2001年9月,“全球第一總裁”杰克·韋爾奇指定杰夫·伊梅爾特作為接班人,執掌當時全球市值最大的工業企業——通用電氣(GE)。可是,直到2012年前后,伊梅爾特才總算給GE勾畫出一個清晰的未來。“工業互聯網”是GE研發部門在2012年杜撰出來的一個名詞,但伊梅爾特堅信這就是工業的未來。伊梅爾特說過一句名言:“GE昨天還是一家制造業公司,一覺醒來已經成為一家軟件和數據公司了。”
“工業互聯網”的實質是什么?伊梅爾特已經做出了解釋:就是從機器上捕獲數據,并將有價值的思想反饋給客戶。GE制造的產品上嵌入了大量傳感器,用于收集實時數據,GE可以對數據實行建模,并轉化成為高價值的輸出結果,幫助客戶優化資產和運營的效率。
2016年3月,伊梅爾特明確將GE稱為“數字工業公司”,并將IIoT(工業物聯網)作為企業轉型方向。可是一年以后,GE的轉型成效尚未完全顯現,力挺工業互聯網的伊梅爾特黯然退休。而且GE在2017年虧損62億美元,股價腰斬。那么,制造業公司將“工業互聯網”作為轉型新動能,是否明智?GE在推動“工業互聯網”具體實施的五年歷程中,究竟有哪些得失?
工業互聯網的威力在于1%
“工業互聯”的初始想法,始于2009年國際金融危機期間,當時,GE發現工業客戶開始將更多注意力從“提高生產力”轉向了“提高利潤率”。那么,升級“工業網絡”就是一個必要和可行的解決方案。
任何機器設備都有一定的物理極限,不論怎么挖掘機器設備的性能潛力,總有一個天花板在那里。可是,如果將各種機器設備納入一個高效暢通的信息網絡,機器之間有了信息交互能力,就能在整體上優化運營效率。對于工廠、航空公司或者能源工業來說,利潤很大程度上源于運營效率。這就像人腦中的神經細胞,細胞體單獨能做的事情是非常有限的,但是,數量巨大的細胞體和神經纖維,構建起了一個復雜高效的神經元系統,細胞體之間有了復雜的交互性,就能賦予人腦無與倫比的強大智能。
網絡技術在工業上的推廣應用,能使機器設備之間有信息交互能力,這已經不是什么新鮮事了。那么,GE提出的“工業互聯網”和傳統的工業網絡相比,關鍵價值點集中在哪里?
注意,工業互聯網并不是一種技術,而是一種運營模式(或者應用場景)。傳統的工業網絡也叫“工業總線”,更多是較小尺度上的聯網,一般用于少量節點之間的通信,或分布式控制。比如一臺機器上的控制器和數個伺服電機之間的通信,或者一個廠房里的機器聯網并進行信息交互,這很像“局域網”。過去,因為成本太高,工業客戶的需求也沒有大范圍顯現出來,大尺度上的聯網(例如各地工廠分布的機器,或者各地分布的航空、能源、醫療設備)并沒有建立起來。
GE下大力氣推動的“工業互聯網”,其實是傳統工業網絡的全面升級,核心價值主要集中在兩個方面:一是聯網節點數的大量增長,GE遍布全球的航空發動機、大型醫療設備都要納入同一個網絡,而且利用目前商業互聯網成熟的基礎設施和技術,就能低成本實現大范圍的信息交互;二是構建“云端”的數據分析系統,對各個網絡節點(每一臺聯網進來的機器設備都是一個網絡節點)發來的海量工業數據進行深度分析和決策,然后,將高價值的信息提煉出來,服務工業客戶。
例如,GE過去所生產的飛機引擎中,安裝的傳感器都是被動模式,只有出現故障時才會亮起紅燈。這種“事后被動的數據分析”,除了累積經驗外,已經沒有太多價值,只有提供“實時數據分析”,才能有效提高運營效率。因此,GE要求每一臺引擎都要保留每一次飛行的所有數據,并在飛行過程中實時將數據傳回數據中心進行分析,據此,GE數據中心能給飛機引擎提供預測性維護,減少了停機時間,經濟性和安全性都得到更好的優化。
工業互聯網的關鍵價值點是“持續優化”,而不是立刻、大幅提高資產和運營效率。就像伊梅爾特本人所說:“工業互聯網的威力在于1%。”工業互聯網推動的變革產生的效率提升哪怕只有1%,它所帶來的整體效益也是空前巨大的。
