文/阮曉東
斷臂金融GE構建全新工業互聯網平臺
文/阮曉東
GE建設工業互聯網,目的是通過互聯網與機器設備的結合,利用對機器運轉產生的大數據分析,提升機器的運轉效率,減少停機時間和計劃外故障
作為全球最大的多元化企業,GE公司的業務遍及能源、醫療、照明和家電、交通運輸和金融,特別是龐大的金融業務曾經為GE的發展做出了巨大的貢獻。但今天,GE宣布大規模縮減金融業務,開始“回歸制造業”并嘗試構建制造業的新商業模式,即“工業互聯網 ”。 GE建設工業互聯網的目的是通過互聯網與機器設備的結合,利用對機器運轉產生的大數據分析,提升機器的運轉效率,減少停機時間和計劃外故障。
目前,GE公司目前已經推出了幾十種工業互聯網產品,產品涵蓋石油天然氣、鐵路機車、醫院、風電、醫療等多種應用場景,并且開始向中國進軍。GE的工業互聯網操作平臺Predix也開始面向第三方應用開放,意在將各種工業資產設備和供應商相互連接并接入云端。目前,中國正在積極推進中國制造2025計劃,GE在工業互聯網的發展非常值得中國政府、相關部門和企業注意。
1878年,著名的發明家愛迪生于創立通用電氣公司(以下簡稱 GE),因此,開啟了GE公司輝煌的發展歷程。
GE的前CEO杰克·韋爾奇是一代商業領袖,也為GE的發展創造了良好的發展基礎。在杰克·?韋爾奇時代,金融部門在GE快速發展壯大,這位卓越的領導大師在其任內的 20年里將GE的金融業務拓展到全世界,GE的商業銀行在全球 50多個國家和地區擁有分支機構。當時,金融部門在GE公司擁有極高的戰略地位,龐大的金融業務也的確為GE的發展做出了巨大的貢獻。
幾十年的發展,讓GE擁有一個規模龐大的金融集團,GE產融結合的商業模式也一貫被奉為典范。數據顯示,最輝煌時GE金融總資產高達5000億美元,在2002~2004年,金融部門產生的利潤一直占GE總利潤的 40%以上,在2004年,金融業務甚至為GE貢獻了高達 42%的利潤。

但是,GE金融部門的日子越來越不好過。特別是在2008年全球金融危機之后,美國政府動用了大量的資金來“救市”,其結果卻造成了金融機構“大而不倒”的問題日益突出。監管機構推出了大量針對資本和流動性的新附加規則,結果卻大幅推高金融機構合規和經營的成本。此時,金融危機將GE“產融結合”多元化發展的風險曝露于世。于是,監管者絞盡腦汁,希望能夠減少今后用納稅人的錢來為這樣的超大型企業解困。畢竟,其金融發展模式早已經遇到危機。GE在鼎盛期曾經在48個國家向消費者和公司肆意放貸,幾乎無人監管。而在2008年,大量的壞賬讓GE瀕臨絕境,彼時GE需要近600億美元的政府債務擔保來維持正常運轉,這和政府增加了無盡的煩惱。
終于,新一代領導杰夫·伊梅爾特(Jeffrey Immelt)的時代來臨了,當然,擺在伊梅爾特面前的任務相當艱巨。后來,GE制定了公司重整計劃,果斷地關閉了集團龐大的銀行業務部門——GE金融(GE Capital)。2015年,伊梅爾特宣布大規模縮減金融業務,伊梅爾特甚至決定在2016年把金融業務占公司利潤的比例降至 25%,而 2018年這一比例還會進一步減少到10%,即到2018年,GE金融的資產縮小到900億美元,僅為峰值時的1/5,它占GE的利潤份額也將從目前的近一半減少到僅為1/10。未來,GE的金融部門僅保留航空金融服務、能源金融服務和醫療設備金融業務等。
這是一個并不容易作出的重大決定,其背后其實是全球金融和商業的兩大趨勢在推動。此舉對于GE公司內部而言,無異于一場大地震般的戰略轉型。當然,也有很多人認為GE退出金融行業標志著某種“產融結合”模式的終結。因為目前大規模、大批量資金支撐金融業務的商業模式已發生了變化,繼續大規模持有金融部門,GE很難在未來持續產生理想的回報。
