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工業互聯網的實質首先是全面互聯,在全面互聯的基礎上,形成一個數據驅動的智能化變革。從這個意義上來說,互聯是基礎,工業系統的各種元素能夠互聯起來,無論是機器、人還是系統。但互聯也只是解決了可以通信的基本的東西,其中更重要的是怎么理解工業互聯網,工業互聯網并不是智能制造本身,但它是智能制造的基礎設施,實現數據的流動或者說數據端到端的充分流動,并要在這種跨系統流動的基礎上進行充分分析、建模。
我們所說的智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸的基礎是在前面互聯的基礎上,通過數據流動和分析,形成現在新的模式和新的業態。可能大家對三大集成很熟悉,其實無論是縱向、橫向還是端到端的集成,最本質的是在互聯的基礎上實現數據的充分流動和共享,這是工業互聯網的基理,它比現在的互聯網更強調數據、充分的連接、數據的流動和集成以及分析和建模。
工業互聯網和現在的互聯網是有所不同的,它的一個本質就是要有數據的流動和分析。
智能化、自動化、數字化
其實互聯網和工業的融合已經很長時間了,最早開始于供應鏈電子商務,包括需求端的電子商務。
工業互聯網會深入到工業制造的核心環節和工業的全流程、全產業鏈和產品的全生命周期。我們對工業互聯網有一個系統的理解,從智能工廠以及工廠之外的各種平臺,可以看到很多傳統的工業要素,也有很多是由于工業互聯網發展所帶來的新的要素,比如機器的智能化、智能控制系統、新出來的工業數據平臺、仿真平臺、工業云平臺等。
我們可以從不同的角度去看工業互聯網,比如從工廠的角度去看,它最核心的可能是智能工廠,以及這個智能工廠如何跟互聯網外界,也就是客戶和供應商進行充分的交互和協同。如果從互聯網企業的角度去看,我們看到更多的是商業模式的變革和創新,以及通過商業模式創新直接深入到整個的生產環節,也就是C2M環節。
如果從電信的角度去看,可以看到里面有很多基礎設施的問題,包括網絡基礎設施、安全的保障等,把這幾個視角放在一起,才算是一個比較完整的對工業互聯網的概念的理解。
工業互聯網是面向工業4.0的,實現的是系統級的智能化,這里面有很多裝備,比如機器人還有智能機床等,需要每個環節都智能化、自動化、數字化,在這個基礎上把系統連起來,通過數據流動,形成一個新的智能系統。
從這個意義上來說,工業互聯網所解決的不是某一個單點的問題,而是一個全系統級的智能問題,這就是我們所理解的工業2.0、3.0、4.0的關系或者說智能化、自動化、數字化的關系。
提到體系架構,目前從全球來看,無論是美國還是德國,基本上把體系架構作為工業互聯網或者智能制造發展的一個非常重要的抓手,它借鑒了IT的方法論,形成一個企業架構,去指導技術路線,確定標準化的應用案例和商業推廣。
美國、德國已經進入工業4.0階段,通過快速迭代反饋,修正內容,形成閉環。
德國工業4.0體系關于全生命周期的管理和全層級工業系統做得更深更細致。
對于工業互聯網這個體系架構,中國信息通信研究院認為它大概分為幾個部分。首先,網絡的互聯是基礎,從工廠內到工廠外。其次,數據是核心,以數據為核心形成兩大閉環,一個是控制,CPS最重要的是可以回饋到控制,基于這個數據怎么反饋到生產制造這個環節。還有一個是運營決策,也就是上層的工廠級或者企業級的決策,這兩大閉環是基于互聯和數據流動所形成的體系,我們認為這是智能制造的核心,也是智能工廠的核心。
未來互聯網發展很重要的三大體系
互聯網網絡體系有三部分。第一是互聯,全球的路由器。第二是DNS,也就域名解析。第三是萬維網,實現互聯網連接。工業互聯網的體系大體上分為三類。一個是全球的互聯體系,能夠把工業系統互聯起來。第二是標識解析體系,這個跟DNS不一樣,可以識別機器和物品,這是一個全新的體系。第三是應用支撐體系,有語義級的理解和應用交互。這是未來互聯網發展很重要的三大體系。
