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面向“工業5.0”的產業互聯網平臺發展

2024-04-22 07:19劉洋應震洲蘇鐘海
清華管理評論 2024年3期
關鍵詞:生態

劉洋 應震洲 蘇鐘海

業界近年來反復提及的互聯網“下半場”即“產業互聯網”,與之相近的另一個概念“工業互聯網”,它們對應的英文都是“Industrial Internet”。 有意思的是,“Industrial Internet”這個概念的提出者——美國通用聯合多家世界知名企業組成的美國工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium),已于2021年正式改名為美國工業物聯網聯盟(Industry IoT Consortium)。

《中國制造2025》也多次提及工業互聯網,并把“工業互聯網”作為推進信息化與工業化深度融合、實現智能制造的重要抓手。這一定位與德國提出的“工業4.0”(Industry 4.0)、美國提出的先進制造(Advanced Manufacturing)等概念的內涵類似,都強調一種基于數字技術和物理系統相互連接的制造方式,通過價值鏈上實時數據共享和智能決策,提高生產效率和質量。

實踐和政策反復強調的“工業互聯網”或者“工業4.0”已經有相對明確的內涵了,為什么還要提“產業互聯網”呢?

我們認為有如下兩個方面的原因。一方面,實踐領域不論是針對“消費互聯網”提出“產業互聯網”,抑或是更強調“產業生態”的角度提出“產業互聯網”,均試圖跳出“技術變革驅動的智能制造”這一限定,更多聚焦于整個產業的轉型。產業轉型的問題需要納入產業結構、正式和非正式制度(如產業中的規范、慣例等)、產業生態中不同利益相關者的需求(如員工、消費者、社會和環境等)等因素來考量。

另一方面,理論和政策領域也意識到這一現象的局限性:只關注通過產業鏈特定環節的自動化和智能化來提升效率,忽略了社會平等、可持續等相關社會發展議題。在以智能制造為核心的“工業4.0”這一概念提出十年后,2021年歐盟正式提出“工業5.0”的概念,在“工業4.0”的基礎上,納入員工、社會、環境等利益相關者的價值需求,從“更加效率導向”向“更加公平導向”轉型,旨在推動以人為本、可持續和韌性為核心的產業系統建設,指導產業發展新范式的建立。

本文聚焦于“產業互聯網”,在明確基本內涵后,初步探討產業互聯網平臺的特征和構建過程中的關鍵問題,并對面向“工業5.0”的產業互聯網平臺發展進行展望,以期為構建產業互聯網平臺的實踐探索提供一些新思路。

什么是產業互聯網

產業互聯網與消費互聯網

業界提到產業互聯網時,往往直接聯想到消費互聯網。這與中國近年來以用戶端為主要切口的互聯網產業發展實踐密切相關。以阿里巴巴等為代表的消費互聯網平臺近年來從用戶端出發,直接連接消費者和產業鏈下游的各類分銷商,并逐步延伸到產業鏈中上游,逐步改變傳統產業生態。在這一視角下,消費互聯網平臺更多關注于需求端的規模經濟,當其向產業鏈后端延伸時,將面對參與主體及產業資源的復雜性帶來的極大挑戰。于是,產業互聯網這一概念誕生了,它更加聚焦于供給側產業生態的重構。

阿里巴巴達摩院院長張建鋒等在《消費互聯網和產業互聯網:雙輪驅動新增長》一書中基于消費互聯網和產業互聯網的對比來強調產業互聯網更聚焦于供給側的價值鏈重構(見圖1)。騰訊公司高級執行副總裁湯道生和清華大學朱恒源教授也在《產業互聯網的中國路徑》一書中指出產業互聯網是“一個以互聯網為‘連接、深度融合傳統產業且與之共生的新生態”,強調其“生態”屬性。

產業互聯網與工業互聯網

產業互聯網平臺建設的另一股重要力量是扎根產業實踐的龍頭企業和創業企業。以海爾集團的卡奧斯平臺等為代表的產業龍頭企業依托自身產業資源和數字化轉型經驗,不斷嘗試建立產業互聯網平臺來重構產業生態。

創業公司切入產業痛點,以持續的產業數字化改造和數字產業化應用,逐步構建產業互聯網平臺,在一定程度上可能會重構產業生態,如化纖產業君方科技的化纖邦平臺,玻璃產業火山口科技的聚玻網平臺等。

