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美国和欧洲产业互联网发展现状及趋势

本报告分析了美国和欧洲长达20年的产业互联网发展情况,对我国产业互联网发展具有很好的借鉴意义。这是工业4.0研究院产业互联网研究中心系列研究成果之一。

      如果以技术周期来看过去50年的发展,把1969年可编程逻辑控制器(PLC,Programmable Logic Controller)作为第三次工业革命的开端,这是数字化革命的50年大周期。在此期间,数字化不断发展成熟,在消费领域形成了消费互联网浪潮,在产业领域也稳步发展,逐步形成了一批产业互联网群体。

      按照10年周期,对比全球企业的市值排名,在2000年左右的互联网泡沫期间,微软、思科、英特尔等6家科技企业占据了TOP 10,在2009年金融危机期间,仅剩下2家科技企业(包括中国移动)位列TOP 10,而到了2019年,除了伯克希尔.哈撒韦、VISA和JPMorgan,其它位列TOP 10的7家企业都是科技企业。

全球互联网公司排名情况

注:2019年市值以2019年8月9日收盘价(美元)计算,工业4.0研究院分析

      值得我们关注的是,目前位于全球最高市值TOP 10的7家科技企业,都涉足了产业互联网领域,成为推动产业互联网发展的力量。

      众所周知,在欧美国家提及较多的是互联网和数字经济等概念,或者用特定的电子商务、数字化供应链等来对相关业务或商业模式进行描述。我国在腾讯等互联网企业的引导下,逐步接受了产业互联网的概念,正如工业4.0研究院副院长王明芬在《产业互联网白皮书(2018)》中提出的一样,产业互联网目前还缺乏概念体系的完善,这对于进一步的应用造成了困难。

      工业4.0研究院设计了互联网五分模型(IFPM,Internet Five-Point Model),把互联网相关概念分为五个分值,消费互联网通常在0-1分,传统产业划为4-5分,1-3分之间的互联网融合业态可以称为产业互联网,而2-4分之间的可以认为是工业互联网范畴,产业互联网和工业互联网有一定的重合度。根据国内对产业互联网的描述,可以分为工业电子商务、数字化供应链和专业服务商等商业模式。

      在此基础上,我们把美国和欧洲两大区域的互联网实践分为消费互联网和产业互联网,只要跟产业相关的互联网业务及应用,可以归为产业互联网类别,通过工业电子商务、数字化供应链和专业服务商等重点领域的剖析,梳理美国和欧洲的产业互联网发展史及现状,并对相关趋势进行一定的解读,为国内产业互联网的发展提供参考。

一、美国和欧洲产业互联网的历史渊源

      美国作为互联网的发源地,早在上个世纪90年代就有了不少参与者,甚至于一些参与者留存到现在,形成了独特的产业互联网业态。在产业互联网发展之初,相关业务主要以工业电子商务的模式存在,一些工业企业为了把握互联网的机遇,成立了专门的电子商务企业,解决供求效率的问题,后来随着产业互联网的深入发展,这些产业互联网企业经过多次转型,成为了现在更为专业化运行的格局。

      对于欧洲来讲,它们不仅在消费互联网领域泛善可陈,即便在产业互联网领域行动迟缓。当然,这跟欧洲资本市场过于保守不无关系,虽然德国在1997年创建了类似纳斯达克的Neue Markt,但由于管理经验不足,该市场不仅没有为产业互联网的发展带来机遇,反而伤害了传统投资者,影响了大家对产业互联网持续的支持。

      接下来我们结合到历史上的产业互联网企业,了解一下美国和欧洲的产业互联网发展史,这对我们全面理解欧美的产业互联网发展现状和趋势颇有帮助。

      在互联网还是雏形的时候,美国各种实体企业就开始参与了尝试。作为复杂产业链的代表性行业,航空和汽车两个领域首当其冲,利用数字化技术改造产业价值链,成为了20多年前两大行业企业对互联网浪潮的直接反应。

      与欧洲产业企业不同,美国企业历来拥有敢想敢做的基因,即便是大型企业,它们也敢于探索互联网带来的颠覆性创新机遇。为了降低风险,美国航空领域的几个大型企业联合起来,成立了Exostar,在汽车领域,三大汽车厂商也成立了Covisint,这两大产业互联网企业的成立时间都是2000年。

      2000年7月,由BAE Systems、波音公司、Lockheed、雷神筹建了Exostar公司,该公司主要为了满足航空和国防业务的电子化需求,当初的CEO就来自PartsBase、霍尼韦尔航空部门等工作过的Andy Plyler,其目的就是为了借助他在航空领域的电子商务运营经验。

      据工业4.0研究院产业互联网研究中心(IIRC,Industry Internet Research Center)的资料,美国波音公司在推进787等新型飞机的时候,在总结中对Exostar大加赞赏,认为通过Exostar对供应链的管理,大大提升了效率,降低了供应链管理中的风险。

      除了行业企业在产业互联网的举措,美国还出现了一些工业标准件的工业电子商务公司,例如MFG,该公司成立于1999年,2005年曾接受了亚马逊创始人Jeff Bezos的投资,2006年10月进入中国市场,成立了全球第二个基地,但由于阿里巴巴等互联网公司发展起来,MFG在2015年正式关闭。

      毫无疑问,美国在消费互联网和产业互联网领域都处于全球领先地位,相比之下,欧洲不仅没有在消费互联网取得成绩,即便在产业互联网领域,欧洲同类型企业也晚了10多年的时间。

      2011年,欧洲媒体报道称,经过4年时间的筹备,EADS、达索、SAFRAN和Thales四家机构联合创建了BoostAeroSpace,它直接对标的就是美国的Exostar。在成立之初,欧洲的空中客车没有加入,只是后来看做得还不错,它才正式加入BoostAeroSpace,这跟美国Exostar成立之初波音公司就加入形成了鲜明的对比。

      当然,我们没有理由嘲笑欧洲在产业互联网领域的迟缓,因为我国类似的产业互联网平台航天云网,则在2016年才正式成立。

      在美国,作为复杂供应链代表的汽车行业,很早就筹划进入产业互联网,计划跟航空领域的产业互联网举措同步,同样在2000年,针对汽车供应链的产业互联网公司Covisint成立了。

      Covisint是汽车领域的几家公司联合成立的,其发起企业包括通用汽车、福特、戴姆勒克莱斯勒。很容易想象,当初这三家汽车巨头感受到互联网给自己带来的威胁,但单独开展产业互联网业务独木难支,所以选择了联合成立一家产业互联网企业。

      可惜Covisint成立之初就注定了命运。2004年2月,Compuware收购了Covisint;2014年10月31日,Compuware剥离了Covisint,Covisint成为了一家独立运行的公司;2017年7月,一直寻求加强其产业互联网垄断地位的加拿大产业互联网公司OpenText花费了1.03亿美元收购了Covisint。

      2014年1月OpenText收购的GXS也有类似的命运。GXS可以追溯到1962年,它是Dartmouth College和通用电气合作的一个项目,到1985年的时候,通用电气信息服务公司(GEIS,GE Information Services)推出了GEnie,该服务类似美国在线。2000年的时候,通用电气信息服务公司改为GXS(Global Exchange Services)。2002年,一家名为Fransico Partners从通用电气手中收购了GXS,直到2014年1月再次被OpenText收购,成为其业务的一部分。

      在美国产业互联网发展过程中,不容忽视亚马逊所做的一些工作。亚马逊曾经专门提供了AmazonSupply的服务,前几年时间,亚马逊对此进行了调整,最终形成了Amazon Business,替代了早期推出的AmazonSupply。

      除了这些较为独立的产业互联网应用,还有一些较成规模的企业,通过自行建设系统或平台,为供应链和产业链上的企业提供服务,它们通常以这些企业的金融服务业务存在的。

      例如,通用电气金融租赁业务,就提供了资产性能管理(APM,Asset Performance Management),该业务还成为了后来知名的工业互联网平台Predix的核心业务。