工業系統跟IT系統很不一樣,它是一個不開放或者不怎么開放的、標準特別多的一個封閉的系統。現在的工業互聯網很多是運用IT的思維或者互聯網思維,重新改造工業原來的一些體系。現在的網絡分了很多級,大體上,我們認為工廠內部的網絡有四個趨勢,即IP化、扁平化、無限化和靈活組網,對于柔性生產的需要,能夠靈活組織工業系統。對于工廠外的網絡里面,我們目前有幾個基本的判斷。第一,TCP/IP的互聯網技術體系在較長時間內將具有產業化共識的嚴謹路徑,會有一些新的虛擬化的技術出現。第二,5G網絡、工廠內的網絡、工廠外的網絡以及應用支撐體系解決工廠內不同系統間的數據集成,實現網絡的互聯,通過數據連接級的考量,實現數據的連接和集成。
關于工業互聯網數據,有一個模型,它分為采集、交換、分析處理等,這里面最重要的,或者說CPS里最重要的一點,是通過數據架構的建立,實現物理實體和數字空間的對接,也就是所謂的“雙胞胎”。下面是物理空間,上面是網絡空間,這兩個合在一起,通過數據的建立,形成一個模式。在這個基礎上形成智能制造,也就是智能生產和優化。目前從全球來看,這只是大數據在工業制造業應用場景里的一個起步,但也是一個大的方向。
高新民說:“從廣義上解釋,互聯網+包含所有互聯網應用,比如互聯網+零售、互聯網+金融、互聯網+電視……這些都沒錯,但是我認為,互聯網+更應該發展到工業上,特別是制造業上去。互聯網+未來應該指向四個新方向。”
第一個新方向,互聯網+應該是基于互聯網的新型服務業,或者共享型服務業。高新民舉例,現在社會對于私家車共享存在很大爭論,但這又是中國經濟發展路上非常重要的課題。私家車共享揭開了共享經濟的冰山一角,未來還將涉及更多共享問題。很多創新意識強的互聯網企業已經捕捉到“風向”。
第二個新方向,互聯網+要去發展生產型服務業,要為制造業的研發、設計、制造、市場銷售等提供幫助,幫助企業增值。“前段時間我去德國,德國人評價,你們中國電子商務僅僅是個人消費板塊做得好,企業與企業之間的電子商務做得不如我們。”高新民說。
工業設計本質是工業社會人類的基本造物方式,與人類最初制造各種原始的工具一樣,充斥在我們生活之中的各種大批量生產的產品,其目的都是為了解決各類型現實的問題,為人們提供更好的服務。然而,在大數據時代下多元化的信息途徑對工業設計產生了非同尋常的影響,并且在“互聯網+”的推動下工業設計產業也表現出新的變化。
1 大數據時代下對工業設計的改變
大數據促使公司企業發展和轉型,推動了經濟轉型發展的進程,成為打造國家級競爭的優勢的重大升華。大數據思維具有三層含義。第一層含義是,大數據思維必須隨機抽樣數據進行分析,必須掌握數據復雜性,減化精確性,必須重點了解數據相關性。第二層含義是要把數據當做一種可以升值的重要資產,而不是只做研究對象,研究完之后就束之高閣。第三層含義是數據有變現功能,通過挖掘數據價值,就能改變價值的生成基礎和價值鏈條。
大數據非常重要。這是因為,思維方式的改變引起了巨大的商業變革,在面對思維邏輯時,傳統的經濟體制和舊的商業理念一定要與時俱進,吸取并創新的服從先進的新思維,通過新的思維模式重組企業戰略和各種策略。在舊的信息時代,擊落他們的是被互聯網武裝起來的大數據思維,因此,這些昔日看起來極為龐然的巨人,就這么轟然倒塌,留下的知識唏噓聲聲。然而大數據思維的基礎是互聯網,而互聯網思維就是充分利用互聯網的精神、價值、技術、方法、規則、機會來指導、處理、創新、工作的思想。互聯網思維是相對工業化思維而言的,是一種商業民主化的思維,是用戶至上、扁平化的思維。
這也與工業設計的理念不謀而合。兩者都在強調用戶驅動產品的設計需求方向。這也是大數據時代下表現出來的設計機遇。由用戶行為習慣形成的大數據思維和互聯網思維快速更新,也讓設計師及時更新得到用戶的真實反饋。這種互聯網+的結合讓設計師的設計作品更多的符合用戶的需求,服務社會。
2 “互聯網+”對工業設計產業的轉型升級