2012年,GE提出一份《工業互聯網:突破智慧與機器的界限》的報告,這里面算了一筆賬:假設將燃氣發電廠的效率提高1%,就可以在全球范圍內節省660億美元的燃油;假設在鐵路運營上節約1%的運營成本,每年就可以節省56億美元;如果將石油天然氣勘探開發的資本利用率提高1%,每年將減少近900億美元資本支出;如果全球航空業能節省1%的燃料,將節約超過300億美元;如果醫療行業效率提高1%,就會幫助全球醫療行業節約630億美元。僅僅在鐵路、航空、醫療、電力、石油天然氣這五個領域做出1%的效率提升,就可以實現數千億美元的增長。
資產性能管理(APM)
2012年,GE強調“要建立一個開放、全球化的網絡,將人、數據和機器連接起來。”這一表述在2015年發生了一點變化,“軟件分析”被加進去,另外“機器”前面加了“智能”二字。GE工業互聯網收獲的早期成果,就是建立了更廣泛的“網絡連接”,通過發掘“數據價值”,構建一個高效運行的資產性能管理系統(APM)。
2011年,比爾·魯赫開始接管GE的工業互聯網戰略業務,比爾·魯赫原本在思科(Cisco)任職,是杰夫·伊梅爾特費了很大心思挖過來的。不久,GE在美國加州的硅谷投資10億美元,創立了GE全球軟件和分析中心,開發用于工業互聯網的軟件技術,比爾·魯赫成為這里的第一個員工。
比爾·魯赫認為,工業生產領域已將物理學原理發揮到極致,只靠升級設備已不足以支持生產效率再提高1%。“通過智能機器間的連接并最終將人機連接,結合軟件和大數據分析,我們才可以突破物理和材料科學的限制,改變世界的運行方式。云計算和大數據正大幅驅動向工業互聯網的商業轉型,工業互聯網的核心在于機器可以智能互聯,我們可以用軟件分析其中的數據,以促進生產率的革命”。這些認知,已經非常契合工業互聯網的內在本質。
按照GE的構想,這將會是一個龐大的物理世界——機器間互相通信,機器設備更加智能,人類世界、數字世界與機器世界融合并存。簡而言之,就是將復雜的物理機械、網絡傳感器以及軟件系統集合起來以提高效率。這被視作制造業轉型升級的重要方向。
這一時期,GE在云計算、大數據方面獲得很大進展,2013年6月,整合了智能機器、傳感器和高級分析的功能,GE推出了第一個大數據與分析平臺,夯實了資產性能管理系統高效運行的基礎。比如在飛機發動機、風力發電機上裝有傳感器,產生海量數據,利用好這些數據,可以更好管理機器、優化流程與操作、減少能源消耗。這正是GE在“工業互聯網”上的發力重點。
作為GE工業互聯網應用的成功案例,亞洲航空(AirAsia)部署了GE的飛行效率服務(FES)。FES是APM的一個細分服務領域,結合GE的實時數據分析,能夠幫助亞洲航空優化交通流量管理、飛行序列管理以及飛行路徑設計,2014年FES系統幫助亞洲航空節省了1000萬美元的燃油費用。
德國意昂集團作為受益于APM服務的歐洲能源巨頭,2014年,將其283臺風力發電機的輸出功率提升了4%,足夠為4000戶美國家庭供電一年。
工業互聯網是縱向垂直的,是將行業深度的經驗轉化成為有用的知識和數據,具體在GE的資產性能管理系統上,就是將信息轉化成為更好的資產利用率、燃油使用率以及安全性,這對航空公司、基礎設施公司、能源行業等都非常重要。
數字技術,具體而言就是分析技術,被GE視作下一個能大幅提高工業生產力的動能。數據存儲和計算處理的成本,在最近幾年中大幅下降,使得幾乎每個制造業部門現在都有可能實現工業設備的數字化。采用新應用的可能性很大,這些應用包括預測分析、數字建模以及獲得深入理解和洞察,從而推動新商業模式和收入來源的出現。GE尋求有效管理這些數據,并探索常人難以看到的行為模式,進而帶動工業效能的可靠躍升。
基于這一認知,GE力推“數字化”轉型。2015年,GE進行了組織架構調整,將公司內所有的數字化職能部門整合成為一個統一的數字化業務部門——GE數字部門(GE Digital),以優化效率,為客戶及投資者創造更大價值。
平臺戰略
多年以前,GE已經在大數據、云計算具體的工業應用上獲得顯著成效,并且逐步完善資產性能管理系統。不過,這遠遠不是GE工業互聯網的目標和終點。GE工業互聯網最終將以什么樣的形態實施落地,曾經有兩個選項:一是定制化專用軟件;二是平臺型操作系統。伊梅爾特最終選擇了后者。2014年,一些從微軟跳槽到GE的員工認為,“如果GE想獲取工業互聯網的最大價值,那就得像微軟的Windows操作系統那樣,建立一個工業互聯網平臺。”
