發布日期:2022-07-14 點擊率:14
工業互聯網的始作俑者GE,試圖改變傳統世界在資本、機器和社會分工上的固有體系,將人類智慧從資本和技術壟斷的束縛中解放出來,悄然打開了全球工業的魔盒。
這種變化正發生在我們面前,GE希望成為您的伙伴。”
10月中旬,在GE第三屆年度Minds+Machines大會上,GE董事長兼首席執行官杰夫·伊梅爾特幾乎以時不我待的急切表達著對于工業互聯網發展趨勢的判斷。
“我們已經意識到工業互聯網為客戶以及我們自己提高生產效率的潛力。”伊梅爾特宣布,GE將在2015年開放其predix操作系統,以參與到全球工業互聯網的搭建之中。
2014年,就在工業互聯網、工業4.0以及互聯網工業應用等諸多未來工業變革概念處于醞釀之中時,GE已經開始展開行動。
一個將全球工業系統與高級計算、分析、傳感技術以及互聯網高度融合的工業互聯網,正在成為GE期盼已久的一場產業變革。
面對世界工業巨頭的嬗變,GE到底將為自身和世界帶來怎樣的工業互聯網?
搶跑
2011年以來,陷入國際金融危機和主權債務危機的西方發達國家正在重新掀起再工業化的浪潮。西方發達國家已經認識到工業的乏力是經濟走向衰落的根本原因之一。正所謂亡羊補牢,一場新的工業變革開始悄然醞釀。
然而,再工業化浪潮與以往的工業革命不同,它以智能機器為主要工具,融合了互聯網技術、移動互聯網技術、大數據、智能分析技術。
“這就是我們所稱的工業互聯網,一個開放、全球化的網絡,將人、數據和機器連接起來。”GE董事長兼CEO杰夫·伊梅爾特如是說。
按照GE的假設,工業互聯網可以把美國勞動生產率的增速提高到互聯網繁榮時期的3.1%,并且全球其它地區可以通過投資新技術實現美國一半的生產率增速。
重回2005年以前美國互聯網絡時代的輝煌,挖掘上一次產業變革的潛能,突破消費互聯網增長的瓶頸,成為GE開出的再工業化“藥方”。
2012年2月,就在美國總統奧巴馬宣布實施“再工業化”戰略8個月后,GE順勢提出了“工業互聯網”概念,并在醫療和航空等領域迅速推出9個工業互聯網項目,意圖迅速搶占戰略高地。
次年,美國國家標準研究院牽頭組織美國產業界制定了工業互聯網標準架構,將產業領域標準變成全美的公共標準。
2014年3月,工業互聯網成為美國全產業鏈的盛事,思科、IBM等10家企業主動參與進來,同GE一起組建了工業互聯網聯盟,形成從政府到產業界的聯動格局。
“也許你昨晚入睡前還是一個工業企業,今天一覺醒來卻成了軟件和數據分析公司。”伊梅爾特用這樣的表述形容GE在工業互聯網變革中的進展。
GE正在開展的40個工業互聯網應用將為GE帶來超過10億美元的增量收入。截至目前,GE已經監控和分析了超過5000萬個數據元素,這些數據來自1萬億美元托管資產的1000萬個傳感器。
機器的連接、海量的數據、系統的分析,人與機械的完美結合,蘊含著巨大的財富。按照GE宏偉的愿景,到2025年,受益于工業互聯網的工業部門將達到82萬億美元規模,這或許占全球經濟的一半。
重執世界工業“牛耳”,恢復曾經的榮耀,GE似乎別無選擇。
10月,被視為企業核心技術機密和利潤源泉的一系列自動化控制Predix軟件平臺被GE宣布于2015年對全世界開放。
GE顯然希望通過放棄眼前利益,爭取通過GE產品和標準,在世界范圍內搭建一個更大的工業互聯網平臺。
蛻變
GE離開曾經的工業系統性創新的輝煌已經太長時間了。
在GE的企業文化中,其前任CEO杰克·韋爾奇留下了太深的痕跡。
杰克·韋爾奇曾經一再強調“如果一家公司不能在所處的行業中數一數二,那么它就根本沒有存在的必要”。