      德国的西门子也不例外,它的金融部门(SFS,Siemens Financial Service),就明确提供了大量的租赁业务,在对出租的工业设备上,对其进行远程维护和管理,成为了其产业互联网形态的核心服务。

二、美国和欧洲产业互联网发展现状

      经过过去几十年的发展,互联网开始成为一个具有足够大规模的产业,开始受到各个企业的重视,正如前面提及到美国进入产业互联网较早的事实,美国的产业基础好,互联网在产业领域的应用也相对成熟,不存在国内的那么多可以介入的产业互联网空间,因此难以出现一鸣惊人的产业互联网运行者,这是中美两个国家在产业互联网上最大的差别。

      从总体现状来看,目前美国和欧洲都存在传统互联网介入产业互联网的状况,同时,传统的实体企业也开始熟练的应用互联网工具,改变自己的生产和经营模式,从而形成了相辅相成的产业互联网态势。

      (一)传统的产业互联网以提高集中度为目标

      在美国和欧洲过去几十年的互联网发展史上,曾经出现了不少探索产业互联网运行的先驱,因为各种原因,这些企业未能发展壮大,甚至于消亡了,即便剩下来的一些具有一技之长的产业互联网企业,也因为资本的力量,最终被收购也屡见不鲜。

      前面提及的OpenText就是其中一个典型案例,它产生于加拿大渥太华大学为《牛津词典》建立索引的项目,后来剥离出来成立了一家公司,公司正式成立时间为1991年,1996年在美国纳斯达克上市。如果以市值来评价该公司,该公司过去30年期间上涨了40多倍,也算是增长比较快速的公司,当然,如果跟阿里巴巴这样的互联网公司相比,其增长速度还不够快。

OpenText过去30年的发展及并购史

OpenText过去30年的发展及并购史

      但是,作为在产业互联网领域一直耕耘的企业,OpenText值得国内产业互联网领域的行业人士关注。在过去5年多时间,它相继收购了不少行业内知名的产业互联网公司,包括EasyLink、GXS、ANX、Covisint、Liaison Technologies等,加强了其产业互联网服务领头羊的地位。

      按照OpenText自己的说法,它还将继续进行收购活动,以期在产业互联网领域形成足够强大的竞争优势。不仅如此,OpenText在人工智能、物联网、区块链等领域也不断加大投入,及时对传统的产业互联网应用进行升级,把握行业技术发展的节奏,形成技术创新的领先地位。

      除了OpenText这样的产业互联网企业,还有不少独具特色的产业互联网企业,仅仅在数字化供应链领域登上咨询公司排行版的企业,就有Infor GT Nexus、E2open、One Network、TrueCommerce、SPS Commerce、Bamboo Rose和Vecco等。

      工业4.0研究院认为,之所以美国出现诸多产业互联网公司,跟美国市场经济发达和专业化分工明确不无关系。不过有趣的是,国内大部分产业互联网都把供应链金融作为核心卖点,但美国产业互联网通常甘居辅助角色,帮助产业企业提升效率,降低成本,简单的讲,中国产业互联网的金融化路径过于突出,不利于控制风险。

      除了数字化供应链的产业互联网模式,美国和欧洲还存在工业电子商务和专业服务商等模式,在最近几年人工智能、物联网和数字孪生体(Digital Twin)等新兴技术的逐步应用背景下,欧美还在不断涌现新的产业互联网企业。

      以工业电子商务来讲,美国和欧洲拥有成熟的商业模式,早期知名的工业电子商务企业MFG成立于1999年,但该公司随着亚马逊、阿里巴巴等标准件工业电子商务大平台形成规模,MFG开始走下坡路,甚至于在2015年正式退出了中国市场。

      旧的不去新的不来,虽然亚马逊和阿里巴巴等大型电子商务平台拥有较高的流量,规模对于工业标准件是有用的,但对于非标准件的工业电子商务运行,这些大型平台丝毫占不了便宜。所谓非标准件的工业电子商务,大都需要平台提供一定程度的定制化,不管这种定制化是产品还是服务,都需要传统的电子商务平台拥有新的业务流程。

      在德国也有类似的非标准件电子商务公司,Techpilot是比较典型的德国产业互联网企业,它自称为“欧洲定制工业部件的在线平台”,如果以国内时髦的词汇描述,那就是C2M(Customer to Manufacture)。

      美国的工业电子商务企业很多,知名的包括ThomasNet、TradeWheel、ImportAndExport、Fastenal和Grainger等,同时还包括一些大型企业自营的电子商务平台,例如埃克森美孚、惠普、通用汽车、通用电气、波音公司等。

      波音公司运行了MyBoeingFleet电子商务网站,该网站虽然比较陈旧,但它一直在服务其工业领域的供应链和客户,是美国数字化供应链和工业电子商务的典型代表。

      当然,不仅是美国公司拥有自己的产业互联网门户,欧洲的大型企业大都建设了自己的数字化供应链和工业电子商务门户,从而成为了产业互联网领域的一员。不仅如此,一些企业根据实际需要,还通过自有的金融服务公司,提供融资租赁等服务,形成了智能资产管理服务。

      总体来讲,在互联网浪潮开始就产生的数字化供应链、工业电子商务和专业服务商发展成熟,目前进入了资本驱动的阶段,它们主要通过各种资本力量,加快“消灭”竞争对手的步伐。

      (二)新的产业互联网领域机遇巨大

      虽然早期的产业互联网运行模式比较成功,但由于进入门槛降低,吸引了传统的实体企业介入,它们在擅长的领域各自推出了产业互联网门户,加上一些金控集团的介入,形成了供应链金融模式,对所有参与方都造成了巨大的压力。

      美国和欧洲的产业互联网参与者没有停留在传统的产业互联网范畴,积极寻找可以创新的产业互联网领域,他们主要关注的是两个领域,一是全新的市场机遇,例如车联网、自动驾驶等,二是新型技术跟传统产业互联网融合带来的机遇。

      在云计算技术逐渐普及过程中,美国的创业者发现了一个新的机遇,那就是“共享经济”,通过云计算技术对实体资产进行数字化改造和管理,让有需要的人群根据使用情况付费,从而形成了一种新型的产业互联网模式。

      优步是最为典型的一种产业互联网应用。它通过建设一个产业互联网平台,让各种车辆加入到该平台,为整个社会提供服务。由于优步不拥有汽车,这大大降低了固定资产的投入,为优步的运行提供了可能,对传统的出租车行业结构造成了根本性的改变。

      进一步考虑,如果自动驾驶和车联网更为成熟,那么优步可以运行一个自有汽车公司,把这些车辆投入到一些利润丰厚的领域,这将对出行市场造成巨大的影响。事实上,不仅是互联网公司开始介入该领域,一些传统汽车厂商也意识到该领域的可能性,纷纷加大了这方面的投入。

      早期的工业电子商务门户通过作为中介提供产品的销售,产品的售后服务通常需要厂家自行提供,随着物联网应用的成熟,通过物联网平台提供的大数据分析或智能服务,产品的售后服务或维修模式在发生改变。

      美国的通用电气过去几年尝试通过工业互联网平台Predix提供产品维保服务,它把这种服务命名为资产性能管理(APM,Asset Performance Management),按照ISO 55000的定义,这就是资产管理类别的服务,也是过去几十年时间全球成规模企业以一直关注的服务类别。

      虽然通用电气因为各种原因,导致股价暴跌,企业经营受到了巨大的影响,从而导致其工业互联网战略执行上出现了变化,但通用电气在基于物联网的智能服务上的探索,影响了这个时代的工业企业。

      德国的西门子、博世等工业巨头,纷纷借鉴通用电气的智能服务方法,例如,西门子跟随通用电气推出了MindSphere平台,首先把西门子的各种工业资产管理起来,包括机车、风机和一些贵重的设备。据西门子财报显示,通过MindSphere平台,公司降低了过去维保的成本投入,并获得了新的订单,这可谓一举两得的产业互联网应用。

      当然,德国的汽车企业并没有放弃利用新型技术进入产业互联网的机会,例如,德国大众集团最近就宣布跟微软的Azure云平台合作,推出了汽车云服务,该服务主要为大众集团旗下的汽车服务,帮助消费者更好的使用汽车,这就是典型的汽车互联网业务,也是新型产业互联网服务种类之一。