那么,未來GE要向何處發展呢?細數GE兩年多來的動作,都釋放出“回歸制造業”的強烈信息。特別是2014年6月GE與德國西門子和日本三菱重工業組成的競購聯盟競爭,最終成功收購法國阿爾斯通的事件,讓人們確定GE已經從一個溫和而倚重金融業務利潤的集團,進一步回歸為一個以制造為核心的集團。GE計劃于2015年末實現公司工業部門營收占總營收的70%,其中能源、航空、油氣等業務是主要增長點。并購阿爾斯通的能源和電網業務,無疑將會給GE的能源板塊注入一針強心劑。
當然,GE回歸制造業不會是去做傳統的制造業,因為那樣將面臨中國、德國、日本及其他國家的激烈競爭。GE要做的,是嘗試構建制造業的新商業模式,即“工業互聯網 ”,這是 GE研發部門在 2012年提出的新概念,該模式通過互聯網技術來優化現有的工業制造流程,提升工作效率,降低成本,可惠及制造、航空、醫療、能源及交通運輸等全球主要行業。GE相信,該模式將是工業的未來。
從谷歌、Facebook、亞馬遜甚至中國的阿里巴巴等互聯網巨頭身上,GE學到最重要的一點,即這些公司都解決了如何管理大量信息的問題,同時還利用這些信息來提供新型服務。金融危機期間,GE發現隨著經濟增長的不確定性增加,工業客戶開始將注意力從提高生產力轉向提高利潤率。隨著大數據的概念的流行,GE團隊最終制定了GE產品的數據戰略——由此誕生了工業互聯網。
那么,什么是“工業互聯網 ”?其商業模式到底如何運作,工業互聯網到底有何特點呢?
工業互聯網是GE公司2012年底提出的理念,其核心是互聯網與機器設備的結合,利用對機器運轉產生的大數據分析,提升機器的運轉效率,減少停機時間和計劃外故障。和德國的工業4.0不同,工業互聯網的思維是實現所有機器互聯。最終要實現的是機器與機器的融合、人與機器的融合。
為了讓大家多方面理解工業互聯網的商業模式,讓我們來看一下GE “工業互聯網 ”在航空領域的具體實踐。
據了解,目前世界的前三大航空發動機生產商分別是美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯和美國普拉特·惠特尼。GE生產的飛機發動機一直被業內認為是“最好”的發動機,像世界上單臺引擎推力最強的民航發動機GE90、最優越的民用引擎CF6-80C/E、最強大的渦輪軸發動機CT7-8系列都是GE的杰作。但是航空業收到宏觀經濟的影響比較大,受宏觀經濟疲軟及外貿不振影響,世界航空運輸市場在2012年以來持續低迷,單靠賣發動機等已經不能支撐發動機制造商的利潤,此前就有全球第二大飛機引擎制造商羅爾斯·羅伊斯公司對其航空產業進行結構重組,在18個月內裁員2600人的事件發生。
目前,GE在全球民用飛機引擎市場上占有率超過60%,每年GE通過訪問飛機上的幾百個傳感器,累積了全球飛機的大量的飛行數據。過去,這些海量數據除了用來檢測飛機異常,并沒有其他用武之地。但GE認為“在這些數據中隱藏著“金子”。如果利用軟件分析全世界飛機的數據,運用得到的知識改善航空公司的效率,將會孕育出巨大的商機。
于是,GE 利用工業互聯網技術開發了飛行效能服務(Flight Efficiency Services,FES),以便對飛行之中的操作給出有效率且節約成本的建議。據悉,GE的FES系統通過對飛機飛行數據進行分析,可以精準地給出更為理想的操控方式,從而削減燃油成本。