在這一思想的指導下,GE開始遠離競爭激烈、附加值越來越小的制造業。1987年,GE甩掉了低利潤、競爭激烈的彩電業務,轉向了能獲取高利潤的電視網。幾乎同時又主動退出了競爭激烈的半導體和計算機業務,掘金能源和醫療儀器。從1981年到2000年,在杰克·韋爾奇執掌GE的20年中,GE進行了近1000次的企業并購和部門分離。
曾經在照明、洗衣機、電冰箱、微波爐、電視機、發動機制造等幾乎所有工業制造領域稱霸一時的GE,在去工業化的冒進中物是人非。
杰克·韋爾奇作為商業奇才,一直在推動GE尋找最盈利的產業領域。上世紀90年代,在華爾街金融崛起、信貸消費擴張的黃金歲月里,GE也禁不住誘惑,通過金融、信貸分期銷售冰箱,從貸款中得到的利潤比生產冰箱本身還要高。GE似乎發現了一種更好、更簡便的賺錢方式。GE就此義無反顧地投入金融的懷抱。國際金融危機爆發前,GE的金融和銀行業務占其總利潤的45%。
然而,在2008年,隨著國際金融危機的爆發,作為一個失去產業支撐而過分金融化的企業,GE股價一度跌幅超過80%,市值縮水了約2640億美元。浮華散盡,GE猛然發現企業的凈資產還剩170億美元,年運營收益不足1億美元,而負債高達5180億美元。
洛杉磯資產管理公司總裁瑪里琳·科恩當時評論稱:“GE現在就像是一個麻風病患者,所有人都不敢靠近。”
回歸工業似乎成為GE的不二選擇。然而,除了發動機制造、能源管理、醫療設備、自動控制等幾個制造領域的“孤島”外,GE幾乎沒有辦法再重鑄往日的制造業輝煌。其唯一的辦法就是將保留下來的工業領域連接在一起,發揮最大的效率。伊梅爾特接任掌門之后,一個工業互聯網的雛形開始醞釀。
2011年底,GE在美國加州創立了全球軟件和分析中心,希望加速開發用于工業互聯網的軟件技術。2012年,GE高調宣布工業互聯網戰略,并推出Predix平臺及Predictivity數據與分析解決方案,作為工業互聯網的主打產品和服務。
“通過3D打印增材制造,用Predix平臺來管理我們的大數據和分析,將機器人和自動化融合起來,幫助用戶更好更快地運營、降低燃油消耗并獲得高效服務。”GE中國軟件及分析中心總經理胡曉博士告訴記者。
在技術布局的同時,GE還展開了一系列的資本布局。
2012年,GE完成對MTL公司開放系統技術和安全網絡技術的收購,并投資億美元持有Pivotal這家云服務和大數據服務公司10%的股權。
2013年5月,經過認真權衡,GE宣布擬出售旗下金融部門大部分業務。伊梅爾特表示,GE認為當時的時機恰好進行戰略性思考,有多種方案來實現資產削減目標。GE希望借此降低對金融業務的依賴,并將工業領域的利潤貢獻率從不足50%提高到70%。
2014年,GE收購了CHCA和API Healthcare兩家醫療領域的軟件公司。GE醫療集團醫療信息業務總裁兼首席執行官德威特表示,通過收購,GE醫療集團能夠在高敏銳醫療領域提供更好的軟件解決方案。同年6月,GE又并購了阿爾斯通的能源和電網業務。
“GE動作頻仍,但脈絡非常清晰。工業互聯網是一個巨大的機會,軟件和服務是GE下一步要贏得的高價值市場。”GE相關報告中這樣描述企業的蛻變,“說不定在工業互聯網領域真會誕生另外一個谷歌。”
基礎
GE很少進入一個已經成熟而且競爭對手很多的市場,大都是在自己已有業務的基礎上自然而然展開,工業互聯網也不例外。
5年前,在中國寶鋼初軋生產線的自動化改造現場,GE在寶鋼改造項目中“草蛇灰線”式的產業布局能力令人印象深刻。
