埃森哲物联网制造业向智能服务转型的新引擎2019732页

制造业向智能服务物联网+：转型的新引擎目录1．制造业在工业X.0时代的新机遇1.1硬件产品和实体资产不再是企业竞争力的必然保证，制造业亟需转型1.2“物联网+”助力传统企业向智能服务转型，获取增长新动能1.3企业为何踌躇不前2．生态系统是激发“物联网+”力量，向智能服务转型的关键2.1生态系统思维，而非产品思维2.2“物联网+”的“朋友圈”2.3在生态系统中找准自己的定位2.3.1生态系统演进中角色的变化2.3.2借力“朋友圈”，提前布局卡位2.4组织能力的准备3．从概念验证走向规模应用3.1在价值螺旋中探寻服务的价值所在3.2数字产品生命周期管理3.3探寻合适的商业模式3.4管理投资风险458111214151616181920212426282进入21世纪以来，新一轮的科技革命和产业变革席卷全球。云计算，数据分析、人工智能，物联网等新兴技术和不同产业的结合，给这些产业带来深刻的变化。在这些产业中，制造业毫无疑问是受影响最大的产业之一。世界上的主要制造业强国为了应对这一变革，都纷纷推出了制造业的转型升级计划，德国的“工业4.0”即是其中的典型代表。回顾过去200多年来工业的发展，其最大的推手是技术的进步。从1784年瓦特发明蒸汽机为标志的第一次工业革命，到19世纪末电力的使用为标志的第二次工业革命，到1969年第一台可编程计算机的诞生为标志的第3次工业革命，再到2013年德国提出以信息物理系统（CPS）为标志的第四次工业革命（工业4.0），每一次工业革命都发端于新技术的运用，并推动了工业生产方式的变化。可以预见，随着新技术的层出不穷，工业生产方式也将随之进阶，以后还会有工业5.0、6.0…我们可以称其为工业X.0。工业X.0和以往工业革命最大的不同是数据驱动。人、产品、系统、资产和机器之间建立了实时的、端到端的、多向的通讯和数据共享；每个产品和生产流程都可以自主监控，感知了解周边环境，并通过与客户和环境的不断交互自我学习，从而创造出越来越有价值的用户体验；企业也能实时的了解客户的个性化需求，并及时做出反应。这种基于数据的智能化给制造业带来的变化不仅是生产效率的提升，还会在传统的产品之外衍生出新的产品和服务模式，开辟全新的增长空间，制造业的运营模式和竞争力会被重新定义。这份报告是基于来自农业、汽车、钢铁、航空、造船、航运、电信、电力、电气、云服务等行业的领先企业，和行业协会与研究机构的管理人员和专家的调研，以及相关案例研究，探讨了中国制造业如何利用物联网，结合各自所在的产业和人工智能、区块链等新兴技术开发出基于数据的创新服务，推动业务增长，希望对读者能开卷有益。3制造业在工业X.0时代的新机遇14在过去，制造业基于硬件资产规模建立的优势曾被认为是高门槛，难以复制和超越。然而，传统工业巨头的衰落和新兴“数字原生”企业的崛起，让人们认识到在工业X.0时代，企业的竞争力正在重新被定义。数字技术重塑了竞争格局，价值分配已超脱传统行业界限，以制造业为代表的传统重资产企业的优势被逐步侵蚀，盈利空间受到强烈挤压（见图1）。硬件产品和实体资产不再是企业竞争力的必然保证，制造业亟需转型20040101214161820052006200720082009201020112012201320142015标准普尔500指数重资产行业营业利润率（%）时间图1.传统重资产行业盈利空间受到挤压资料来源：重资产行业涵盖了来自工业、电信、能源、自然资源、公用事业以及汽车行业的1,219家企业数据来自：CapitalIQ1.15一方面，重资产的多少早已不必然等同于优势和实力，近年来不断涌现的众多轻资产、数字化原生公司实现了高速发展，在短短几年内市值达到了10亿美金，而过去财富500强企业平均需要20年才能做到（见图2）。1相反，庞大的资产却使得这些企业有着极高的固定成本，以汽车行业为例，调研显示生产线故障停工时间造成的损失高达每分钟2.2万美元，2倘若不能得到有效管理，反而会给企业带来巨大损失。此外，重资产往往使得企业“船大难掉头”，不能快速地应对市场变化，限制了企业投资新业务的决心和能力。另一方面，硬件产品的价值不断向服务和软件迁移。现在硬件产品给客户带来的价值远超过硬件本身，智能手机能满足人们生活中的多种服务需求，汽车上的传感器收集到的数据能帮助车队优化运营，节省燃料，这些服务提升了客户体验，也给企业带来了新的收入。而这些服务功能均是通过软件来实现，许多产品都预装了操作系统，嵌入了许多软件功能，并能加装各种APP延展各种服务功能。未来的制造业不只是制造硬件，软件和服务在制造业中会逐渐占据主导作用，制造业要放弃“硬件式思维”，从服务和软件的角度来发展制造业。以工业巨头通用电气（GE）为例，在其公司简介中是这样介绍自己“GE是一家全球性的数字工业企业，创造由软件定义的机器和解决方案，集互联、响应和预测之智，致力变革传统工业。