比如歐洲的Alitalia航空公司是一家運營145架飛機、單月執行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司,該公司通過使用GE開發的軟件,一年節約了1500萬美元的燃油成本。GE利用的是每架意航飛機上配備的數百個感測器。這些感測器收集引擎的運轉情況、溫度和耗油量等許多數據,利用軟件進行分析。通過與飛行計劃進行比對,提供效率更好的操控方法。比如著陸時,通過調整主翼上襟翼,可以減少燃油消耗;通過改變下降時的速度,可以獲得更好的燃效。軟件通過對海量數據進行分析,精準地給出理想的操控方法,為大幅削減燃油成本做出了貢獻。
此外,GE還開發出了在航班延遲和取消時,向航空公司提供幫助的軟件。當遇到大雪等惡劣天氣時,這種軟件將計算出成本最低的飛行路徑、燃油補給地和機組配置。
那么,GE的工業互聯網能為航空公司代理多少成本的節約呢?數據顯示,2014年,亞航通過使用FES服務,從而優化航班流量的序列管理和航線設計,節省了約1000萬美元的燃料成本。至2017年,亞航僅燃油費用就可以節省近3000萬美元。
GE的工業互聯網的能力讓很多航空公司刮目相看。過去,根本無法想像高傲的航空公司會向GE虛心求教。然而今天,世界各地的航空公司接二連三地成為了GE的客戶。包括美國的美國航空(American Airlines)、聯合航空(United Airlines)、達美航空(Delta Air Lines)以及中東的阿提哈德航空(Etihad Airways),馬來西亞的亞洲航空(AirAsia)在內,總數已經達到了約30家,甚至中國也有了幾家用戶。
當然,GE的工業互聯網并不局限在航空行業。GE把自己擁有的發電渦輪、醫療器械、鐵路等多樣化的產品接入網路并收集數據。利用軟件進行分析,將結果運用到了提高運營效率和優化之中。目前,GE的工業互聯網已經惠及航空、石油天然氣、運輸、醫療與能源行業等領域迅速推出9個工業互聯網項目。2013年10月,GE推出14項新型工業互聯網前瞻性(Predictivity)技術,并攜手AT&T、思科及英特爾公司,拓展工業互聯網生態系統。如今,工業互聯網成為全產業鏈的盛事,GE與軟銀、威瑞森和沃達豐等更多企業建立合作伙伴關系,形成從政府到產業界的聯動格局。
GE公司為工業互聯網應用搭建一個叫做Prefix的軟件平臺,它可以容納包括從飛機發動機到醫療磁共振設備在內的任何系統和機器的數據,可以實現遠程管理,并與客戶現有的軟件和數據管理系統結合。
目前,GE公司已經推出了24種工業互聯網產品,其中涵蓋了石油天然氣平臺監測管理、鐵路機車效率分析、醫院管理系統、風電機組電力輸出、電力公司配電系統優化、醫療云影像技術等一系列提升管理效率、降低運營成本的軟件產品。
同樣,GE對于中國市場也非常感興趣,因為中國的蛋糕足夠大,而且應用場景中國,中國的石油天然氣、電力公司、航空公司、醫院等領域都有大量GE品牌的產品。
比如在2015年6月15日,浙江長龍航空有限公司與GE Flight Efficiency Services, Inc.在第51屆巴黎航展上簽署FES合作協議,長龍航空也成為中國內地第3家部署FES的航空公司。據悉,長龍航空獲得的飛行效能服務是基于工業互聯網的運營優化服務,GE將提供飛行風險數據分析、燃油管理咨詢和評估方案,優化長龍航空的運營效率,以實現降低燃油消耗和碳排放的目標。FES將借助空地大數據和專業平臺軟件,重點分析發動機最大起飛推力/減推力使用情況、發動機性能衰退趨勢、中國區高污染環境/低污染環境對發動機關鍵部件的影響、飛行員的動力使用特征、發動機性能恢復水洗等影響發動機壽命的重要因素。通過FES成熟的模型平臺,可以提前預測發動機的性能衰退和物理損傷速度,為長龍航空公司合理安排發動機維修任務和送修計劃提供有益的建議。