寶鋼的軋鋼生產線是參照當年日本新日鐵建造的。然而原來從日本日立公司進口的、上世紀70年代生產的電氣、儀表、計算機三電系統早已達到了壽命極限,故障頻率逐年上升。同時,日本系統的封閉式設計也讓寶鋼叫苦不迭。系統如何繼續升級并擺脫對唯一品牌的依賴,成為此次改造的迫切要求。
在該改造方案中,主要負責速度和位置的系統L1選用2臺基于Intel CPU的PC服務器組成。負責信息處理和計算的系統L2則由2臺UNIX服務器承擔。主要負責計劃管理的系統L3選用了IBM X370R作為主機。同時,對于一些尚未過使用年限的日立設備,寶鋼為了節省經費也保留了下來。
一套系統有4家主要廠商的設備同時工作,雖然確保了每個設備根據自身用途采用了各品牌的最先進技術,并且避免了對單個品牌的依賴,但是,“萬國牌”設備如何協調工作成為難題。
寶鋼急需一套能夠兼容各種品牌系統的PLC(可編程邏輯控制器)解決方案來執行來自不同品牌系統的指令,最終控制軋鋼設備。
GE作為當時唯一能夠做到多系統兼容的PLC供應商成為寶鋼的首選。11套系列GE品牌的90-70PLC替代了原有產品,使新軋鋼系統超越了當時世界先進水平。經過系統升級和整體優化后的寶鋼第二初軋廠,當年投產就實現了降耗26.6萬噸標準煤,這相當于節省了近15億元的總體生產成本。
“一套先進、多品牌兼容的PLC將整個軋鋼系統連成一體,為寶鋼未來隨時靈活更新系統,跟蹤世界先進軋鋼水平提供了可能。”寶鋼條鋼廠工程師唐勁松向記者表示,而且更換PLC設備比更換系統便宜得多。
GE早已布局的開放式PLC解決方案,讓多品牌、多品種的工業設備連接和數據交換成為可能,也為今天GE布局工業互聯網奠定了基礎。
GE能夠如此迅速進入工業互聯網領域并不令人吃驚。GE其實早已在推進相關業務,只不過現在明確了這一概念而已。工業互聯網從本質上說就是機器與機器、機器與人的聯結,以及對龐大數據的分析。
在公眾普遍認為GE已經剝離制造業的時候,GE恰恰抓住了制造業的根本所在。從燈泡、渦輪機葉片、航空發動機、超聲診斷儀、核磁共振儀、再到遠程醫療系統、核反應堆、煤化工,GE依然掌握著工業領域最核心的生產技術。
今年以來,GE用于GE9X航空發動機的研發費用就超過10億美元,其設備診斷與分析應用軟件的開發投資也達到10億美元。
盡管GE希望在工業互聯網領域成為另一個谷歌。但是,伊梅爾特也強調——當你坐在飛機里,發現窗外巨大的飛機發動機時,那可是GE而不是Google(谷歌)能夠生產的。
核心
在工業互聯網的背后,實際上并非GE輕描淡寫的“四兩撥千斤”的產業變革,而需要龐大的硬件和系統支持。然而,這依然只是工業互聯網的基礎,復雜而龐大的數據分析和行業經驗才是最終實現利潤的核心。就像學校里的好學生展現出輕松感一樣,GE也正在將工業互聯網以田園詩歌式的場景展現在人們面前。
GE在2012年11月發布的《工業互聯網——打破智慧與機器的邊界》的報告中描述,如果,工業互聯網能夠節省1%的航空燃料,15年內將節約300億美元的成本。如果,工業互聯網能夠節省1%的發電耗能,15年內將節約660億美元的成本。如果,工業互聯網能將鐵路系統效率提升1%,15年內又能節約270億美元的成本。
如果這里已經有了太多的如果。
GE的Locotrol DP技術幫助大秦鐵路公司實現運營優化、實現運力提升70.4%的案例,經常作為工業互聯網的成功應用,沒有被提起的是工業互聯網背后蘊含的艱辛。
8年前,GE生產的LOCOTROL分布式機車無線同步操縱系統首次引入中國,參與大秦鐵路改造工程。然而,面對世界上幾乎絕無僅有的大秦線超重載、超長列車和極為復雜的路況。GE最初也一籌莫展。
