物聯網：制造業轉型

文 | James E.Heppelmann

我們生活在一個智能互聯程度越來越高的世界里。現在，連接到Internet的物理設備的數量已超過地球上的總人口數。根據一些行業預測，我們現在正在加快這種趨勢，到本年代末，互聯設備的數量將達到500億。

對于制造商來說，物聯網（IoT）這個新興的領域帶來的影響是巨大的。

物聯網由三個核心部分組成（參見圖1）。它包括智能互聯產品、產品系統以及通過類似于Internet的通信基礎結構連接到正在創造新的價值形式的計算基礎結構的其他物品。由于能實時提供產品狀態、運行情況和環境數據，因而支持控制、維修和升級產品和系統性能的功能。

對于制造商（從根本上來說就是所有從事生產“物品”的業務的公司）來說，這些創新不僅有可能產生極其可觀的新價值，還可能顛覆現狀。這種新一代智能互聯產品打造的功能和生成的數據需要我們重新思考企業應用程序和關聯的生態系統，以便優化當前的業務過程，推動更好的決策和擴大創新領域。

最近的一份McKinsey Global Institute報告顯示，到2025年，物聯網有可能每年為全球經濟創造多達6.2萬億美元的價值。McKinsey還預測，屆時所有制造商中有80%到100%將使用物聯網應用程序，僅全球制造業即可帶來多達2.3萬億美元的潛在經濟影響。

轉型推動力

有大量的潛在推動力促進這次物聯網轉型，其中一些推動力是存在已久的，而其他推動力是新出現的。分開來看時，這些推動力中每一個都具有顛覆性?？傊?，這些推動力代表了顛覆性的轉變，這一轉變正在創造一個全新的由智能互聯產品組成的世界。

? 數字化：工廠自動化的改進與新的數字設計和生產系統相結合，將傳統的模擬產品和服務信息替換為準確、虛擬的呈現方式，這種方式可以在整個價值鏈（從工程到車間）和跨多個服務平臺輕松利用。

? 全球化：隨著制造商數字化產品和服務信息和利用Internet，他們正在不斷打破歷史地理邊界、消除經濟和區域劃分并開辟新市場。

? 合規化：隨著制造商在全球提供設計、制造、銷售和維修服務以求打入新市場，它們正在面臨越來越多的監管。這不僅包括政府規定的實施，還包括非政府組織政策以及與環境、健康、安全和貿易相關的行業標準的實施。

? 個性化：由于制造商力圖在全球市場獲得獨特優勢，它們不得不為客戶提供更多更好的選擇。它們現在必須有效地定制產品和服務以適應區域和個人偏好，以便響應消費者日益增加的影響力和信息技術日益呈消費化的趨勢。

? 軟件密集型產品：由于制造商力圖更有效地滿足客戶日益多樣化的需求，它們越來越傾向于將軟件作為一個關鍵優勢。硬件和軟件的集成化系統變得更加能夠提供復雜的人機互動、自我診斷和數據深度修復，從而為產品增加了新的價值。

? 服務化：隨著制造商通過智能產品提供持續價值，新的以服務為導向的業務模式已經出現。根本性的業務模式轉變正在進行中，在此過程中，產品不斷演變，并與“各類”服務集成，用以在整個客戶體驗生命周期內持續提供新價值。

? 連接性：隨著制造商尋求通過其日益增加的智能產品獲得更大價值，他們不斷向這些產品增添連接功能。嵌入了傳感器并且可獨立尋址的滲透式物理實體網絡正在提高復雜的監控、控制和通信的水平。

價值轉變

這些轉型的強大力量還推動了整個行業的價值和競爭優勢的來源的轉變。現在制造商獲得了創造新的競爭優勢來源的機會，但它們只有留意現在正在進行的三個重要的價值轉變才能利用此機會。

首先，價值的重點正在從硬件轉變為軟件。產品已從純物理的組件演變為結合了處理器、傳感器、軟件和數字用戶界面的復雜系統。隨著制造商尋求加快產品創新和高效滿足日益多元化的客戶需求和法規規定，他們越來越傾向于充分利用軟件。舉例來說，現在平均每臺汽車有1億行代碼，用來支持可變行駛模式、多樣化引擎和排氣配置、自適應巡航控制和免提命令。

其次，價值也正在從產品轉變到云。盡管智能產品已支持新功能，但可從其產品本身產生的增量價值仍然有限。但是，當某個產品的數字組件與云連接時，該產品的功能就會大幅度擴展。制造商發現，將產品功能移至云端可以提高運營效率、改善用戶體驗并加快創新速度。例如，Wi-Fi音樂系統將主用戶界面從產品轉移到云中，由此顯著精簡化了產品設計、增強了用戶體驗并改進了與其他應用和服務的集成。

制造商必須開始轉變現有業務過程并徹底重新思考在IoT時代創建、運行和維修智能互聯產品的方式。

最后，價值正在從產品轉變到服務。市場力量和競爭削弱了可最大程度地增加銷售回報、以產品為中心的策略的可行性，并導致了迅速推進的業務模式轉變。產品與服務集成在一起，希望利用服務在整個產品生命周期中實現新價值，或單純利用按需服務實現所需的結果。舉例來說，飛機引擎制造商銷售飛行小時數，而不是引擎，這就促使制造商優化產品正常運行時間、開發增值服務以及支持運營商更好地管理成本。

