工業互聯網平臺創新引領制造產業轉型升級

吳畫斌 陳政融 魏珂

摘要：中國經濟正處于新舊動能轉換時期，特別是制造產業急需轉型升級，抓住第四次工業革命的機會，走向全球價值鏈高端環節。在轉型升級的過程中，工業互聯網平臺起著創新引領的作用，選取海爾的COSMOPlat為研究對象，剖析海爾的智能制造模式及轉型升級服務。研究顯示：企業應該以用戶為中心，進行兩化融合，滿足用戶最佳體驗，使其全流程、全周期參與，實現大規模生產到大規模定制的轉型，利用自身的優勢資源，構建共創共贏的生態系統。同時，領先企業通過構建平臺可以提供智能化轉型升級服務，帶動產業集群在全球價值連上實現整體升級。借此希望能為中國制造業企業轉型升級提供可行參考。

關鍵詞：工業互聯網;智能制造;創新引領;轉型升級;COSMOPlat

一、 引言

本文主要以海爾集團的COSMOPlat為研究對象，探索智能制造如何引領制造業轉型升級。

在全球智能制造日益興起，美國和德國開始探索工業互聯網平臺的背景下，中國版首個工業互聯網平臺—COSMO（Cloud of Smart Manufacture Operation）平臺產生，它可以提供全周期、全流程、零距離的智能制造解決方案。關于該平臺與美國的GE和德國的西門子的對標情況：GE的重點在裝備，完全2B;西門子重點是2B，也有2C;而海爾則是以用戶為中心，提供2B和2C兩方面服務。方向不清晰是中國制造業企業在探索轉型升級過程中存在的主要問題，如采取什么樣的模式。COSMOPlat主要采取把互聯網的共性技術與制造業行業特征相結合的方式，運轉的時候一切以用戶為中心，實現大規模的定制。海爾憑借自身的優勢資源（如300萬+的生態資源），把大型工業基礎設施變為一種生態平臺。通過共創共贏的生態架構，COSMOPlat從根本上將整個工業智能體系進行了用戶化和社會化的深度再造，結構如圖1所示。

COSMOPlat只是一個窗口，是一個集成商，上海中心專門運營這個平臺。上面的小微企業都是COSMOPlat的資源部分。小微企業之間以及其與平臺之間的合作都是市場關系，這種關系不是強制要求的，平臺能提供服務、體現價值就能生存。在COSMOPlat上主要有三大平臺，智能制造平臺主要是生產制造端、開放式創新平臺偏向于技術服務、用戶交互平臺用于產品的定制，而在這三大平臺中各自又有自己的小平臺，如在開放式創新平臺中主要有開放創新的HOPE平臺和模塊商平臺—海達源。各個大小平臺之間都是互融相通的，他們之間的關系是通過市場機制連在一起的，不是隸屬關系，是一個共創共贏的生態系統。本文主要研究COSMOPlat上的智能制造平臺和COSMO如何對外賦能。

二、 智能制造平臺——互聯工廠

1. 互聯工廠簡介及戰略承接。互聯工廠這個概念專屬海爾內部，其他公司和人員都稱其為“智能制造”。互聯工廠的建立目標是創建物聯網時代的大規模定制模式，實現全球引領，整合用戶、行業（行業是大規模制造，海爾希望實現大規模定制）和國家三個層面，具體如表1所示。

互聯工廠作為對內樣本，目標不僅僅是為了提高效率，同時更要關注用戶體驗。在智能工廠實施的過程中，海爾一般先做樣板，做試點。海爾目前有8個樣板工廠在使用，而且已經在青島最先實現了機器人的應用。社會上比較熟悉的海爾的“黑科技”——黑燈工廠，海爾滾筒洗衣機的滾筒的制造過程就在使用“黑燈工廠”。互聯工廠已經取得了很大的創新成果，如表2所示。

第一個智能工廠是沈陽冰箱，之后開始復制，但要求很高，每做下一個新智能工廠的時候，都要考慮如何在之前的基礎上進行改進和迭代。一開始也是只關注效率和智能，后來開始逐步改變，要實現互聯。海爾注重和用戶交流，一開始做生態的想法就是來源于用戶的建議：比如冰箱上有可以操作的屏幕，可以聽課買菜。海爾想打造一個U+的智能生活版塊。當時海爾收購GE時候的感受就是：美國的廚房是一個歡樂交流的地方，是開放式的廚房，是娛樂化的。為此，海爾現在很多方面也都在做生態，比如說洗衣和送水等。