      需要指出的是,传统的产业互联网企业,包括美国的Exostar和欧洲的BoostAeroSpace两家航空国防领域的产业互联网平台,最近都开始利用新型技术升级其技术,力求创造数字化供应链2.0。

      2018年,美国Exostar发布了《数字化:通往供应链成熟度》(Digitization:The Route to Supply Chain Maturity)的报告,阐释了将利用物联网、人工智能等新型技术开创供应链未来的想法。2019年2月,欧洲BoostAeroSpace召开了AirCyber会议,探讨加强数字化供应链安全的举措。

      毋庸置疑,人工智能、物联网和数字孪生体等技术跟传统的产业互联网领域结合,将会产生新的产业互联网机遇,这也是欧美不少企业开始投入资源进行新型技术研发的原因。

三、美国和欧洲产业互联网的发展趋势

      工业4.0研究院产业互联网研究中心一项主题研究显示,目前全球产业互联网在云计算、物联网和数字孪生体等技术的驱动下,开始呈现了三大发展趋势,分别为数字孪生体设计及生产、智能资产管理和新一代的共享服务,这些新型的业务和模式将改变产业互联网的未来竞争格局。

      美国作为产业互联网的领头羊,已经在这三个趋势上有了不少布局,特别是在风险投资的驱动下,三个方向上已经形成了较大规模的参与群体。相比之下,欧洲的产业互联网发展仍然处于不温不火的状态,由于欧盟一直倡导的单一数字市场(DSM,Digital Single Market)差强人意,欧洲产业互联网的目标市场大大受限,迫使一些需要较大市场的业务和模式难以成行。

      趋势一:数字孪生体设计与生产

      在欧美国家,数字孪生体已经不是一个新概念,至少在2015年的时候,数字孪生体已经成为了美国和欧洲企业关注的焦点。据工业4.0研究院数字孪生体研究中心考证,数字孪生体概念正式产生于2010年,在美国NASA和国防部两大力量推进下,数字孪生体已经融入到了工业设计、生产和管理体系中了。

      数字孪生体是物理世界和虚拟世界实现工程融合的有效工具,在美国国防部的数字化工程(Digital Engineering)体系中,数字孪生体是基于模型的系统工程(MBSE,Model-Based Systems Engineering)应用工具,它可以最大化数字化设计工程的闭环效果。

      简单的讲,数字孪生体的数字化设计环节,可以跟生产制造的个性化结合起来,这样就不仅实现了生产线的自动化,还可以把设计环节加进来,有助于个性化定制的实现。

      当然,事情不是这么简单。由于传统制造业的流程比较封闭,在企业内部,可以通过产品生命周期管理(PLM,Product Lifecycle Management)工具贯穿设计和生产之间的过程,但要把工业设计独立出来,形成一个产业互联网平台,难度远远不是技术成熟可以解决的。

      美国有一家名为OnShape的公司,它由Solidworks创始人Jon Hirschtick 等资深员工花费3 年时间打造的CAD 云平台,该平台在2015年3月11日开放公测。如果以数字孪生体来理解OnShape,它本质上就是希望把制造企业的设计功能专业化,形成一个独立的产业互联网平台。

      欧洲的西门子和达索仍然采取了保守的道路,它们还是以帮助制造企业内部设计云化为目标,而不是以改变工业设计的产业价值链为初衷,毕竟它们的客户群比较巨大,贸然进行转型,会带来意想不到的风险。

      事实上,美国同样提供工业设计软件的PTC就遇到了这样的挑战,它的2019财年第2季度业绩不佳,导致不到一个星期,其股价就下跌了30%。

      PTC的CEO对此进行了说明,他表示,在转向订阅模式过程中,对PTC传统业务影响很大,具体来讲,这种影响有两个方面:一是中国和俄罗斯不能接受订阅模式,导致销量大幅下滑;二是一些其他用户没有转向订阅模式,反而愿意购买更高的支撑价格。

      总之,虽然数字孪生体设计与生产的专业化和融合是产业互联网发展的趋势,但短期内仍然具有不少困难需要克服。

      趋势二:基于物联网连接的智能资产管理

      资产管理是产业企业的常规需求,甚至于在国际标准组织ISO还专门设立了55000来进行定义和规范。利用信息化技术对资产进行管理,也是长达30年的“旧”业务,美国、日本和欧洲不少企业在上个世纪80年代就利用了一些传感器技术,对机床、挖掘机等需要管理的资产进行管理,以降低人工收集数据的成本。

      随着物联网技术不断成熟,传感器设备的成本也大幅降低,人工智能和大数据分析技术发展到一定阶段,推动传统的资产管理往预测性管理发展,形成了智能资产管理模式。

      特别是最近几年时间,大量开源工业互联网应用的出现,大幅降低了企业应用云计算和物联网等技术的门槛和成本,这使得一些较小规模的企业也可以自行构建物联网管理平台,例如,工业4.0研究院推出了IOT 3000开源工业互联网解决方案,加快了行业部署智能资产管理的速度。

      迄今为止,通用电气、IBM、微软、亚马逊等美国顶级的IT企业在智能资产管理方面做了不少工作,但与国内一些工业互联网平台号称服务整个行业不同,美国提供智能资产管理服务大都通过解决方案来实现,而不是要求企业把相关数据放到公有云上来。

      欧洲也有类似的转变,德国的软件企业SAP在几年前就推出了企业资产管理(EAM,Enterprise Asset Management)解决方案。当然,西门子、达索、BoostAeroSpace等产业互联网参与者,也积极应用新型技术,推出了智能资产管理服务。

      在德国工业4.0体系中,为了推动其高度集成的战略目标,设计了资产管理壳(AAS,Asset Administration Shell)的概念体系,力求规范所有的资产管理需求,让德国企业占据未来工业的制高点。

      有趣的是,德国为了加快智能资产管理相关标准变成国际标准,一方面推动国际标准组织IEC接纳德国标准,另外一方面,德国企业联合欧盟其他企业,通过各种复杂的利益交换,形成了一致行动人,力求在智能资产管理上占据上风。

      趋势三:积极推动下一代的共享经济及服务

      以优步等为代表的传统共享经济和服务已经路人皆知,但从共享模式的应用场景来看,通过把个人资产共享化来推动商业模式变革的领域越来越少,这迫切需要从新型技术应用领域寻找新的空间。

      车联网和无人驾驶可能是下一代的共享服务应用的场景,只是这种场景不再是优步这些独立产业互联网平台运行者的专利,汽车厂商将成为新的参与者,甚至于它们可能成为主导者,这也迫使优步等领先共享服务平台投资介入到新技术开发和应用中来。

      优步是早期介入无人驾驶领域的企业之一,2016年优步就跟沃尔沃签订了3亿美元的协议,希望联合开发无人驾驶汽车,后来又以6.8亿美元收购无人驾驶卡车初创企业Otto,虽然这些举措毁誉参半,但优步忧虑无人驾驶给传统共享经济带来的挑战,自在不言中。

      不仅在车联网和无人驾驶两者的结合中可以发展新型的产业互联网模式,而且可以在物联网、供应链金融和电子商务的融合中寻找发展机遇。

      由于物联网部署成本大幅降低,特别是5G技术逐步广泛应用,各种设备或物品都可以进行实时跟踪,这使得更为方便的共享经济得以呈现。美国的金融业比较发达,通过跟电子商务结合,可以形成新型的产业互联网模式。

      据工业4.0研究院产业互联网研究中心观察,美国仅仅在能源互联网领域,就产生了好几家上市的产业互联网公司,例如,Fleetcor、WEX等,它们都是利用跟能源企业的合作,为消费者和使用者提供专业的服务,从而形成了独特的产业互联网服务。

      相比较而言,在欧洲的共享经济及服务还处于探索阶段,包括宝马公司推出了DriveNow等服务,其接受度还待市场的严格检验。其他更为复杂和先进的共享服务类型,预计在欧洲还需要等待更长的时间才会出现,这是因为欧洲的风险投资氛围和市场接受新事物的周期较长决定的。