此外,目前在GE全球裝機的25000臺風機中,GE實時監控其中19000臺風機的運行情況。所以GE也將predix推向了風電場的應用,形成了智慧風場。
其中GE在中國的第一個智慧風場在云南大理開始建設。GE為華能集團的大理龍泉風電項目提供了55組2.75-120智能風機,總裝機容量為151MW。據悉,通過安裝在風機上的傳感器, 風場可以預測未來30分鐘的風況,繼而通過儲能平滑系統為電網提供可預期的穩定功率輸出,電網運營商可以借此提前判斷是否需要提前補充電力。GE公司的工業互聯網PowerUp技術,能夠根據風機機組的實際情況,優化運營參數,提升發電量5%,相當于為風場增加20%的利潤。
根據GE可再生能源事業部總裁Anne McEntee提供的數據,提高1%的機組可靠利用率,減少1%的停機時間,增加1%的年發電量,這些對GE的客戶來講就是真金白銀。來自歐洲能源巨頭,德國意昂集團的資料顯示,該集團通過部署了GE的工業互聯網軟件平臺——Wind PowerUp,將其283臺風力發電機的輸出功率提升了4%,每年多生產40千兆瓦/時電力,足夠為4000戶美國家庭供電一年。
數據顯示,未來中國仍將是風電市場快速增長的國家。“十三五”末(2020年)風電新增裝機規模1.3億千瓦,累計裝機規模2.5億千瓦,所發電量約占社會用電量的6.25%。面對如此巨大的市場,GE正在積極與中國的風電裝機商積極聯系。至于GE未來是單獨賣風機還是和智慧風場一起賣,Anne McEntee說,智慧風場可以幫助風場第一次在初建風場時對整個風機群和點位的優化,還包括在20年甚至整個生命周期優化的選擇。“基于以上的考慮,我們當然推薦客戶一起購買我們的軟件和產品。”
從以上的案例來分析,不難看出工業互聯網的價值巨大,而且這一塊也一直是市場的空白,至少在中國很少有公司去涉及。總體上看,GE的工業互聯網的價值可以從三個方面來體現。首先是提高能源的使用效率,包括油、氣、電等等,通過減少能源的浪費并提高使用率,從側面也等于提高了客戶的收入。其次,提高了工業系統與設備的維修和維護效率,降低宕機的時間,減少故障,并縮短維護時間,這相當于提高了生產力。第三,是優化并簡化了運營模式,提高了運營效率,這相當于解放了更多寶貴的人力資源。
GE在工業互聯網上建設中是通過名為Predix的共性的軟件平臺來實現的,不同行業和領域的開發者基于此平臺可以提供不同的工業互聯網解決方案。據悉,作為一個面向云應用的軟件平臺,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(APM)和運營優化服務。也就是說,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,GE把它稱為“操作系統”。
據介紹,APM系統一般包括企業資產管理(EAM)、預防性維護(PM)、預見性維護(PdM)、工廠資產管理(PAM)、環境健康和安全(EH&S)等方面。GE的APM系統,是GE為了提升自身的資產管理績效而特別研發,并已在內部應用多年的,一整套綜合了云計算和物聯網技術的解決方案。現在也有不少管理咨詢公司為客戶提供一整套的“資產績效管理”方案,但是GE的APM之所以稱之為“系統”,是因為它已經不再僅僅是一套資產績效管理的理念或者方法,而是已經把這些理念和方法固化成為一堆運行在云端的軟件和硬件。