這三種至關重要的價值轉變正在創造新的競爭優勢來源，但它們還需要新的技能、基礎設施、文化標準和運營模式。對于通過轉型來滿足智能互聯世界需求的制造商來說，軟件、云和服務的融合將成為創新的熔爐，成為將來差異化、全新業務模式和顛覆性技術的基石。而那些未轉型的制造商的當前競爭優勢則岌岌可危。

智能互聯產品的功能

那么，制造商如何開始基于針對自己和客戶的價值轉變創造利潤？

智能互聯產品支持六種新穎獨特的功能類別，制造商應該以戰略的角度考慮和采用這些功能。

1.監控狀況/運行：現在產品可以評估自身的條件、性能、運行和使用狀況。John Deere的WorkSight技術將其設備連接到監控儀表板，讓公司管理員可以在任何時候可以看到整個車隊的位置并實時評估該設備的性能。診斷數據通過無線方式傳輸給技術員，甚至不等駕駛員發現問題，技術員可能就拿著更換零件出現在現場了。

2.監控環境：產品現在可以通過傳感器和數據源評估外部環境。汽車行業供應商Continental AG制造了帶有雨水傳感器和軟件的雨刷系統，這種傳感器和軟件可以根據雨量控制雨刷掃過擋風玻璃的速度。Continental還讓汽車制造商將該傳感器與車輛控制系統連接起來，讓傳感器在開始下雨時通知車輛關閉車窗或天窗。

3.遠程控制：可以輕松地對產品進行實時的遠程操作。General Atomics MQ-9 Reaper是一種無人機，具有遠程控制或自主飛行運作功能。這些產品可為軍方提供每周七天、每天二十四小時的全天候“空中偵察”。每架飛機每次可在空中停留長達17個小時，與此同時，訓練有素的機務人員可在基地安全地操控飛機、分析圖像，并根據偵察到的情報采取行動。此外，它們的成本約為傳統戰斗機成本的十分之一。

4.個性化/定制：現在，產品可以在銷售前或者甚至是銷售后由最終用戶或制造商進行有效的定制。只要福特T型車是黑色的，那么無論為它配上何種顏色都無法讓人滿意。一個世紀以后，摩托羅拉的Droid Maxx在其物理多樣性方面遇到了相似的限制，但這款產品可以通過可添加和配置的Android移動平臺和應用隨心所欲地進行定制。最終，該公司以大量生產產品為代價打造出真正個性化的產品。

5.服務/升級：產品還可以在任何地方立即進行維修、更新和增強。供暖、通風和空調（HVAC）系統制造商Trane是Ingersoll-Rand Corp的一部分，主要制造包含大量與其智能服務中心相連的數字傳感器的系統。Trane智能服務可以遠程解決30%的HVAC問題，而無需派出服務車。此外，約40%的問題是在不到30分鐘的時間內診斷出來的。這使得Trane及其客戶能夠降低成本并增加設備正常運行時間。

6.自主性：借助分析實時數據，產品自行運行、學習、更新和更改的能力越來越強。谷歌在2010年首次透露正在研究自動駕駛汽車。之后，谷歌的自動駕駛汽車已在公共道路上行駛了數十萬英里，而且數據現在顯示自動駕駛汽車比人工駕駛更平穩、更安全。擴大連接范圍，將其他系統納入進來時，汽車還能互相發送危險警告，根據車流量和天氣信息進行調整，甚至在經過十字路口時與信號燈交互。

變革的必要性

利用這些新功能，制造商必須開始轉變現有業務過程并徹底重新思考在物聯網時代制造、運行和維修智能互聯產品的方式。

? 轉變產品制造的方式

制造商必須計劃和設計靈活的平臺，這些平臺將在產品上市的前后遠程提供個性化、增值服務和產品增強功能。

制造商必須消除由于將處理器、傳感器、軟件、數字用戶界面和連接相結合而帶來的復雜性，并提供符合客戶需求的簡單用戶體驗。

制造商還必須將產品使用數據融入到研發過程中，并推廣新功能、定義規格和提高客戶親密度。

? 轉變產品維修的方式

制造商必須實時計劃和提供遠程軟件和服務更新，同時最大程度地減輕對客戶的干擾和減少邊際成本。

制造商必須通過跟蹤資產和分析實時產品使用數據來計劃和優化產品/服務用零件管理和庫存控制，以便預測零件需求。

制造商必須通過主動監控產品狀況、環境和運行來進一步實現服務執行自動化，從而自動確定正確的服務活動，提供正確的零件和人員，然后根據實際結果持續改善服務交付。

? 轉變業務模式

制造商必須重新思考業務過程和業務模式以最大程度地增加產品的整個有效期內（而不只是銷售時）的回報。

制造商必須針對龐大的合作伙伴和供應商生態系統中越來越高的復雜性未雨綢繆，并考慮它們帶來的機會和威脅。

制造商必須捕獲和分析產品使用數據以優化流程和支持新功能，并考慮尋找利用數據創收的方法以進入新的業務領域。

最后提一下，各個公司正面臨巨大的機會，如果抓住了這個機會，就能成功地在物聯網時代中支持智能互聯產品，從而為制造的各個方面創造新的產品和服務優勢。