      从长远的角度来看美国和欧洲的产业互联网发展趋势,需要认识到这是两个不同的市场,美国的市场比较成熟,市场机制灵活,风险资金充足,适合产业互联网的创新活动大规模开展,而欧洲数字单一市场还未实现,产业互联网创业者的目标市场过于狭小,这是欧洲产业互联网难以专业化运行的主要障碍之一。

      一言蔽之,美国自产业互联网产生之初就是全球风向标,未来也不例外,欧洲产业基础较好,结合到细分领域的应用,可以产生一些产业互联网的“隐形冠军”,这都值得中国读者留心思考。

 

2018年中国产业互联网发展报告全文

      本报告应《互联网经济蓝皮书》编委会邀请撰写,完成时间为2019年3月底,发布在《中国互联网经济发展报告(2019)》(社会科学文献出版社,已出版),作为产业互联网领域主题报告内容。

      按照编委会的介绍,

      “互联网经济和数字经济是同一概念在不同领域的应用,在学术界用互联网经济的概念,目的是为今后建立互联网经济学奠定基础;在政府文件中使用数字经济的概念,目的是为了与国际接轨,开展相关的谈判工作。”

中国互联网经济发展报告(2019)

      众所周知,经过40年的改革开放,我国经济已经具有制造大国和互联网大国两大特征,其规模已经处于世界数一数二的地位。不过,由于各方面原因,我国经济发展质量还不高,传统产业与互联网的融合度还不深入,在各方力量的努力下,已经提出了产业互联网、数字经济、智能制造和工业互联网等概念,这些提法争奇斗艳,呈现了百家争鸣百花齐放的景象。产业互联网作为我国IT和互联网领域独立提出的概念,具有独特的魅力,吸引了不少学者和企业的关注。

      跟工业互联网等概念不同,产业互联网不是舶来品,很难在英语国家找到对应的词汇,大体被行业人士翻译为Internet+、Industry Internet或Industrial Internet,但是,大家对于产业互联网作为消费互联网对应的概念存在,没有根本上的分歧,这体现了互联网时代的延续性。

      2018年11月11日,工业4.0研究院发布了《产业互联网白皮书(2018)》,后续还设计了互联网五分模型(Internet Five-Point Model, IFPM),以便对多个跟互联网相关的概念进行区分。单纯的消费互联网大都为0-1分,制造企业内部工厂发生的网络化,则属于4-5分,宽泛的讲,产业互联网属于1-3分范围的运行和业务,诸如传统的网站门户、即时通信和电子商务大都不属于产业互联网,发生在工厂或生产线上的工业网络也不属于产业互联网。

基于数字孪生系统的互联网五分模型

基于数字孪生系统的互联网五分模型

      如果以数字经济为基础,把产业数字化作为产业互联网对应的领域,产业互联网发展潜力是巨大的。根据工信部相关数据统计,2018年我国产业互联网规模达近25万亿元,同比名义增长23%,而产业互联网占互联网经济比例也高达80%,占我国GDP的比重也达到28%。

      由此可见,产业互联网开始成为我国经济发展的新动力,这促使学者专家加大对产业互联网的研究工作,同时吸引有条件的企业进入产业互联网领域,通过产业互联网的创新,实现实体经济与互联网的融合发展。

一、2018年中国产业互联网的发展状况

      产业互联网在行业内存在了好几年时间,但由于推进力量比较单薄,特别是缺乏真正的研究力量参与,产业互联网还属于一个描述性的概念,并未引起各方的关注。随着2017年11月27日国务院发布了《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,工业互联网成为了国家战略,吸引了大量的行业人士关注,而产业互联网作为一支相关力量,也开始受到关注。

      工业互联网(Industrial Internet)作为美国通用电气创造的概念,进入中国后不久就成为了行业人士认可度非常高的词汇。2014年1月13日,《财经》刊登了《从消费互联网到产业互联网》的文章,但随之国家同期提出了“互联网+”概念,产业互联网受到一定的影响,主流人群关注得并不多。行业人士针对产业互联网与工业互联网的关系产生了巨大的分歧,部分人员认为产业互联网就是工业互联网,也有一些人员认为两者有非常巨大的差别,这些激烈的讨论在一定程度上促进了产业互联网的普及。

      在产业互联网成为热点的背景下,各种研究力量开始加入到相关讨论中来,同时,也有部分企业公开宣布要加强产业互联网的推进。2018年9月30日,工业4.0研究院发布了《工业互联网和产业互联网是不同的概念》,回应了行业人士对此的关注。2018年11月7日,互联网经济学研究联盟举办了“产业互联网:开启数字经济下半场”小型高端论坛,工业4.0研究院院长胡权专门做了《产业互联网的过去、现在与未来》的分享。2018年11月11日,工业4.0研究院发布了《产业互联网白皮书(2018)》,进一步把产业互联网的讨论推向了新的高点。

      不过,真正让产业互联网成为我国主流概念之一,当属腾讯公司对产业互联网的明确表态。2018年期间,腾讯公司创始人马化腾在不同场合均谈及了产业互联网,特别在下半年发布的《给合作伙伴的一封信》中,马化腾指出,“我们认为,移动互联网的上半场已经接近尾声,下半场的序幕正在拉开。伴随着数字化进程,移动互联网的主战场,正在从上半场的消费互联网,向下半场的产业互联网方向发展。”

      据工业4.0研究院观察,截止到2018年底,产业互联网、工业互联网和智能制造成为我国在第四次工业革命领域的主要三大概念和流派,它们分别有自己的拥趸,形成了旗帜鲜明的立场和认识。

      在2018年期间,除了学者和专家对产业互联网进行了不少探讨,介入到产业互联网领域的企业也越来越多,其中包括腾讯、金蝶和阿里巴巴等知名企业,它们深入参与产业互联网领域的运行,为行业大量的中小企业起到了示范作用,也吸引了更多的实体企业主动了解产业互联网,推动企业传统业务与互联网的融合,实现高质量发展。

产业互联网的经济规模

产业互联网的经济规模(单位:万亿元)

数据来源:根据工信部网站数据、信通院报告测算

      基于国家统计局和工信部发布的统计数据,参考工信部信通院在数字经济方面的研究成果,工业4.0研究院对产业互联网的产值进行了测算。2018年互联网经济总体规模达31.3万亿元,占我国GDP的比重为34.8%,名义增长为20.9%,远高于同期的GDP增长速度,可见互联网经济已经成为我国经济发展的重要动力。截止到2018年底,如果以产业数字化作为产业互联网的统计依据,在2016-2018年期间,我国分别完成了17.38万亿元、21.02万亿元和24.88万亿元的产值,2018年占我国GDP的比重高达28%,实实在在成为了我国经济发展的主动力之一。

      除此之外,大量的中小企业开始加入到产业互联网浪潮中来,创造了不少创新的商业模式。部分企业针对销售渠道、供应链等比较容易跟互联网结合的领域,加强平台化的改造,既降低了成本,也促进了信息之间的贯通,创造了新的价值;还有部分企业针对区域产业集群的创新需要,从资金流、信息流和业务流等共享入手,实现了过去无法实现的协同发展,带动性较好,成为了一些中小企业集聚的区域首选的产业互联网发展模式。

二、2018年中国产业互联网的发展特点

      对于产业互联网来讲,2018年是一个重要的转折点,主要体现为更多的研究力量关注产业互联网和更多的知名企业扛起了产业互联网的旗帜。虽然工业互联网被确定为官方的主流概念,挤压了产业互联网的发展空间,但随着腾讯这样的大型互联网巨头加入,相关研究工作有加速的趋势。在大型互联网和IT企业的带动下,进入产业互联网领域的企业越来越多,这从2018年频繁出现的产业互联网相关报道可以看出,产业互联网在企业落地的机会更加丰富。