更讓人吃驚的是,2015年GE宣布這個平臺向所有公司開放。當然GE開放Predix的目的也非常具有野心,那就是讓Predix成為工業互聯網的“事實標準”。因為GE已經做了非常多的工作來促進這個“事實標準”的成形。
比如Predix本身雖并無特別之處,但其背后的APM平臺功能卻異常強大。GE多年來根據自己的業務需要所打造的強大的基于云計算的APM系統,不論是性能還是穩定性都已經久經考驗,所以一旦開放,就可以迅速在行業中推廣。目前已經建成并可穩定支撐高數據處理量的APM平臺,GE可能是全球獨一家。
此外,Predix云也是其平臺的特色。2015年8月5日,GE公司宣布了通過Predix云進入云服務市場的計劃。Predix云是全球第一個,也是唯一一個專為收集與分析工業數據而開發設計的云解決方案。Predix云也是“平臺即服務”(PaaS),將在高度安全的工業級云環境中捕捉和分析海量高速運行、類型多樣的各種機器產生的數據。這樣,各行各業的企業基于Predix的標準創建和開發的工業互聯網應用就都可以在Predix上實現部署,從而允許更多企業用戶都來利用GE的APM系統,提供各種工業互聯網功能。
還有,建立自己的生態圈也是Predix軟件平臺正在推行的工作。在工業互聯網的發展戰略上,GE已經擁有眾多盟友,如思科、IBM 和英特爾等。其中,GE與思科緊密合作,雙方合作的第一個的產品是一款支持 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。英特爾方面幫助 GE為邊緣設備開發了一個參考架構,將英特爾的處理器和 Predix軟件集成起來,在任意設備中嵌入智能聯網接口。網絡連接性方面,GE還與Softbank、Verizon和沃達豐達成全球聯盟,為工業互聯網優化無線網絡連接方案。GE還與AT&T合作通過AT&T的網絡將火車、貨輪和飛機引擎連入云端。同時,GE 還在美國牽頭成立了工業互聯網協會,該協會意圖促進物理世界與數字世界的深度融合。
當前,美國、德國、法國、日本等發達國家紛紛回歸先進制造,工業互聯網成為其加快達成先進制造目標的有效路徑。中國有沒有可能也走出一條工業互聯網的路子,或者是結合中國現狀來逐步改進中國制造業的落后之處,從而形成中國自己特色的工業互聯網呢?
這里就能看到中國和美國制造業之間的差距。
因為中國目前真正能與GE的Predix在性能和規模上相提并論的系統目前還沒有。中國企業有所嘗試但相差仍遠。在中國公司有工程機械領域的三一重工、中聯重科、徐州工程機械,大型鼓風機的提供商陜西鼓風機、沈陽鼓風機等,都在自己的產品上加裝了傳感器和在線監測裝置,通過互聯網絡在線實時監控設備的運行狀況,提供遠程服務。但是這些系統都是專用系統,彼此之間不能兼容,數據量也非常有限,它們在大數據的分析應用方面有待提高。
在伊梅爾特的計劃中,GE 在2018 年90%的盈利將來自工業業務,屆時,GE 將真正成為一個純粹的工業企業。目前,中國正在積極推進中國制造2025計劃,規劃經李克強總理簽批并由國務院于2015年5月8日公布后,已經引起了工業界的廣泛重視。GE在工業互聯網的發展戰略值得中國政府、相關部門和企業注意。畢竟,回歸制造業的布局、工業互聯網的開拓是目前工業發展的主要趨勢,工業互聯網的商業模式也已在航空領域得到了實踐和認可。有數據顯示,與其它產業相比,工業互聯網正以兩倍的速度生成數據。未來15年工業互聯網基礎設施建設的投資預計將高達60萬億美元,聯網設備的數量將持續暴漲,生成空前巨大的數據量和分析需求。2030年工業互聯網在全球將達到15萬億美元的經濟價值。
既然如此,這個領域一定值得中國企業去嘗試。