此外,政府也成為產業互聯網平臺建設的重要推動者。例如,浙江省推出的“產業大腦+未來工廠”的發展思路正是嘗試貫通生產端與消費端,融合政府側和市場側,以數字技術賦能企業數字化轉型、產業生態建設和政府經濟治理的重要嘗試。

這一類實踐更多是在“工業互聯網”建設的基本邏輯基礎上進行拓展(見表1)。在新近中國制造相關政策文件(《工業互聯網綜合標準化體系建設指南(2021 版》)中,工業互聯網被定義為“新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業生態,通過對人、機、物、系統等全面連接,構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系,為工業乃至產業數字化、網絡化、智能化發展提供了實現途徑?!睆倪@一界定不難看出,與工業互聯網更強調技術導向、更關注單個企業和(或)產業鏈上特定環節效率提升不同,產業互聯網更強調產業導向、更聚焦于產業生態重構、更關注產業生態內不同利益相關者的價值主張。

我們認為,“產業互聯網”這一概念中的“產業”所表達的內涵與新制度理論中的組織場域類似,指由產業鏈上各類資源、各類組織等共同構成的一個生態體系?;诖?,產業互聯網就可以被定義為:由數字技術(包括物聯網、云計算、人工智能、信息物理系統、認知計算等)對產業鏈上各類資源和組織進行連接和重構,提升產業效率、滿足不同利益相關者價值訴求所形成的新制度結構。

面向“工業5.0”的產業互聯網平臺

結合上文產業互聯網的概念,我們把產業互聯網平臺界定為:基于數字技術重構產業鏈上各類資源和組織的連接方式,為產業生態中多樣且相互依存的各類利益相關者提供交互支持,為生態中不同組織開發互補解決方案提供技術支持的綜合性數字平臺。這一定義與“工業5.0”的導向有密切關聯。在“工業5.0”框架下,產業互聯網平臺的建設需要將人的需求和社會的利益納入到系統架構的設計和實施中,達成可持續、以人為本、韌性的產業系統(見表2)?;诖?,面向“工業5.0”的產業互聯網平臺可能具有五個典型特征(見圖2)。

第一,產業互聯網平臺以數字技術架構為基礎。產業互聯網平臺是產業的準數字技術基礎設施,其技術架構可在一定程度上進行分解,允許模塊相對獨立地共演。產業互聯網平臺的技術架構一般由底層基礎設施平臺、中間層數據平臺和上層應用平臺組成。底層基礎設施平臺包括應用開發所需的行業中樞節點和行業中臺。行業中樞節點是各類數據的融合區,行業中臺主要包括數據中臺和 AI 能力中臺。中間層數據平臺回答數據歸集、數據標準化、數據分析等問題。數據來源由企業內部端、企業供應鏈端、企業市場需求端、政府端與公共資源端等組成。上層應用平臺由面向產業和企業兩大場景的應用模塊以及各類門戶和接口組成。產業應用模塊主要圍繞產業鏈圖譜構建、政策服務等方面的業務需求展開;企業應用模塊主要圍繞新智造技術、共性技術與交易服務等方面給企業提供解決方案。

第二,產業互聯網平臺包含各類組織和資源。產業互聯網平臺連接的節點可能是產業鏈上游的供應商或供應商的某個具體設備,也可能是接入產業平臺核心組件進行互補產品和服務開發的互補企業,還可能是價值創造到價值傳遞和價值捕獲過程中涉及的研發機構、金融機構和政府機構,抑或是實現價值轉化的終端用戶等。這些不同的節點為產業互聯網平臺貢獻了不同的數據,也從中獲取了不同的價值。同時,不同的平臺參與者在平臺中的利益訴求不同,比如供應商希望借助產業互聯網平臺連接大量終端消費者,以快速觸達目標市場,實現產品商業化;互補企業希望借助產業互聯網平臺的大量數據和核心組件,有效洞察產品和服務創新機會,高效開發互補性產品和服務,從而緊隨產業互聯網平臺的繁榮發展獲益;終端用戶希望借助產業互聯網平臺對不同產品和服務的集成優勢和供需匹配優勢,獲得高效的一體化解決方案。因此,平臺主需要協同和整合不同參與者的資源和能力優勢,創造性地設計出一套集成復雜任務且卓有成效的解決方案,達成不同參與者的利益訴求。