      (一)各种研究力量开始关注产业互联网

      自2013年开始,不少行业人士开始提出产业互联网的概念,由于消费互联网当时还有不少机遇,加上产业互联网相对较重,不容易快速建立一个平台生态,并没有吸引到足够的关注。即便到2015年,中国互联网协会、中国产业互联网联盟以及一些电信运营商,加大了对产业互联网的关注,产业互联网仍然处于描述性概念的地位,并无严格论证的体系。

      即便到了2017年,行业仍然没有研究机构把产业互联网作为主要的研究课题,中国电信和中国联通结合到自己的政企业务开展需要,发布了一些阐释产业互联网经营的规划。2015年4月,中国电信政企客户部产业互联网创新中心和其北京研究院产业互联网研究中心联合发布了《“互联网+”(产业互联网)行动白皮书》,其中明确提及的也是“产业互联网即‘互联网+’”;2017年3月,中国联通对产业互联网产生了兴趣,发布了《国内外产业互联网发展及产业链分析》,其内容均为国外电信企业的跟踪分析。

      在2018年,伴随着互联网+的声音渐弱,工业互联网成为主流,追随产业互联网的拥趸有强烈的愿望把产业互联网称为工业互联网的另外一种说法,但由于两者有较为明显的不同,直接导致两个领域的专家展开了激烈的争论,吸引了不少媒体、公众号以及微信群的关注。

      既然产业互联网的概念体系不清楚,这给了不少学者设立研究课题的机会,一些协会或联盟纷纷举办研讨会,邀请互联网经济领域的专家对此发表意见。工业4.0研究院在2018年下半年参加了一些会议,同时发布了《产业互联网白皮书(2018)》,一时间引起了广泛的关注。

      (二)互联网巨头和IT企业带动产业互联网应用

      传统的互联网企业,特别是BATJ等互联网巨头,在传统的消费互联网领域发展空间遇到了一个瓶颈,迫切需要寻找新的增长点,但由于工业互联网字面含义包含了工业,恰好不是互联网公司擅长的,这迫使它们拥抱产业互联网概念,反之对于完善产业互联网概念体系有了需求。我国的IT企业是早期提及产业互联网概念的力量之一,最近几年时间云计算等技术在企业中的应用逐步增加,使得IT企业有互联网故事可讲,以2B为特征的产业互联网成为它们拥抱的对象。

      以产业互联网跟实体经济产业价值链结合的情况来看,销售渠道、产品维护、供应链(或采购)等领域成为了突破口,一些企业利用这些环节上的独特资源和能力,通过产业互联网平台,降低了企业的相关成本,或者给企业带来了业务等方式,获得了较为快速的发展。

      过去产业互联网发展所需的基础设施不足,导致互联网跟实体经济的结合一直没有实质性的进展,从而阻碍了产业互联网的进一步发展。随着云计算、移动互联网、大数据、人工智能和数字孪生体(Digital Twin)等技术的实施,产业互联网在实体经济的应用呈现加速发展的势头。同时,工业级的开源应用也逐步出现,促使开源工业互联网成为现实,开发者生态逐步发展成熟,带动产业互联网以更快的速度进行应用。

      以阿里巴巴、腾讯等互联网巨头在智慧城市建设中的实践来看,通过诸如工业大脑或产业互联网平台等云服务,可以方便的渗透到各个实体经济领域,这为更多细分领域应用产业互联网提供了可能。

三、中国产业互联网存在的问题

      正如《产业互联网白皮书(2018)》报告中指出,中国产业互联网发展面临巨大的机遇,但也存在一些关键的问题需要解决。按照佩蕾丝在《技术革命与金融资本》一书对技术革命周期的描述,任何一场技术革命,均需经历构建范式、基础设施、市场扩张和潜力受限四个阶段,工业4.0研究院判断,产业互联网目前处于构建范式阶段,虽然有一些产业互联网应用产生,但大都属于单个案例,还没有出现通用目的技术(GPT,General-Purpose Technologies),行业大规模爆发性发展的时机还未到来。

      基于技术革命的周期论,发展到2018年底,产业互联网需要解决一些关键问题,促使产业互联网健康持续发展。这些问题分为范式构建、基础设施和试点示范。

      第一,按照技术革命的四大周期要求,产业互联网领域应该有一批专家进行研究,就一些根本问题进行做出回答。

      如果把产业互联网作为一个流派来看,它还缺乏成熟的范式体系。库恩在《科学革命的结构》对范式做了很好的阐释,产业互联网还谈不上一个范式,主要是不具备以下两个条件:

      产业互联网需要有基本概念和体系,奠定基本的理论体系,便于后面加入的研究学者进一步研究。

      产业互联网需要形成固定的拥趸,它们愿意去传播这个概念,同时也愿意尝试产业互联网倡导的做法。

      客观的讲,由于我国工信部和发改委支持的概念主要是两化融合、工业互联网、智能制造、数字经济等,产业互联网缺乏官方支持,目前主要由腾讯研究院、工业4.0研究院、浙江清华长三角研究院和中国互联网协会等机构对这个概念有一定研究,还缺乏专家的广泛参与。对于产业互联网的拥趸,虽然有一部分行业人士有意追随,但考虑到自身利益,大都选择了官方提及的概念体系,真正践行产业互联网提及的做法,并不是很常见。

      第二,产业互联网是一个实践性非常强的概念,只有它获得较大规模发展,才可能吸引更多的企业加入到这个浪潮,但这需要有较完善的基础设施。

      产业互联网的基础设施主要是低廉的云计算、人工智能、大数据、数字孪生体等,只有具备了这样的条件,产业互联网才可以在各种实体经济领域开花结果。由于大型互联网企业的参与,云计算基础设施基本上已经准备就绪,但对于产业互联网发展所需的人工智能、大数据和数字孪生体,还需要一定的时间来发展,特别是数字孪生体,国内意识到其重要价值的企业还不多。

      第三,对于产业互联网的试点示范,由于互联网+、工业互联网和数字经济等官方的试点示范众多,导致产业互联网发展难以具有特点,行业企业难以从中吸取营养。

      中国产业互联网发展联盟、浙江清华长三角研究院等机构在会议上或报告中发布了一些案例,但由于缺乏系统性的分析,对这些案例提炼不足,导致了相关案例传播性并不突出,从而也影响了产业互联网的试点示范效果。虽然有一些企业或个人通过公众号、微信群等方式对这些案例进行传播,其中夹杂不同利益相关者,难以客观对待这些案例,在一定程度上影响了产业互联网试点示范的效果。

      总而言之,产业互联网在2018年期间有不少发展,但仍然在范式研究、基础设施和试点示范等三个方面存在挑战,需要各方参与者共同解决。

四、中国产业互联网的发展趋势

      自2015年,针对实体经济跟互联网融合发展,我国已经提出了产业互联网、工业互联网、数字经济、智能制造和数字孪生体等新型概念,产业互联网作为字面含义跟传统互联网最为接近的概念,自成体系,成为众多概念中脱颖而出的新兴力量。工业4.0研究院在《全球工业4.0研究报告(2019)》中明确提出产业互联网将与工业互联网和智能制造三分天下,成为引领我国实体经济高质量发展的一支力量。

      在我国推进数字化转型过程中,智能制造主要在制造企业的工厂发挥作用;工业互联网作为我国“互联网+先进制造业”的主要承载概念,重点在制造企业,其主战场是从工业设计、生产制造到产品维护这个全价值流程;产业互联网在广泛的实体经济中发挥作用,利用我国互联网大国建设的各种基础设施,更好支撑实体经济的数字化转型,其发展空间巨大。

      首先,正如文中前面所述,产业互联网还是一个描述性的概念,虽然有一些专家提出了定义,但均未在行业内得到共识。为了推进产业互联网持续良性发展,产业互联网需要解决范式构建的问题。

      工业4.0研究院给出的定义为,“产业互联网(Industry Internet)是消费互联网对应的概念,它借助云计算、人工智能、大数据和数字孪生体等互联网技术的应用,促使传统产业链的优化和重组,更好提供产品和服务。”