曾經見證大秦鐵路發展歷程的湖東機務段段長張啟平這樣描述:大秦鐵路的火車司機,開的是天底下最難開的火車。一列兩萬噸的重載列車有204節車廂,加上兩臺牽引機車,總長超過2500米。大秦線全線653公里,卻有52座隧道、540座橋梁。大同到茶塢的300多公里線路,海拔落差居然達到900米。兩萬噸鋼鐵長龍幾乎是一路俯沖,穿梭在崇山峻嶺、隧道、橋梁之間。一旦控制不好,輕則將中部機車損壞,重則導致列車脫軌翻車。“新的技術在這里遭遇水土不服,國外的工程師也是膽戰心驚。”張啟平告訴記者。
GE工程師不得不對原有LOCOTROL分布式機車的無線同步操縱系統重新進行調試。大秦線的地理特征、機車重力分配、制動分配都需要大量的數據采集和大型計算機重新進行計算和模擬。一般的系統參數根本無法滿足大秦線的實際要求。北京交通大學、鐵道科學研究院、華為、中國南車、北車與GE共同進行技術攻關,進行產品創新。
在歷經近一年的改造、調試、技術攻關后,2006年12月,GE終于提前7天完成任務。在世界上首次實現GE的LOCOTROL技術與中國的GSM-R技術結合,并成功應用于2×10000噸重載組合列車。
首次實現了GE的LOCOTROL技術與800MHz數據電臺結合,并成功應用于大秦線4×5000噸重載組合列車,進一步拓展了LOCOTROL技術的應用領域。
首次采用單套LOCOTROL系統與SS4型機車結合,與GE公司推薦的方案相比,200臺SS4型機車僅設備改造就節約資金1億元。
GE在大秦線改造的工業互聯網應用中,更多價值體現在對數據的即時調整和分析、建模能力上,也體現在與中國各部門、各單位的協同配合能力中。
“將物理世界和數字世界融合,從而為多個產業帶來經營效率和生產效率提高,這就是工業互聯網的核心價值。”胡曉告訴記者。
GE在全球有軟件工程師超過1萬人,在軟件和分析方面GE也有較大業務量。GE了解如何更好地運行機器,如何利用數據分析改進機器運行,這才是GE工業互聯網的價值源泉。
工業互聯網所引發的產業變革核心力量并非來自機器,而是機器與人的網絡連接。正如第一次工業革命的核心并非來自機械,而是來自機械對人體力量的延伸一樣。GE正在發起一場對人的集體智慧進行聚焦和延伸的變革。
GE在《工業互聯網為電力行業帶來生產力革命》報告中表述,GE通過工業互聯網優化發電廠運營情況,正是得益于GE以往積累的9300萬小時機組實際運行數據的分析,才得以幫助電廠提高效率,擴大產能。
魔盒
一邊堅守制造業的基石,一邊發展工業服務業,并用工業互聯網進行聯接、統籌,以求最終的質變,這正是GE工業互聯網的謀劃。
按照GE首席經濟學家Marco Annunziatam的表述,工業領域正在發生一場重大而深遠的變革。這場變革將從根本上改變設計和生產方式,也將徹底改變產品的功能。其中,第一個驅動力是工業互聯網,之后是先進制造,然后是全球智慧。技術進步和經濟增長正在改變人類在生產流程中發揮的作用。
GE以及整個西方發達工業國家所謂的“再工業化”,將不僅是制造一個“工業互聯網”噱頭或技術升級這么簡單。在資本全球化的條件下,其需要一個足以重新構建世界經濟秩序、重估產業資產的產業革命。
然而,如果人類智慧的釋放正如GE希望的那般,世界工業格局和經濟秩序將產生怎樣的變化?通過工業互聯網,GE正在有意或者無意地打開未來世界的魔盒。原有世界的資本、機器和全球分工體系將變得脆弱而容易顛覆。舊有工業體系的基石將被集中在例如渦輪葉片、高端PLC、大型服務器、尖端材料等更小的幾個關鍵領域,更多的工業能力將通過工業互聯網進行統籌。人類的智慧將從資本和技術壟斷的束縛中釋放出來,新的效益將迸發。