第三,產業互聯網平臺是不斷演化的元組織形態,具有生態系統的特征。產業互聯網平臺連接了大量參與者,不同類型的參與者基于獨特互補性(一個組件沒有另一個組件就無法正常工作)和超模塊互補性(其中一個組件越多,另一個組件的價值就越大)形成相互依賴關系。正是由于參與者間這樣松散耦合的關系,產業互聯網平臺總能快速響應終端用戶的需求。當終端用戶的需求發生改變或者出現新的需求,產業互聯網平臺的各類參與者會自動形成新的連接、以新的價值創造方式滿足需求,故產業互聯網平臺是一個類生態系統的元組織,即“組織的組織”。產業互聯網平臺需要圍繞特定價值主張連接多個組織、參與者、活動和界面,建立一整套治理機制來協調整合各類參與者,尋求多樣性參與者之間的“協同一致”來實現價值共創。

第四,產業互聯網平臺兼具市場中介和創新平臺的價值創造方式。一方面,產業互聯網平臺可以通過提供標準化的核心組件、接口和邊界資源,賦能參與者開發互補解決方案。例如,化纖邦產業互聯網平臺通過匯聚行業內外部數據,為金融機構向化纖加彈和紡織企業放貸提供標準化授信評估服務,為加彈企業和紡織企業采購提供價格預測服務,為智能布匹檢測設備公司開發產品提供數據服務。另一方面,產業互聯網平臺也可以提供一個交易市場促進生態系統參與者之間交互,降低交易成本。例如,舜云互聯為平臺上的參與者提供集中采購服務,幫助小微企業降低原材料采購成本。

第五,產業互聯網平臺需要考慮對人、環境和社會的影響。產業互聯網平臺應該設計以人為本、支持人機協同合作的應用,把勞動力福祉、生態效益和社會發展納入考量范圍。例如,三大建筑主材之一的玻璃產業,上游原片生產極為集中(全國不到200家),非標易碎的特點又使得下游流通環節非常分散(數十萬家),二者的不匹配帶來玻璃庫存、切割加工、運輸等過程中的極大浪費。聚玻網正是從這一點切入,利用數字技術建立系統,開展直營采購,促進交易撮合,優化玻璃物流,數智賦能工廠,優化了產業生態,極大地減少了其對環境的影響。

產業互聯網平臺的構建要點

產業互聯網平臺如此龐雜,要如何才能成功打造呢?基于產業互聯網平臺的特征,結合中國典型產業實踐的一些探索,按照“戰略設計—落地執行”的思路,我們初步總結出打造產業互聯網平臺的五大要點(見圖3)。在戰略設計層面,要繪制戰略藍圖,明確價值主張。在落地執行層面,要基于價值創造方式來設計平臺功能,搭建再生性技術架構激發數據網絡效應,打造治理體系協調各類參與者。以上措施有助于以人為本、可持續和韌性的產業生態構建。

繪制生態戰略藍圖

產業互聯網平臺具有生態系統的特征,意味著打造產業互聯網平臺需要有一個強調共生共贏的生態戰略作為指引。因此,構建產業互聯網平臺首先要明確生態戰略藍圖,所謂謀定而后動。生態戰略藍圖的基本意涵是以共生共贏為原則凝聚客戶、供應商、生產商、競爭對手、政府等各類參與者。作為電機產業的龍頭企業,臥龍集團推出的舜云互聯產業互聯網平臺“秉持共享共贏的生態合作理念,攜手各行業與領域合作伙伴實現用戶體驗迭代、生態各方增值分享的雙價值循環”。

如何繪制生態戰略藍圖?首先要系統評估產業現狀、展望產業未來??梢匝埉a業領袖和行業專家共同探討,厘清產業發展的趨勢,準確描繪產業未來的宏大藍圖。這是構建產業互聯網平臺的起點。只有清晰掌握產業發展趨勢,產業互聯網平臺企業在引導和推動產業發展時才能順勢而為,提高產業互聯網平臺成功的概率。其次,明確戰略目標。在確定產業未來藍圖后,平臺企業需要明確產業互聯網平臺建設的戰略目標,即產業互聯網平臺在未來產業格局中應該扮演何種角色、發揮何種功能、達成哪些目標。最后,規劃戰略路徑。根據產業互聯網平臺構建的戰略目標,設計恰當的戰略實施路徑,循序漸進地達成這些戰略目標。

明確核心價值主張

繪制生態戰略藍圖的同時應該明確產業互聯網平臺的核心價值主張。產業互聯網平臺之于產業的價值和意義為何?這是啟動產業互聯網平臺構建時需要明確的重要問題。只有明確了產業互聯網平臺的價值主張,才可能從產業中獲得生命力,也才具備吸引各類參與者(終端用戶、供應商、互補者、價值支持者、價值投資者等)的基礎。