      随着腾讯研究院、阿里研究院等互联网企业的研究机构加入,由于它们更容易接触到企业的产业互联网实践,这将推动产业互联网范式的快速形成和发展。

      其次,对于产业互联网的发展,目前还缺乏有针对性的行业平台,这导致消费互联网赖以快速发展的平台模式发挥不出效用。虽然一些企业在自身所在行业建设了产业互联网平台,但大部分仅仅把消费互联网领域的平台平移到行业应用来,并未对所进入行业进行深入的分析研究,也没有针对性的进行技术研发,所建产业互联网平台可以赋能的潜力有限。

      以服装行业为例,最近几年时间服装行业在产业互联网领域的探索较多,虽然吸引了不少眼球,但其价值有一定的局限性。例如,青岛红领在2012年以数据驱动介入产业互联网,虽然在定制化西服领域有了一些进展,但服装行业自身的经营特点是品牌驱动,仅仅依赖于制造方式的一定改进,希望改变这个行业的竞争规则,低估了产业互联网在服装领域应用的难度。

      不少企业家已经意识到产业互联网落地实施的挑战是多方位的,不能以单点或单域改进作为产业互联网应用的核心,还需要以经济学视角去看产业发展趋势,以及从管理和产品全生命周期做综合治理,最终形成一个完整的经营战略,换句话讲,任何希望在产业互联网领域大有作为的企业,都应该有一个产业互联网战略,指导未来3年的经营管理工作。

      最后,在系统布局产业互联网平台的基础上,要让平台发挥作用,必须找到行业的痛点,打造杀手级应用。前面提及的红领公司,在服装行业打造个性量体裁衣的卖点,并未达到预期大量定制西服的目标;但一些在家居行业的企业,利用房地产发展迅速,房主有意愿定制化家具等需求特点,打造了一套低成本的定制化体系,它们通过可以定制化的产业互联网前台,让消费者自行提交各种定制信息,这些信息流动到产业互联网后台,跟生产现场的信息系统连接在一起,形成了一个良好的互动。

      在一些制造企业的产品服务中,逐步把产品交付后的运行维护作为痛点来解决,利用产业互联网平台提供的预测性维护,大幅降低了传统运行维护方式的成本,同时也提供了新价值。事实上,按照国际标准ISO 55000的资产管理要求,这实际上是利用物联网技术,提供了一个产业互联网杀手级应用。

      基于以上分析,中国产业互联网面临千载难逢的机遇,预计未来将在理论研究、行业平台和杀手级应用三个方面出现突破,从而促进产业互联网体系的完善,大量的中小企业逐步加入到产业互联网生态,将使之繁荣昌盛。

五、中国产业互联网的政策建议

      在不断推进我国经济高质量发展的背景下,产业互联网和消费互联网作为互联网大国的两大方面,将协同创新发展,促进实体经济产业结构调整,并创造出新型的业务和服务。在目前的格局下,存在主推工业互联网的势头,对于产业互联网的发展,缺乏来自官方的关注和关心,主要还是民间力量在推进,这包括一些民间的智库和企业。

      对研究人员来讲,任何概念体系都有自己的优势和弱势,工业互联网作为我国主推的概念体系,跟制造业结合非常紧密,同时也涉及到了互联网,的确体现了我国互联网大国和制造大国的特点。由于工业互联网的中文含义让非制造业领域的普通人望文生义,很容易产生困惑,即便对于地方主管工业和信息化政策的官员来讲,也是容易产生疑惑的。

      我国幅员辽阔,产业种类众多,仅仅以工业互联网一个概念统领所有行业,容易产生潜在风险:

      实体经济各细分领域对各种先进概念的接纳度不同,让产业互联网、智能制造、数字经济、数字孪生体等概念拥有发展的空间,可以促进行业多样化发展。按照经济合作与发展组织(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)对产业种类的划分,可以分为低中高三个层面,对于一些制造过程比较关键的产品,可以加强智能制造的投入,而对于全流程更容易产生价值的制造过程,可以利用工业互联网来加强协同创新,但在供应链、销售渠道等产业价值链上的创新,应让渡给产业互联网来发挥作用。

      通过过去40年的发展,我国实体经济已经有比较大的体量,而且种类比较多,仅仅依赖于单一的产业政策推进,容易给参与全球产业竞争的中国带来潜在风险。最近一段时间,中美贸易之争中被瞄准打击的经验,充分证明了单一产业政策的巨大风险。

      从工业互联网相关政策来看,主要思路过多强调了工业互联网平台建设的重要作用,从推进的情况来看,一些双跨平台并未遵循专业化分工的做法,它们利用行业领先的地位,不断攫取产业价值链产生的利益,换言之,这些大型互联网、IT和电信巨头利用传统资源优势推进工业互联网平台,对于行业专业化分工良性发展并无多少好处,这将给我国大量的中小企业获得发展空间带来负面的影响。

      结合到上面的分析,为了避免我国经济发展的寡头垄断和不均衡,同时也是为了促进我国创新生态的形成,应该在政策指向多元化、专业化产业互联网平台和共性技术创新上做文章。

      一方面,由于我国实体经济种类众多,不宜以单一的产业政策指导相关工作。相关单位为了产业政策多年的延续性,主要基于某个概念来推进相关工作,这虽然可以降低管理难度,但对于我国实体经济的发展,带来了一定的挑战,主要体现为单一的产业政策对各地资源的牵引作用过于强大,其他概念体系的参与者难以平衡这种虹吸作用。

      产业互联网在过去几年时间的发展就存在这样的状况。虽然这个概念产生的时间较早,同时行业实践者也比较多,但由于互联网+、工业互联网等概念出来之后,在很短时间内产业互联网少了很多声音。如果我们坚持实践是检验真理的标准,让产业互联网这个概念多飞一会儿,可以给我国实体经济发展带来不同的景象,毕竟产业互联网在一些领域的应用价值有目共睹。

      另外一方面,与消费互联网不同,产业互联网涉及到实体经济,如果在实体经济领域垄断性平台过多出现,以及一些企业所称的一站式解决方案过多,它们的产业互联网平台将在实体经济领域产生巨大的作用。

      当然,在产业互联网发展初期,不宜对该行业过多进行干预,但也不宜过多的进行支持,因为这种选择式的支持,有可能助长了领先者的垄断力量,特别是一些大型互联网和IT企业,它们更有能力对行业资源进行垄断,从而导致其他中小企业缺乏发展空间,甚至于是生存空间,这对于整个社会的平衡发展是不利的,从而对整个国家的利益造成伤害。

      更进一步,以技术革命发展的规律来讲,我国政策取向应该逐步转向共性技术的支持,传统共性技术的支持,大都以某个具体企业的关键技术为支持重点,并未惠及所有行业参与者,因为这些技术大都没有公开,也无从获得。

      消费互联网在过去几十年发展中,开源技术做出了巨大的贡献,并促进形成了代码共享平台GitHub和大量的开源基金会(包括Apache基金会、Linux基金会和CNCF等基金会),这为美国的产业互联网发展提供了一个数字化的基础设施。

      中国在推进产业互联网的过程中,需要注重开源基础设施的建设,产业政策的支持应逐步转向共性技术的开源项目支持,促进行业企业可获得开源工业互联网应用的发展。

      简而言之,中国要推进产业互联网良性发展,需要摒弃传统的政策思路,给产业互联网发展的空间,让互联网企业、IT公司等发挥引领作用,牵引产业互联网创新发展,同时,以技术革命所需基础设施来看,推动开源工业互联网的发展,成为产业互联网超常规发展的催化剂。

 

美国政府为什么不支持工业互联网?

      众所周知,虽然美国GE提出了工业互联网概念,并联合AT&T、思科、IBM和英特尔发起了美国工业互联网联盟(IIC,Industrial Internet Consortium),但迄今为止,美国政府没有对工业互联网表示支持,更谈不上国家工业互联网战略。

      不仅如此,代表美国工业互联网流派的美国工业互联网联盟,在自己愿景中,明确表示不推进标准制定,对于国内趋之若鹜的工业互联网平台,美国工业互联网联盟在正式文件中更是唯恐避之不及。这一点跟国内工业互联网如火如荼发展形成了鲜明对比。

      我们常说中美情况不同,但到底两国之间的异同点并不明确。本文希望从战略的角度,探讨一下其中的缘由,以便我国真正高质量推进工业互联网发展。

为什么经济学家提出工业互联网?