2. 用戶最佳體驗的創新探索。海爾堅持以用戶中心，盡可能地滿足用戶最佳體驗。海爾的智能制造平臺，圍繞大規模定制，實現了三個方面的顛覆：由以企業為中心顛覆為以用戶為中心;由串聯、割裂顛覆為零距離、互聯互通;由封閉、零和博弈、不可持續顛覆為開放的生態系統、可持續。以前用戶不會與產品的設計和生產，而智能制造平臺為用戶提供全流程、全周期、深度參與的大規模定制服務，滿足用戶最佳體驗，如圖2所示。

如用戶可以通過眾創匯平臺對產品進行定制，眾創匯定制的網站主要有幾方面的功能：（1）眾創定制：產品通過眾創的方式產生，通過用戶投票等機制實現，一旦達到最小批次量后，海爾就開始生產;（2）模塊化定制：其實就是選配，比如冰箱三百多個零件，可以分成20個模塊，大家可以根據模塊進行定制化購買;（3）個性化定制：為用戶提供獨一無二的定制化服務，如在產品上加上自己喜歡的圖片;（4）智慧生活解決方案：努力提供配套的智慧生活解決方案，是一整套家電方案，而不僅僅是單一的產品。

平臺與用戶在數據上是相通的，中間有多重合作機制，比如買斷、提成等不同的市場交易方式。海爾鼓勵用戶參與方案設計，并給予其回報和激勵。海爾有一個經典的案例：Hello Kitty青年機，就是用戶通過提需求、做方案，海爾通過協調資源，解決知識產權等問題，最后成功生產出Hello Kitty的青年機。在互聯工廠里對采購模式進行了創新，由原來的單純采購轉變為模塊商資源，供應商能夠與用戶零距離交互，參與產品設計等過程，構建共創共贏生態圈，如表3所示。

3. 高精度下的高效率。簡單的機器換人并不能稱其為互聯工廠，要實現物理空間到網絡空間的轉變，并且不斷與用戶交互，最終實現產消合一，生產線的每臺產品都是有主的，實現高精度下的高效率，如圖3所示。

通過模塊化（架構/定義/接口）—柔性化（互聯集成）—數字化（透明可視可追溯）—智能化（大數據自決策）的融合，實現產品、生產、服務端到端信息融合。如分析服務器引入機器學習技術，根據外部狀態選擇最優配方參數，降低了生產成本，開機調試物耗減少20%。以海爾膠州空調互聯工廠為例，在高精度方面，用戶會積極參與新產品的開發設計，且概率已經達到百分之百，定制比達到百分之十以上;在高效率方面，主要體現在效率和定單交付周期上，其中效率提升了一倍，交付周期縮短一半。互聯工廠的四大核心能力和核心價值如表4所示。

三、 COSMO體系提供轉型升級服務

1. 業務模式創新。COSMO平臺代表了一種新的制造模式，如福特的流水線生產，豐田的精益生產模式。業務模式方面，COSMO與美國和德國有根本不同，關于該平臺與GE、西門子的對標情況：美國GE的Predix是一個2B的資產制造與管理工業生態系統，德國西門子的Mind Sphere是一個2B的工廠管理與服務工業生態系統。GE的重點在裝備，完全2B;西門子重點是2B，也有2C;而COSMO是可以2B也可以2C的，它是一個大規模定制工業生態系統，實現用戶終身價值。其實，每個企業對制造的需求是不一樣的，COSMO平臺針對海爾直接面向用戶的模式是非常適用的。在漢諾威展覽上的海爾生產線得到了德國專家的強烈興趣，他們認為海爾COSMO平臺對用戶的關注特別重要，海爾在這方面努力做到了極致。海爾現在努力做一個整合的大平臺，如馨廚冰箱，從2014年和2015年就開始研發。其實海爾在10年前就預留出來了冰箱的網絡模塊，但是當時不夠實用，成本太高。現在隨著屏幕技術提升，成本降低，公眾才逐步接受冰箱增加一個屏幕的情況。此時，海爾就可以在屏幕上聚集相關資源。