識別核心價值主張的一個常見思路是系統識別產業生態系統的核心痛點。例如,白茶產業常見的痛點包括底數情況不清、以假充數頻繁、農資管控困難等。針對這些痛點,白茶產業互聯網平臺將價值主張設定為“白茶產業一張圖、生產監管一本賬、品牌保護一個標、未來農場一體化、白茶服務一件事”,通過繪制產業地圖,設立茶園數字身份證,安裝檢測設備,統一管理安吉白茶產區分布(茶園面積、所屬主體、種植品種等),一鍵溯碼進行產品全程追蹤等措施,大大緩解了產業痛點。針對具體的產業痛點,需要根據自身資源和能力稟賦設計出一套行之有效的商業模式,將產業互聯網平臺的價值融入到對產業痛點的回應當中,快速實現市場價值。

設計平臺功能

賦能交易和創新是產業互聯網平臺創造經濟價值的兩大基本方式,賦能政府治理則是其創造社會價值的重要內容。在交易賦能方面,產業互聯網平臺具備市場中介功能,平臺企業為平臺生態系統內的參與者提供了一個高效的交易市場。例如,產業互聯網平臺可以實現交易流程的自動化(自動匹配買家和賣家、自動處理訂單等),從而加快交易速度;通過對大量交易數據的分析,平臺企業可以準確預測市場需求和趨勢,幫助供給側企業做出更明智的決策,從而提高交易的成功率和效率。聚玻網聚焦玻璃產業上游集聚下游分散帶來的產能利用低、庫存成本高、運輸成本高等交易成本問題,從交易環節切入產業供應鏈,目前已發展成為涵蓋“玻璃+互聯網+金融+物流+技術+服務”的全產業鏈綜合性交易和服務平臺。

在產品創新賦能方面,產業互聯網平臺匯集了橫向產業鏈(創新創造到創新商業化、產品生產到產品交易等)的各類數據,也沉淀了產業縱深方向(如生產設備或交易環節等)的各類數據。借助大數據分析和人工智能等相關技術,產業互聯網平臺企業可以對匯聚的大量數據進行分析,向生態內第三方提供標準的核心組件、接口和邊界資源等,幫助平臺企業和生態參與者深入挖掘用戶需求,為產品研發和創新提供有力支持。政府治理賦能方面,產業互聯網平臺在觸達產業企業、歸集產業數據、監測產業運行等方面都存在天然優勢,因此,合法合規、合情合理地向政府治理部門開放部分數據和接口,幫助政府有效治理產業也是一個價值創造方式。通過平臺數據共享和信息整合,政府可以更全面地了解產業發展狀況,制定出更加科學合理的政策。同時,平臺企業也可以通過與政府合作,推動政策落地實施,助力產業健康發展和轉型升級。

例如,樂清電氣產業互聯網平臺通過構建電氣產業鏈數據中心,首先賦能企業提升交易效率,通過平臺交易中心,提升交易速度、降低交易成本;其次賦能產品創新,通過提供智能化設備,打通研發設計智能生產等環節,使企業深入了解客戶需求,提升企業的產品創新能力;最后賦能政府治理,通過實現省、市、縣三級貫通部署與應用,支持各級單位實時調取電氣產業鏈大數據,完善碳畫像、碳治理等模塊。

夯實再生性技術架構

產業互聯網平臺功能的實現需要依靠平臺企業激活數據網絡效應的數字創新能力,這也是夯實再生性技術架構的核心任務。數字創新能力包括如下三種。第一,數據生成能力。產業互聯網平臺顛覆了傳統產業格局和產業范式,以全新的方法、流程和模式達成不同參與者的價值訴求。要重塑供給側的產業鏈,有必要從新方法、流程和模式中生成和沉淀關鍵數據。第二,數據匯集能力。產業互聯網平臺連接了大量參與者、產業企業設備以及流程檢測傳感器,平臺企業同樣需要匯集這些數據。第三,數據應用能力。產業互聯網平臺生成、匯集了大量數據,一方面需要發揮數據網絡效應,結合機器學習、模型訓練等數據挖掘方法,獲取某個環節或某個節點數據的價值;另一方面,還需要結合先進的數據融合工具(如AI大模型等),從多樣性關聯數據的融合中獲取價值。