在“互聯網+”向技術、服務、創新思維、研發模式等全方面進攻的過程中,這些變化都以“互聯網+”為原點重新組構,并帶領工業4.0的進程,因而帶動了“互聯網+”工業設計產業的轉型升級。而在“互聯網+”工業設計產業的情況下,設計師本身角色就像過山車一樣,高速發展之后開始下行,從市場角度來說設計行業不容樂觀,從創新精神來說也不容樂觀。我們趕上了最好的時代,也趕上了最壞的時代。所以,隨著互聯網模式的不斷深化,我們設計師的很多思維模式也發生了許多變化。
首先,思維的轉變是必要的。長期以乙方的身份服務于比較強勢的甲方,設計師所有的來源與收入都基于這種關系,設計師沒能真正思考設計是什么,他只是一名產品的設計師,而沒有成為生活方式的設計師。什么是成為生活方式的設計師,就要深入到人的生活當中,像德國設計師或其他歐美設計師一樣,不但能做產品設計,還能做生活用品設計、展示設計、小產品設計、桌椅設計、標識系統設計等,這叫生活方式的設計,關注生活中的每一點滴,與生活方式的內容緊密聯系。中國設計師尤其工業設計師則少有甚至沒有能做到這些,但未來多樣的設計肯定會融為一體,在未來,建筑、室內和產品設計又會融為一體,西方設計師走過的路,我們得重走一遍。我希望重走這條路不是以外來的理論體系做支撐,而是基于本土,最核心的就是十二個字“道法自然、因地制宜、天人合一”,這是所有中國傳統哲學的精髓。這也是在大數據時代下,“互聯網+”帶給工業設計最大的改變。
其次,市場變化很大。第一,有些項目緩建,有些項目停建,我覺得這是好事,因為要將未來的發展方向思考清楚。前十年工業設計行業的設計師是在以甲方的需求做設計,大都失去了設計的本真。所有的設計都圍繞甲方轉,突然發現這有如空中樓閣,特別虛幻。當“互聯網+”到來以后,你會發現原來做的很多工作,很多體系,其實沒有太大的意義與價值。尤其中國當下經濟正處在一個新常態的轉型期,我覺得設計行業和設計師都要思考,有沒有這么多項目需要做設計。是不是應該把設計的重點選在減少設計垃圾上面。第二,做設計的價值在哪里,是為工程項目服務,還是為設計的產值,還是為有需求的人服務?設計的社會價值是設計師要思考的問題。現在的新的轉型升級正好可以讓設計師停下來或慢下來去思考設計的本質是什么。
最后,設計師的需求轉變。如果一個設計師,或者一個設計工作室愿意從研究人性的需求作為出發點進行工業設計,當項目本身還沒有成型的時候,相關部門就要做認真的歸納,并且將研究成果用一種公開的方式進行倡議宣講,當這個項目實現時,其實現的成功率就會符合消費者用戶的真正需求,我覺得這是互聯網思維模式下設計師的一種轉型方式。
“互聯網+”工業設計更多的是一種創意+設計+運營+資本的模式,創意屬于頂層設計思維,對新生事物有敏感的感知反應,而且能產生出與眾不同的設計新思維。在這種大數據時代下,“互聯網+”工業設計是能夠讓思維體系完美落地的非常重要的手段。只要能你創造一種為生活方式服務的工業設計產品,再有一個不錯的商業運營的模式,肯定會有為這一體系買單的資本家涌現出來。工業設計的價值才能真正得到體現。
互聯網的發展可以分成兩個階段:第一個階段是“消費互聯網時期”,如現在的京東、天貓,賣家和消費者只是單純的“你買我賣”,交易的聯系較為簡單和粗放;第二個是即將到來的“產業互聯網階段”,在這一階段,不再是“賣家大規模化的復制產品,買家花費大量時間成本尋找適合自己的商品”,而是消費者規模化定制產品。
產業互聯網階段,需要有三個先決條件。第一個條件是:要有大量的消費者行為習慣數據,作為生產者生產的判斷依據來源,即大數據;第二個條件是:要有處理大量數據的計算技術,因為這樣大的數據,不再是原有的以G來計算的時代,而是以T計算的海量數據,最難的是數據的呈現不再是結構化的數字信息,而是聲音、圖片、影像等非結構化信息集,原有的信息處理技術無法高效計算出現有的數據信息,因此我們需要新的技術誕生,即云技術;第三個條件是:要擁有滿足規模化的個性定制需求的生產能力,前兩個條件更多的是給企業提供了深度挖掘市場需求的能力,但更重要的是智能化生產制造的能力,即柔性化生產階段,也即是“工業4.0”愿景所指向的階段。