這也是為什么2015年前后GE開始將“軟件分析”單獨作為一項核心能力,持續向前推動。GE強調的“軟件分析”主要指類似Windows、Android那樣的操作系統。2014年10月10日,GE正式對外宣布:與Verizon、思科、英特爾締結“物聯網同盟”,打造一個Predix平臺。這個Predix平臺,類似電腦中的Windows和手機中的Android,是對軟件開發者開放的云操作系統。手機和電腦上有各種應用軟件,用于辦公的、聊天的、聽歌的、拍照的、玩游戲的、看電影的等,這些大多不是微軟、谷歌開發的,但都被整合到Windows、Android的系統平臺上,形成一種兼容并包、豐富多樣的軟件生態。
GE賦予Predix平臺的最大價值是“兼容和開放”。比如,一列火車可以同時裝有300個傳感器,這些傳感器可以傳輸大量有關燃料和排放情況的數據,檢查鐵軌是否出現裂紋,并由機車的數據中樞處理這些重要數據。如果火車的時速由22英里提高至23英里,經營者的贏利能力將增長20%,意味著將增加2.5億美元的贏利,而這將利用信息和數據加以實現。哪怕機車和主要設備不是GE制造的,但GE可以將其改裝成為一列“奔跑著的計算機”。
只要愿意共享數據,GE就提供更好的信息和軟件服務,客戶可以通過購買或訂閱GE的云操作系統,納入Predix平臺服務。作為一個完全開放的系統,Predix并不局限于GE自有的設備與應用,而是面向所有的工業企業,他們都可以利用Predix開發和共享各種專業應用。
GE希望向渦輪機、發動機等設備賦予“智能”,可以通過旗下的軟件連成網絡。GE擁有大量現成的機器,還有諸多數據。2015年,GE已經可以每天監控和分析5000萬個數據點,來自1000萬個傳感器,傳感器所屬的設備管理資產總值達10000億美元。而Predix作為GE管理其工業互聯網解決方案的操作系統平臺,已在2014年10月完全開源,開放給產業界,希望以此吸引更多企業來基于這一平臺開發工業互聯網應用和解決方案,從而成為業界的事實標準,這很像Android的開放平臺策略。
Predix負責將各種工業資產設備和供應商相互連接并接入云端,并提供資產性能管理和運營優化服務。所以,Predix的功能是統籌GE的APM系統、承載行業用戶的工業互聯網應用,從這個意義上講,GE將其視作操作系統。而從另外一個意義上講,Predix是虛,APM系統是實。這又是Predix不同于Android的地方,Predix平臺上的每一個專業應用,必須對應一類實體工業資產,虛實結合。
在構建和完善Predix平臺的過程中,GE擅長發揮“聯盟”作用,Verizon、思科、英特爾是最早一批盟友。GE的優勢在于其工業領域的經驗,比如GE是一家大型電力公司,其設計的Predix能夠將電廠效率提高3%,可靠性提高5%,削減運營和維護成本25%。GE工業互聯網可以更好地給工業客戶提供技術服務,但相關基礎設施十分龐大,GE很難依靠一己之力構建完成。
GE一定要和英特爾、思科建立聯盟,因為Predix平臺主要由傳感器、通信設備、基于云服務的源數據和開放通信框架(Open communication frameworks)構成。如果Intel處理器嵌入通用電氣Predix平臺設備中,英特爾可以幫助GE給邊緣設備開發一個參考架構,將Intel處理器和Predix軟件集成起來,在任意設備中嵌入智能聯網接口。思科則會將Predix兼容性納入諸如工業路由器一類的網絡設備中。雙方合作的第一個產品是一款支持Predix的思科路由器,外部經過強化處理,能夠經受石油和燃氣設施的惡劣環境考驗。聯盟中的Verizon和通用電氣會聯手在Predix平臺上推出諸如遠程監控、診斷和維護修復的服務。
GE不斷擴大聯盟規模,與埃森哲合作,建立全球戰略聯盟,共同開發技術和分析應用。GE與AT&T合作,AT&T將使GE的設備與其網絡和云端連接,為GE的工業互聯網提供高效安全的無線傳輸服務。為了實現更優化的無線連接,軟銀和沃達豐也成為GE的盟友。亞馬遜是第一個GE工業互聯網上部署的云服務提供商,利用亞馬遜遍布全球的基礎設施、廣泛的服務和大數據專長,提供面向工業應用和基礎設施的云解決方案。
