓,韓國(guó)著名的水利專家鄭國(guó)上計(jì)給秦王開(kāi)辟運(yùn)河。在意圖被發(fā)現(xiàn)之后爭(zhēng)辯說(shuō)“始臣為間,然渠成亦秦利也”。這段成功地辯解最后成就了舉世知名的“鄭國(guó)渠”。因了這條運(yùn)河,關(guān)中為沃野,而秦則得以富強(qiáng)。
未來(lái),只有數(shù)字化企業(yè)才能生存、才能攫取財(cái)富。智能硬件、支撐軟件和數(shù)字服務(wù),是數(shù)字化的三大支點(diǎn)。這是傳統(tǒng)工業(yè)的軟肋,往往不能同時(shí)駕馭。然而這是必經(jīng)之路。基于數(shù)字化之上的數(shù)字工業(yè)生態(tài),才是未來(lái)工業(yè)財(cái)富的根本保障。
儒生去朝廷,道僧入山林,墨子訪平民 。企業(yè)數(shù)字化,你要哪里去?
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