大數據:是產生產業互聯網思想智慧的基石,也是產業互聯網夢境時代到來的源泉。隨著產業互聯網大腦的日臻成熟,虛擬現實技術開始進入到一個全新的時期,與傳統虛擬現實不同,這一全新時期不再是虛擬圖像與現實場景的疊加(AR),也不是看到眼前巨幕展現出來的三維立體畫面(VR)。它開始與大數據、人工智能結合得更加緊密,以龐大的數據量為基礎,讓人工智能服務于虛擬現實技術,使人們在其中獲得真實感和交互感,讓人類大腦產生錯覺,將視覺、聽覺、嗅覺、運動等神經感覺與產業互聯網夢境系統相互作用,在清醒的狀態下產生“夢境感”。
云計算:是產業互聯網網絡神經的中控系統。在產業互聯網虛擬網絡的架構中,其中樞神經系統是將產業互聯網的核心硬件層、核心軟件層和產業互聯網信息層這三大層級統一起來,為產業互聯網的虛擬神經系統提供支持和服務。從定義上看,云計算與產業互聯網虛擬網絡中樞神經系統的特征非常吻合。在理想狀態下,物聯網的傳感器和產業互聯網的使用者通過網絡線路和計算機終端與云計算進行交互,向云計算提供數據,接受云計算提供的服務。
工業4.0:本質上是產業互聯網運動神經系統的基礎。產業互聯網中樞神經系統也就是云計算中的軟件系統所控制的工業企業生產設備,家庭的家用設備、辦公室的辦公設備,通過智能化、3D打印、無線傳感等技術,讓機械設備成為產業互聯網網絡改造世界的工具。同時這些智能制造和智能設備也將源源不斷地向產業互聯網網絡反饋大數據,業互聯網中樞神經系統決策使用。
多少年來,美國因其擁有強大的科技創新能力,在商業、工業、政府等領域的科技進步上一直占盡先機;德國也因為傳統的制造業優勢,可以縱觀生產制造的全過程,能不斷提出提升業務的核心轉型因素,繼而提出了“工業4.0”戰略。從這個角度來講,以科技為支柱產業的美國,與以制造技術嚴謹為長的德國,在各自的工業智能化過程當中,都有不同的演進路線。而當下,產業互聯網應用高速發展的中國,在傳統企業向智能企業轉型的過程當中,也應該有自己的步調,走一條有中國特色的工業4.0道路。
物聯網:是產業互聯網大腦的感覺神經系統。因為物聯網重點突出了傳感器感知的概念,同時它也具備網絡線路傳輸、信息存儲和處理、行業應用接口等功能,而且也往往與產業互聯網共用服務器,網絡線路和應用接口,使人與人、人與物、物與物之間的交流變成可能,最終將使人類社會、信息空間和物理世界(人、機、物)融為一體。
互聯網企業進軍汽車行業已成為不可逆趨勢。從當前的發展模式來看,分為激進派和改良派。
激進派兩路發力,改良派兩強結合
傳統汽車企業依靠自身力量實現零部件的智能化,最終實現無人駕駛,并不是不可想象,寶馬、福特都開啟了無人駕駛計劃。但并不是每個車企都有這個實力,也并不是開啟了這個計劃就能夠取得成功。有機會就有創新的力量出現。
激進派相信很多事情單靠車企是做不成的,或者不能夠快速實現,他們認為互聯網企業能夠主導汽車行業,以互聯網的力量革掉傳統汽車的命,改造傳統車企,在具體合作中,互聯網企業主導整個汽車產業鏈,從汽車元器件的生產改良到整個軟件生態的搭建,而傳統汽車工廠多淪為“代加工”角色。典型的代表是蘋果、谷歌、百度、樂視,革命性的產品在于,無人駕駛。
無人駕駛的前一步是系統入車,并以大數據和智能傳感器驅動汽車。但光是系統入車這一步,互聯網汽車就遇到了很多麻煩,很多車企并不希望將自己的數據開放給互聯網企業。所以蘋果推出CarPlay、谷歌推出Android auto、百度推出CarLife、樂視推出Ecolink,這幾者本質上并不是操作系統,而是一種手機投屏軟件,其產業目的是,增強汽車企業及車主的信任感和依賴感,為更深入的合作打好基礎。
與此同時,激進派都沒有放棄無人駕駛的研發計劃,只不過,需要時間和經驗的沉淀。