終局,還是起點
過去五年,GE一直試圖給傳統工業體系注入“互聯網思維”,構建了以Predix為核心的“系統平臺+軟件生態”。而且在運營模式上也很像谷歌Android,或者蘋果iOS。目前,全球有幾千萬人在給后兩個系統平臺開發應用軟件。
GE的Predix平臺也不是沒有競爭者,德國西門子構建了MindSphere,法國施耐德構建了EcoStruxure,這些平臺相互競逐,已經在工業互聯網領域引發一場關于云端版圖的“暗戰”。而且爭奪的焦點也不難理解,就是有多少份資產設備,有多少個專業應用,有多少開發者加入平臺工作。
施耐德電氣提供的數據顯示,截至2018年中期,EcoStrucxure平臺已經吸引了超過2萬名開發者和系統集成商支持,正在云端管理著超過160萬份資產。這個規模體量,明顯會使GE的Predix平臺深感競爭壓力。中國浙江省甚至有一個發展目標:設立30個行業領先的特色工業互聯網平臺、開發集成10萬款工業APP、連接工業設備數量2億臺,30萬家企業被納入平臺。
試想有一天,能像打開手機中的APP Store那樣,打開工業應用商店,里面有監視、分析能耗的APP,也有分析整條生產線的APP,或是監控某臺設備位置和狀況的APP……這既是對傳統工業領域的徹底顛覆,也是一個開放競爭的工業新戰場。
將“Predix平臺生態”做大是GE的長遠目標,但如果不能帶來好的財務回報,也是難以持續的。2015年,伊梅爾特高調宣布“五年之內要使軟件及相關服務銷售額超過150億美元,并使GE躋身全球十大軟件公司行列。”可是,GE工業互聯網平臺Predix從始至終都沒有帶來預期的營業收入。2017年,GE甚至遭遇史無前例的巨大虧損,股價腰斬,以至在第二年通用電氣股票被剔除出道瓊斯工業指數(DJIA),這是110年來的第一次。
GE在工業互聯網領域的任何創新突破,也許可以創造很多“小眾市場”,卻未必能立刻帶來大規模的銷售增長。比如,GE將人工智能技術注入Predix平臺,納入Predix平臺的很多機器設備,可能會被賦予更好的數據分析能力,能夠帶來一定的效率和安全性的提升。可是這一部分如何轉化成為財務回報,是有困難的。客戶可能認為,你優化技術服務是應該的,額外多收錢,就不容易被接受了。況且,這個效率和安全性的提升是很微小的,GE強調是“1%的威力”,但客戶并沒有產生迫切需求。
2017年8月,執掌通用電氣16年的伊梅爾特黯然退休,新任CEO開始進行一系列改革,不斷出售非核心業務以改善經營。2017年9月,GE的工業解決方案業務就被賣給ABB。伊梅爾特在任期間,GE推出工業云平臺Predix,向“數字工業公司”轉型。可是現今,GE工業互聯網業務收縮到服務GE自身的核心業務為主,在對外市場開發上聲勢明顯減弱。伊梅爾特曾經豪言:“工業互聯網時代,谷歌不是GE的對手。”可是,工業互聯網畢竟不同于消費互聯網,不能建立那么“廣泛的連接”和“市場的自然壟斷”。
手機或是PC機哪怕建立“全球連接”,也不是什么難事,因為通信協議是全球統一的,很多事情也不是很難協調。工業生產設備就大不一樣了,建立“跨度大一點的連接”都不容易,各個企業,特別是大一點的制造業公司,都有種類繁多的設備,不同設備可能來源不同,都有自己的“語言”,就是對話規則,將這些設備進行信息互聯,且不說GE很多設備數據不開放,光是這些接口數據協議互聯,不論技術難度還是成本投入,都是很困難的。更重要的問題在于連接的價值能否補償巨大的投入。
另外,工業互聯走到今天,該互聯的已經互聯了,不能互聯的或者不用互聯的,也不能強求。況且,GE構建的工業互聯網平臺Predix,幾乎不能像亞馬遜(電商)、Facebook(社交)、谷歌(搜索)那樣對一個領域形成“自然壟斷”,用戶很難找到更好的替代選擇。很多工業企業(或者產業聯盟)都要擁有自己的智能平臺與系統,走出自己的路。Predix平臺只是一個選項,而且不難被替代。
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