GE的下一步是“未來智造”,將工業互聯網、先進制造和其所推動的連接工廠、工人、供應鏈和分銷渠道之間的價值鏈結合成智能的有機整體。
GE顯然對此擁有極大的期望。工業互聯網承載著GE對工業未來的夢想。然而,GE也似乎清楚地認識到,由于網絡系統的開放性和扁平化,它會面對幾乎無法預知的來自世界各個方向的追趕和挑戰。這個挑戰不僅來自德國的“工業4.0”,還可能來自中國。盡管中國工業尚處于從機械化向自動化轉變的初期,但無論是工業研發基礎還是人才積累方面,中國都已經具備發起這次挑戰的能力。
同樣是中國寶鋼軋鋼生產線的改造和大秦鐵路的改造。早在GE誕生工業互聯網概念的8年或5年之前,GE實際上已經參與過中國工業網絡系統的搭建。
2006年的大秦鐵路改造中,盡管GE的LOCOTROL系統充當了核心設備,但是,中國的GSM-R技術、800MHz數據電臺、單套LOCOTROL系統與機車的“土法”結合,以及多部門的聯合攻關與合作,都構成多系統、多門類機器設備間的數據統籌和分析計算的工業互聯網雛形。
同樣,2009年的寶鋼第二初軋廠的改造中,來自世界各個生產商的3臺計算機系統、18臺PLC、37臺重要儀表組成的初步工業網絡,以及其與總公司的數據連接,其實說明中國企業已經具備利用世界分工體系構架工業互聯網的思維。
只不過還有一張窗紙沒有捅破。在2006年、2009年,不僅是中國企業,GE也沒有將這個概念歸納為工業互聯網。直至2012年,GE才將這些案例第一次納入工業互聯網的范疇。
作為一個工業體系,中國企業與GE相比,缺乏的在于系統集成經驗和關鍵設備的生產能力。然而,這種局面也在發生改變。
2010年以來,作為自動控制和工業網絡最核心的組件,中國企業大型PLC技術正在加緊攻關,而小型PLC技術則取得突破性進展。利時公司、德維森公司、安控公司等一批有實力的企業開始成長,市場年增長率接近20%。2013年10月,首批中國產PLC開始出口美國。
同時,以三一重工為代表的中國重型工程機械企業,在工業互聯網上也實現了在產品上的傳感器預制、無線網絡連接、在線數據分析。其甚至正在搭建產品之間的互聯網絡,用于管理調配裝備資源,甚至跨區調動、租賃工程設備。
工業和信息化部電信研究院總工程師余曉輝向記者表示,工業互聯網是個好方法,如果說研發和服務是工業“微笑曲線”的兩端,那么,工業互聯網在拉高兩端的同時,更大的作用是可以幫中國繞過更多西方國家的工業發展過程,并且極大提升中國現有制造業競爭能力。工業互聯網的開放結構,將使技術和信息難以壟斷,進而拉平整個工業“微笑曲線”。
“憑借中國的大規模工業生產以及核心研發能力,未來的工業互聯網誰執‘牛耳’猶未可知。”余曉輝表示。
對此GE似乎早已心知肚明。GE認為中國正在大規模投資基礎設施,如果盡早采用工業互聯網技術,將成為一個強大的放大器,甚至可能有機會跳過發達經濟體所經歷的某些發展階段。
因此,GE的工業互聯網只有搭上中國這艘巨輪,才可以獲得更好的發展。伊梅爾特表示,中國是GE最為倚重的市場,GE需要有新戰略來適應在中國的發展。
2013年,在美國組成工業互聯網聯盟搶占技術標準高地之時,GE同時大舉開拓中國市場。尤其在中國國務院總理李克強、工業和信息化部部長苗圩就德國“工業4.0”計劃進行考察之后,GE不得不加快腳步。在伊梅爾特親自主持召開的“工業互聯網——當智慧遇上機器”領袖論壇上,伊梅爾特與中國政府官員、產業和學界帶頭人、媒體展開對話,希望中國盡快抓住工業互聯網機遇,支持中國的產業轉型升級。
從某種意義上說,GE確實正在見證一場變革。工業互聯網的技術和戰略已讓技術壟斷和產業稱霸成明日黃花。