      国内对于舶来品大都不愿意做实证研究,在经济领域也罕见商业历史学家,除了一些网络红人以演义的方式添油加醋讲一讲中国某个特定企业的故事,很难看到有学者以详实的史料进行产业回顾,他们大都成为了发展过程中某个主旋律的拥趸。

      这对已经成为全球制造大国的中国不利,因为我们进入一个需要自主创新的时代,如果对一些概念本质认识不清,依靠试错方式的实践,无法推进我国经济高质量发展。

      对于美国提出的工业互联网,由于各种原因,大家不愿了解一个事实,工业互联网作为GE创造出来的一个概念,本质上是为了应对2008年金融危机给大型企业集团带来的增长压力。

GE针对工业互联网提出了“1%的力量”

GE针对工业互联网提出了“1%的力量”

      2011年Marco Annunziata从Unicredit 离开,加入GE担任首席经济学家,他当时正在撰写《金融危机的经济学:经验与新威胁》(The Economics of the Financial Crisis: Lessons and New Threats),其目的就是为了寻找经济增长的新动力。

      作为一个大型工业集团,GE的经营跟经济周期关联度高,换句话讲,如果经济整体有增长,那么GE很容易体现出正相关性。因此,Annunziata认为GE提供了很好的实践场所,他迫切需要找到新的技术革命周期。

      据工业4.0研究院考证,Annunziata在2012年的演讲和参与撰写的白皮书中,提出了全球生产力增长乏力的问题,并提出了利用物联网为基础的工业互联网来推进商业模式变革的思路,为了让其新思路更有冲击力,Annunziata把这种提法命名为“1%的力量”(The Power of 1%)。

      因此,GE在2012年提出的工业互联网概念,跟物联网或工业物联网是不同的,但2016年之后GE发生了巨大变化,原来一批反对工业互联网提法的企业和专家重新掌控了话语权,在本文暂且不表。

如果美国大力推进标识解析……

      国内工业互联网经过几年时间的发展,已经形成了网络、平台和安全三大体系,对于网络体系,则以标识解析为核心。但有趣的是,美国工业互联网联盟不仅没有任何意愿做标准,更谈不上要搞一个更具体的标识解析体系。

工业互联网产业联盟提出的三大体系

工业互联网产业联盟提出的三大体系

      为什么中美两国对标识解析形成了迥然不同的选择?

      美国是一个发达的工业国家,其专业化分工非常成熟,在标准制定领域,美国拥有世界上最为完整的标准组织体系,包括大家比较熟悉的IEEE、ISO等,按照美国法律规定,这些组织是需要遵守美国本地法律的,这也是前一段时间IEEE和GitHub等发布公告造成巨大影响的原因。

      最近笔者参加了IEEE P2806谈论,感受到美国企业代表据理力争的情况。可想而知,如果美国工业互联网联盟推进标准和标识解析,必然会影响到联盟的运行效率,各大企业之间的纷争会影响联盟的团结。

      即便如此,美国工业互联网联盟成立不久,其创始成员思科单干了一个雾计算联盟(OpenFog Consortium),虽然2018年雾计算联盟被美国工业互联网联盟合并进入,但我们可以从中看到大型企业利益纷争之激烈。

      中国人向来以和为贵,很少有企业会直接站出来对某种标准或体系表示反对,但这不意味着大家都是赞同的,它们通常的做法就是尽量拖延或不遵循,这也许可以解释国内标识解析的发展趋势。

谁来推进工业互联网平台发展?

      在美国,平台跟反垄断是关联在一起的,很难想象政府会主动推进工业互联网平台的发展。不过,其他国家希望加速工业互联网经济的发展,借助产业政策来推进,符合国情需要。

      工业4.0研究院在2018年曾经举办了《德国的“上云”计划对中国的启示》主题研讨会,针对德国推进工业互联网平台相关事项进行了分析。虽然德国BMWi早在2010年就开始推动上云计划,但最终放弃了该想法。

德国BMWi支持的上云上平台计划

德国BMWi支持的上云上平台计划

      美国没有类似的困惑,因为美国企业参与平台建设的主动性非常高,各种平台种类和数量都比较多,完全可以满足美国产业发展需要。

      如果美国政府帮助某个平台发展,很有可能被告上法庭,这也是美国不太可能发生的事情。即便是美国工业互联网联盟推进工业互联网平台发展,也有可能被作为第二被告告上法庭,这就是为什么既不可能由美国政府来大力推进工业互联网平台,也不可能由美国工业互联网联盟来推进的原因了。

      国内把工业互联网平台作为政策支持的抓手,体现了我国社会主义经济的特点,但容易造成劣币驱逐良币的结果。

      对于没有被政策支持的工业互联网平台,在目前的格局下,反而具有良性发展的机遇,毕竟为了满足政策支持的需要,不少试点示范的平台被迫做出一些违反行业规律的事情。

      从消费互联网平台发展史来看,从来没有任何一个平台是被政策扶植起来的。

中国工业互联网应该怎么办?

      过去几年时间,一直有行业人士来咨询工业互联网发展的趋势问题。他们通常担心两件事情,一是工业互联网是不是一个短期事情?过了一两年时间这个事情做不下会不会反而冷下去。二是一些企业没有进入政府扶植范围,跟竞争对手相比具有劣势。

      笔者认为大可不必担心。

      在国家层面上,我国已经形成了较为开放的思路,形成了官方背景的工业互联网产业联盟(AII,Alliance of Industrial Internet)、独立发展的开源工业互联网联盟(Openii Consortium)等多样化的组织,同时还有工信部直属事业单位中国工业互联网研究院,这对于我国推进工业互联网来讲,组织形式更为立体化和多元化,避免单一路径的陷阱。

      对于希望获得政策支持的大型央企和国企,可以考虑跟各部委进行协同,深入参与工业互联网产业联盟的相关工作;但对于擅长颠覆性创新面向未来的企业,拥抱开源工业互联网是最佳的选择,开源工业互联网联盟通过有机的发展(organic growth),更容易保证经营上的韧性。

      在中美贸易战持续发酵和发展的时期,大中型企业更容易受到影响,这给小型企业颠覆性创新提供了千载难逢的机会,如果企业战略选择得当,有可能获得类似2000年左右的机遇,为工业级的BAT成长提供了沃土。

      总而言之,虽然中美两国对第四次工业革命建立了共识,但在具体产业政策和行业实践来看,还具有较大的差异。美国政府不支持工业互联网的理由很充分,既然有了市场化的力量,政府只需要在必要的时候反垄断就好了。

 

 

工业4.0研究院数字孪生体研究获得较大进展

      在2013年工业4.0研究院成立之初,明确了“引领第四次工业革命”的历史使命,持续不断的对新型技术进行跟踪、研究、验证和开发,过去6年时间相继完成了Ptolemy CPS、ROS、AutoWare、TensorFlow等开源项目的研究和开发,获得了丰富的工业级开源项目研发相关经验。

      随着对工业互联网的深入研究,考虑到信息物理系统(CPS,Cyber-Physical Systems)具有高度集成、参与度低的特点,而工业互联网拥有开放式创新的优势,加上开源项目更适合做颠覆式创新,工业4.0研究院在2016年明确了基于开源项目来构建完整的工业互联网体系目标。

      为了聚集资源做好工业互联网的研究工作,工业4.0研究院相继设立了工业互联网创新中心、人工智能研究中心、数字孪生体研究中心、汽车研究中心和5G开源创新中心等机构,持续对开源工业互联网平台、数字孪生体等相关技术进行研究和开发。

工业4.0体系中的数字孪生体研讨会现场

工业4.0体系中的数字孪生体研讨会现场

      2016年12月3日,工业4.0研究院举办了行业内首个数字孪生体主题活动“工业4.0体系中的数字孪生体”,获得了行业人士的高度关注。参会人员分别来自北京青云航空仪表公司、西北工业大学以及中欧工业升级发展基金等机构。