改良派則相信汽車企業具有更強的互聯網基因,互聯網企業與汽車企業通力合作,彼此能夠獲得更好的發展。典型的代表是阿里YunOS,阿里巴巴技術委員會主席王堅就曾對媒體表示,“上汽的互聯網思維比我們要好”。實際上,上汽很早之前就已經推出過incaNet,讓汽車實現簡單的聯網,功能與當前的特斯拉類似。然而,這并不是真正的互聯網汽車。上汽與阿里雙方對此事的共識是,incaNet屬于internet in the car,而真正的互聯網汽車要實現的是car on the internet。
從當前推出的榮威RX5互聯網汽車來看,著實沒有激進派規劃的產品酷炫,但鐵哥認為這并非是技術問題,而是阿里方面對互聯網汽車的進軍思路所為,也即循序漸進與廠商深度融合,不求立即顛覆但求不斷深入。而即便如此,首款搭載YunOS的榮威汽車仍具備許多“革命性”的突破點,如在汽車中徹底拋棄了業內慣用的手機投屏模式,選擇將車內大屏作為主要交互平臺,又如推出在線可感知地圖,實現雙盲定位和地圖自適應;又如通過阿里賬號打通,在智能支付、個人興趣分析等方面進行深度挖掘;再如語音成為主要車內主要交互方式。
面對媒體,王堅博士多次表示“汽車廠商是整個項目的關鍵”,其基本邏輯也為阿里以操作系統為切入點,不斷吸引和刺激廠商更深度的融合,須知深度融合的背后乃是整個汽車工業鏈的重塑,要給汽車廠商以適應互聯網模式的時間和機會。隨著雙方信任不斷加強,廠商不斷開放硬件智能化產品,其產品的未來也一定是愈加智能。
在鐵哥看來,激進派和改良派雖然目標均為制造真正的互聯網汽車產品,但由于實現的路徑和整個商業邏輯完全不同,兩方的短期結果也是明顯不同的。
激進者憋大招,改良者在迭代
2014年阿里與上汽宣布合作,兩年后新車;百度2014年成立車聯網事業部,2015年宣布技術研發投入超過101億美元,在圖像語音識別、人工智能和無人車駕駛領域都已取得一定進展;2016年與長安汽車合作,但限于語音駕駛和地圖的合作,無人汽車并未有明確時間表;2014年12月樂視宣布“SEE計劃”,全面進軍互聯網智能電動汽車領域,2016年4月概念汽車,量產時間表并未明確。
汽車工業代表著當今時代最高的工業標準,互聯網汽車若要完全顛覆整個產業,除了互聯網生態的建設之外,還需補足汽車工業的功課,軟硬件的完全打通絕非易事。對于激進派而言,其志在大刀闊斧顛覆行業,因此其產品必須以具備驚艷的顛覆者身份出現,激進者只能以憋大招的方式來等待時機。
而對于改良者而言,未來雖然美好,但當今最重要并非是“憋大招”,而是盡快推出產品并加快與廠商的融合,拓展更多廠商資源,使操作系統覆蓋更多車輛。在YunOS汽車發展戰略中,操作系統為先行軍,在底層建設方面為軟硬件融合提供基礎服務,而后融合深入,生態建設的完善,更多的軟硬件服務商和廠商接入系統之內,廠商的融合興趣不斷加強,以雙方行業優勢進行主動式融合。
換句話而言,除技術限制外,激進派要等待自身補足汽車工業短板才具備憋大招的實力,而改良派則是以操作系統不斷迭代產品,以此來與廠商協作未來,此為兩派主要區別。
激進派和改良派誰才是正確路線
既然講到激進派和改良派區別,就必然要涉及誰是符合當今國情的正確模式。鐵哥建議大家從以下幾方面進行探討:
其一,誰能盡快搶占市場
當今汽車行業的主要銷售渠道仍集中在4S店手中,汽車作為高體驗產品,線下仍是最重要的銷售渠道。而對于兩大派別而言,誰能最快推出新品,誰能最快占據更多的線下渠道,誰也就贏得了市場發展的先機。
其二,誰能聯合更多的盟友
鐵哥始終堅信互聯網汽車不應該是個封閉系統,而是開放式的軟硬件生態,即集合整個社會資源來推進互聯網汽車的點滴進步,基于此方面鐵哥一向不看好特斯拉過于封閉的模式,包攬一切打造的封閉生態固然可以短時間構筑競爭壁壘,但長期來看,其調動資源以及技術迭代的效率是要低于開放式平臺的。
激進派和改良兩派最終都要推出自己的汽車操作系統,但鐵哥尤其擔心會淪為自身產品的汽車出口。王堅博士曾表示YunOS不做封閉,歡迎更多合作伙伴加入生態,鐵哥對此極其認同。
其三,究竟誰的技術最先進?
技術革新是兩派共同的認同點,鐵哥也認為只有通過技術革新,汽車工業也才會有根本性的突破,互聯網與汽車兩大產業也才會有真正融合。