以君方科技構建的化纖邦產業互聯網平臺為例?;w邦自身沉淀了大量交易數據,涵蓋行業內數萬家企業的產能、偏好、地域、熱門交易品種、行業供需情況、交易量及交易價格等數據。同時,化纖邦還憑借在行業內的良好口碑和強大影響力輕松獲取了大量詳細甚至非標的行業數據和內部信息。此外,化纖邦還從全網抓取期貨、股票市場以及現貨商品(石化、聚酯、氨綸、錦綸、紗線等)行情等數據。通過整合這些數據,化纖邦為產業提供化纖行業交易景氣指數、產品價格行情預測和今日市場產銷經營日報等產品和服務。

完善平臺治理體系

行之有效的治理體系是產業互聯網平臺存續下去的關鍵。打造一整套產業互聯網平臺治理體系有三項重要的工作需要完成,一是規范互通標準。制定產業互聯網平臺的互聯互通規范,包括加強產業互聯網平臺接口的標準化建設以及具體接入、監管、中止規則的建設,制訂數據遷移的規范和準則等。諸如此類的規范建設不僅有利于持續擴展和優化產業互聯網平臺的功能,還有利于構建公平、有序、開放的平臺環境。二是完善安全保障。海量產業數據是產業互聯網平臺的財富,同時也是其安全發展的隱患。加強數據安全備份、強化數據泄露保護、優化交易數據脫敏等都是產業互聯網平臺企業安全工作的重中之重。三是開放多元共治。產業互聯網平臺是開放的平臺,參與者具有多樣性,平臺企業與各方參與者的利益緊密耦合在一起且關系復雜。在建設早期可以采取單一治理模式,但長遠來看,平臺企業有將產業互聯網平臺建設成準產業基礎設施的必要性,因而也有必要開放治理權限,建設多元共治的機制和模式。

上述五個關鍵要點總體呈現了產業互聯網平臺構建的基本閉環,繪制生態戰略藍圖與明確核心價值主張兩個關鍵步驟聚焦戰略制定,設計平臺功能、夯實再生性技術架構和完善平臺治理體系則屬于戰略的落地執行。需要強調的是,設計平臺功能、夯實再生性技術架構和完善平臺治理體系是一個共演的過程,不是一蹴而就的。產業互聯網平臺需要持續強化在產業痛點場景中的應用,持續提升產業參與者從產業互聯網平臺獲益的能力,盡量占據產業生態中的“瓶頸”環節,將自身打造成產業的準基礎設施,真正構建起產業互聯網平臺的競爭優勢。

面向“工業5.0”的產業互聯網平臺發展展望

現有實踐對“工業5.0”核心要義的響應遠遠不夠。在“工業5.0”框架下,產業互聯網平臺的建設需要進一步將人的需求和社會的利益納入到系統架構的設計和實施過程中,達成以人為本、可持續、韌性的產業生態系統。

首先,未來產業互聯網平臺的構建需要超越信息-物理系統,邁向人與大數據、物聯網和人工智能等技術在產業應用中深度融合的人-信息-物理系統?,F有產業互聯網平臺基于“替代邏輯”強調“機器換人”,多聚焦于信息物理系統的建設;未來產業互聯網平臺的構建需要基于“增強邏輯”更加強調“以人為本”。在整個產業生態系統中,人和機器智能如何分工,人類如何聚焦于更具創造性、長期性、高價值的工作,人機協同如何實現混合增強智能,智能制造等帶來人的安全、隱私、個人發展等問題需要進一步討論。

其次,未來產業互聯網平臺發展需要更關注“人類-地球-繁榮”的理念,兼顧經濟效益、人類福祉與地球的可持續發展?,F有部分產業互聯網平臺的建設已經把減少對環境的影響作為重要考量要素。未來產業互聯網建設需要進一步將聯合國《2030年可持續發展議程》中的17個可持續發展目標(SDGs)納入進來。例如,作為產業基礎設施,產業互聯網平臺如何賦能產業生態中的中小型企業綠色和創新發展,減少產業對環境的影響?再如,產業互聯網平臺如何在社會貧困解決、氣候問題等更大的社會問題上有所作為?

最后,未來產業互聯網平臺需要更加關注產業生態系統應對各種顛覆和危機的韌性。未來產業互聯網平臺的構建需要從過去專注“端到端”的全價值鏈躍遷到“可靠、響應、敏捷”為基礎的韌性價值鏈。

總之,“工業5.0”預示著一個更加可持續和有韌性的產業未來。通過推動以人為本、可持續和韌性的產業互聯網平臺建設,我們將迎來一個更加美好的社會,而這需要政府、企業和社會各界的共同努力。

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