      通过对基本工业4.0体系特点介绍,同时对数字孪生体的应用场景深入分析,与会领导和专家加深了对数字孪生体的认识,并为后续继续探讨和研究数字孪生体提供了便利。

数字孪生体高峰论坛嘉宾合影留念

数字孪生体高峰论坛嘉宾合影留念

      2018年6月27日,在重庆市江北区政府的支持下,由工业4.0研究院主办了国内首个“数字孪生体高峰论坛”,围绕“数字孪生体引领工业互联网创新发展”,中国信通院、SAP、中国科学院、中国电子集团公司等都安排了相关专家参与该论坛,并做了主题发言。

      通过几年时间的开源工业互联网项目研发探索,工业4.0研究院已经掌握了基于开源项目构建数字孪生系统(Digital Twin System)的能力,可以融合工业4.0的管理壳等技术,为企业建设具有演进能力的先进制造系统,迎接第四次工业革命的到来。

数字孪生体挑战赛筹备暨交流会与会人员合影

数字孪生体挑战赛筹备暨交流会与会人员合影

      为了帮助更多的企业参与数字孪生体的应用,2019年3月8日,开源工业互联网联盟(Openii Consortium)启动了“数字孪生体挑战赛筹备暨交流会”,这是全球首个针对数字孪生体的比赛,获得了资本市场、媒体和投资基金等的关注。

      这次“数字孪生体挑战赛筹备暨交流会”获得了巨大成功,来自天拓四方、锐电科技、国千集团、中工经云、共创成长、艾克信控、兮易信息和北航数字孪生体小组等单位的领导和专家参与了交流活动,为进一步推进基于数字孪生体的开源工业互联网发展提供了新的动力。

工业4.0研究院院长胡权与安世亚太董事长张国明交流

工业4.0研究院院长胡权与安世亚太董事长张国明交流

      最近一段时间,工业4.0研究院和开源工业互联网联盟分别在推动数字孪生体国际标准和落地实施两方面取得了重大进展,前者主要体现在参与数字孪生体标准组织的工作,后者表现为与行业领先企业建立了战略合作意向。

      工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权应邀加入国际组织ISO/IEC新设JTC1 AG(由工信部四院管理),拟参与全球数字孪生体相关概念、体系和标准的讨论。据ISO/IEC官方文件显示,JTC1 AG主要对数字孪生体进行讨论研究,为将来制定国际标准做好准备。

数字孪生体研究中心组织架构

数字孪生体研究中心(Digital Twin Research Center)

      一直以来,工业4.0研究院紧密跟踪和研究国内外仿真企业,通过长期的考察,目前建立了与国内仿真领域领先企业安世亚太公司的合作联系,双方承诺将在数字孪生体研究中心、数字孪生体挑战赛和开源工业互联网等方面建立深度合作。

      截止到2019年上半年,工业4.0研究院已经完成数字孪生体/数字线程(Digital Twin/Digital Thread)的体系构建,有机的跟开源工业互联网结合起来,形成了一套“数字孪生体经济学”(EDT,Economics of Digital Twin)认知方法论,通过企业数字孪生体转型的改造升级,将给企业带来真正的数字化动力。

      在2019年下半年,围绕开源工业互联网联盟成员的需要,数字孪生体研究中心将加强相关研究工作,特别是数字孪生体试验平台的建设和完善,将大大推进开源工业互联网体系的发展。

 

工业4.0研究院汽车研究中心渊源及发展

      为了更好集中资源,解决第四次工业革命研究中所需要的专业知识积累问题,工业4.0研究院自2013年每年都会设定一个主题,2019年的主题为“汽车”,主要依托汽车研究中心(CRC,Car Research Center)开展相关工作。

      前一段时间,工业4.0研究院在开源工业互联网联盟的内部会议上介绍了汽车研究中心,引起了与会人员的兴趣,纷纷询问相关情况,在此对汽车研究中心给大家做一个介绍。

      汽车研究中心应追溯到2015年启动工业4.0创新平台的时候,当时同期发起了开放实验室4.0(OPEN LABS 4.0)计划,设立了汽车实验室4.0,后来工业4.0研究院CPS研究中心关闭(2017年)之后,把相关工作转移到人工智能研究中心,继续深化工业级人工智能的研究。

工业4.0研究院院长胡权为中国重汽主要干部做培训

工业4.0研究院院长胡权为中国重汽主要干部做培训

      作为德国工业的主要支柱,汽车一直是工业4.0研究院的重点。在2017年人工智能和工业互联网验证完成之后,就开始筹建“汽车研究中心”,以满足为国家先进制造产业投资基金服务等目标。

      在此期间,工业4.0研究院为欣旺达、歌尔股份、中国重汽、中国中车、百度汽车、国投创新等提供了培训和咨询服务,形成了初步的汽车行业知识体系。

工业4.0研究院院长胡权与德国大众专家等合影

工业4.0研究院院长胡权与德国大众专家等合影

      2018年5月22日,来自德国大众汽车集团未来制造技术(Future Production Technologies)专家、美国Plug and Play、国务院发展研究中心、国投创新投资管理有限公司、工业4.0研究院等多家单位聚集在奥迪中国大厦会议室,展开了一场工业4.0及未来制造技术的交流会。

      经过充分的准备,工业4.0研究院在2018年正式整合了人工智能研究中心相关资源,设立了汽车研究中心,为2019年度主题奠定了基础。

工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权在一汽大众授课

工业4.0研究院院长、开源工业互联网联盟理事长胡权在一汽大众授课

      截止到现在,工业4.0研究院已经完成以下工作:

      >>> 汽车研究中心已经在工业4.0、工业互联网、智能工厂等多个子课题中获得巨大进展,针对德国三大汽车企业、博世(Bosch)、大陆(Continental)和采埃孚(ZF)等知识库已经建立。

      >>> 通过引入曾在特斯拉、大众集团等工作过的专业人士,汽车研究中心建立了行业经验体系。

      >>>  在开源工业互联网联盟成员单位中,大约有30%的企业跟汽车行业有较深入的关系,初步推动了相关业务对接及交流的机制。

      >>> 针对大众集团的云战略和工业互联网平台战略,已经形成了初步的研究成果,计划在下半年对外公开发布。

      >>> 在开源工业互联网平台的支持下,基于IOT 3000开源工业互联网应用(http://iot3000.openii.cn),工业4.0研究院已经完成了汽车行业工业互联网平台解决方案的设计,包含工业网络、汽车大数据分析以及智能工厂等模块。

      工业4.0研究院汽车研究中心最近将通过开源工业互联网联盟的品牌活动工业互联网沙龙,举办一系列的汽车主题活动,目前已经举办了《德国的“上云”计划对中国的启示》、《中国汽车业将往什么地方走?》、《丰田开放电动车专利的战略意图》、《德国汽车教父看汽车产业的主导者》等,即将举办的活动为《德国大众集团的工业互联网战略是什么?》。

      如果大家对以上活动有兴趣,可以到工业互联网沙龙官方网站(https://www.innovation4.cn/event)查看。

      附录:工业4.0研究院年度主题

      2013年,主题为“工业4.0”(Industrie 4.0),积累工业革命相关研究资料,从商业历史角度认识工业4.0的意义。

      2014年,主题为“信息物理系统”(CPS,Cyber-Physical Systems),积累嵌入式系统及美国NSF相关研究成果,尝试验证Berkeley提供的开源系统。

      2015年,主题为“中国制造2025”(China Manufacturing 2025),重点学习了解中国工程院所做的研究成果。

      2016年,主题为“工业互联网”(Industrial Internet),梳理DARPA提出ARPNet以及互联网演进过程,学习OSI,TCP/IP等标准。

      2017年,主题为“人工智能”(Artificial Intelligence),重点是TensorFlow开源软件的应用。

      2018年,主题为“开源软件”(Open Source),重点是全球(特别是美国)的开源软件发展史,以及相关研究成果。

      2019年,主题为“汽车”(Vehicles),重点是学习汽车构造等技术知识,深刻理解未来汽车的颠覆性创新模式,特别是跟开源工业互联网结合起来。