2. 智能制造轉型升級服務。COSMO平臺整合了外部和內部資源，目標是對外提供轉型升級服務，也讓其他企業可以提供2c的能力和業務。也有考慮整合其他企業的互聯工廠平臺，但是很多企業擔心數據的安全和產權問題，目前尚未實施。海爾從U home轉變到U+，其實U home2000年就開始做了。只是2012年隨著小米等公司的崛起，大家才開始關注這種模式。目前網站還不太成熟，主要是通過線下活動完成相關資源的對接，最重要的是做好診斷，診斷出問題，然后解決。但是在模式推廣的過程中，要想借鑒海爾的模式其實很難，因為實現這一切的基礎是人單合一的模式，沒有這個前提，很多東西做不了。

八個互聯工廠實現了高精度下的高效率。為了利用好用戶的數據，海爾開發出了自己的云平臺，整體構架也是自己做的，借鑒了阿里的分布式架構，是一種開源技術。在此基礎上，提供模塊化服務，小企業可以很容易地復制過去。

為了給更多的企業提供轉型升級服務，海爾聚焦打造開放的工業級平臺OS，聚合各類資源，為工業企業提供豐富的智能制造轉型服務。主要從智慧服務等七個方面給與幫助，如圖4所示。

從圖4海爾服務的企業可以看出，在交互定制方面，被服務企業的用戶體驗增長30%，粉絲量增長30%;在數字營銷方面，企業的銷售額增長12%，庫存下降30%;在模塊采購部分，企業的原材料成本下降1.8%，而在質量穩定性方面上升10%;通過智能生產，生產效率提高10%，良品率增長13%;運用智慧物流后，送裝時間提升13%，98%的訂單都可以按約送達;智慧服務采用后，服務響應時間提高40%，而用戶的抱怨降低了20%。所以，海爾為其他企業提供的轉型升級服務得到了廣泛的認可。

3. COSMO平臺服務的戰略目標。海爾COSMO平臺的發展愿景：換道超車，全球引領。海爾積極支持中國服務型制造聯盟的成立，主動承接相關任務，服務并助力中國制造企業變軌加速，實現制造強國的戰略目標。目前 COSMO平臺已經取得了國際國內的廣泛認可，實現了從技術引爆，到標準引爆，再到平臺引領，實現了從國內引領到全球領先的超越。在未來海爾COSMO平臺還有更宏大的目標去實現，如圖5所示。

八大互聯工廠和COSMO平臺已經建立，實現了樣板實踐和服務平臺的目標，接下來海爾希望能夠成為智能制造國家標準、國際標準的制定者，為實現工業革命以來第三次劃時代的變革而努力，實現標準引領和全球引領的目標。

四、 結論與啟示

本文采用探索性案例的研究方法，以海爾的工業互聯網平臺COSMO為研究對象，主要結論和啟示如下。首先，智能制造有助于中國制造業全球價值鏈升級。在由“中國制造”向“中國智造”轉變過程中，需要提高智能化、信息化、數字化生產水平，逐漸走出微笑曲線的低端，走向附加值更高的生產環節，實現轉型升級的目標。其次，堅持以用戶為中心。海爾堅持以用戶為中心的智能制造模式是基于中國國情及網絡化時代的特點，即碎片化、個性化的用戶需求。再次，領先企業可以對其他企業提供智能化轉型升級服務。領先企業是后發國家進行全球價值鏈升級的主要動力源，海爾作為中國家電領域領先的企業，海爾的COSMO平臺的革實踐可以說是智能制造方面的最佳實踐，提升了家電產業技術標準，相關中小型企業可以通過復制海爾模式來降低試錯成本。最后，構建共創共贏的生態系統。各個企業應該依托自身資源方面的優勢，通過不斷積累資源，實現服務智能化轉型，帶動產業集群在全球價值連上的升級。

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基金項目：中國工程院咨詢研究項目（項目號：2017- XY-39）;國家自然科學基金重點項目（項目號：71572177）。

作者簡介：吳畫斌（1986-），男，漢族，安徽省安慶市人，碩士，浙江大學管理學院助理研究員，研究方向：技術創新管理、數字經濟;陳政融（1989-），男，漢族，河南省禹州市人，碩士，浙江大學管理學院助理研究員，研究方向：戰略管理;魏珂（1988-），女，漢族，河南省南陽市人，碩士，浙江省經信智慧城市規劃研究院，研究方向：產業經濟、人工智能、數字經濟。

收稿日期：2019-08-12。