GE围绕全球知识交换系统‘GE商店’进行组织，让所有业务部门共享和使用相同的技术、市场、结构和智力。每项发明都推动跨界创新应用。GE讲述工业语言，以全球人才、服务、科技与规模，为客户创造非凡业绩。”这已经不是一个传统的制造业公司的价值主张了，而俨然是一家数字化的企业了。作为制造业大国，中国受到的挑战自然不小。过去十年，中国制造业的营收增长不断放缓，盈利水平停滞乃至下降，以股东权益回报率为指标的投入产出比恶化（如图3）。经济增长变缓，逐渐丧失成本优势，创新能力不足，以及来自新兴企业的跨界竞争让中国制造业传统的增长模式难以为继，制造企业必须重新审视和定义自身的竞争力，寻找新的增长动能。6营业收入增长%%营业利润率年度变化股东权益回报20074681012141618200820092010201120122013201420152016-30-20-1010203040500图3.中国制造业上市企业业绩变化趋势资料来源：CapitalIQ资料来源：埃森哲研究图2.达到10亿美金市值所需的年数财富500强企业平均所用时间20854222谷歌Facebook特斯拉Uberwhatsappsnapshot7“物联网+”助力制造业向智能服务转型，获取增长新动能为了应对传统制造业面临的挑战，在世界上主要制造业强国都提出的制造业振兴计划中，如德国的“工业4.0”，美国的“工业互联网”和“国家先进制造战略规划”，中国的“中国制造2025”规划和“智能制造发展规划（20162020年）”，都把向服务转型作制造业升级转型的关键方向。虽然不少制造企业已经开始着手为客户提供服务，提升服务在企业收入的比例，但大多数还是基于产品的传统服务，比如产品售后服务，产品租赁服务，为客户购买产品提供融资服务等。单单靠这些传统服务给客户带来的价值有限，也常常跟不上客户需求变化的节奏，是很难让企业实现服务转型的。而物联网的发展则为企业向服务转型开辟了新的空间。如上所述，工业X.0带来的变革都是基于数据驱动，物联网通过各种传感器抓取物理世界的数据，再通过对这些数据的分析和应用，帮助企业优化生产流程，提高运营效率；更为重要的是借助物联网，企业得以持续感知客户的需求，创造新的服务模式，推动业务增长，这才是物联网对企业最大的价值所在（见图4）。图4.基于“物联网+”的智能服务传统的产品和服务智能服务基于智能产品的服务基于信息的服务产业++物联网新兴技术数据分析人工智能虚拟现实/增强现实云计算/雾计算�.物理世界的信息化将来自不同产业的物理数据转化为可以商业化的洞察更好的客户体验实时个性化自主化基于成果新的收入来源产品销售售后服务•维修保养•安装产品租赁融资服务（抵押式）•远程监控•远程控制•预测性维护•产品实时优化•产品即服务��•数据即服务•咨询服务•制造即服务•物联网金融与保险服务•平台模式：交易撮合、广告服务等•C2B定制服务��1.28借助物联网产生的数据，企业能够为客户提供动态、个性化的智能服务。这些服务与传统的售后服务的本质区别在于其通过物联网收集到的数据，以更加动态的、系统的方式实时、持续地分析并预测客户需求，根据分析结果自动对服务进行优化和调整，乃至能自动地适应环境，自主决策，为客户带来高度的个性化体验。例如，装备制造企业能通过在设备上安装的传感器提前预知客户设备的某个零件需要替换，提前将备件运往客户附近仓库，大大缩短了客户等待备件更换的时间，减少了停机损失，客户也无需自己囤积大量备件而占用资金和仓储；同时也降低了客户购买别的品牌备件的可能性，提升企业收入。企业还可以通过物联网创造出的新的服务模式，比如开放自己的制造能力，为其他企业提供生产服务；根据客户的需求，提供C2B的定制服务；为客户提供基于物联网数据的融资和保险服务。对那些行业龙头企业来说，他们还可以搭建基于物联网的平台，成为行业生态的中心。如同“互联网+”一样，物联网给制造业带来的这些新的价值机遇，是需要与其他的新兴技术如数据分析，人工智能，区块链以及不同产业相结合的，我们称之为“物联网+”。案例：基于产品的服务――BIESSE集团利用物联网提供创新服务Biesse是全球领先的木材加工设备提供商。公司希望通过数字化技术提高运营效率，降低成本，开拓新的收入来源，而Biesse集团的客户也对新的数字能力感兴趣。为此Biesse设计了一系列可以帮助客户提高设备性能和提升整体生产力的服务。Biesse集团将埃森哲的产业物联网资产管理解决方案应用于企业的数字化转型。双方使用了埃森哲的物联平台即服务（CPaaS）设计了物联网的运营模型、使用场景、解决方案和路线图。该解决方案首先在在部分客户的八台机器上进行了试用。试点服务包括预防性维护通知、设备管理和制造过程中的事件分析等。通过机器上的传感器和处理设备，客户可以在移动设备上使用可视化工具查看、分析数据；并以按使用付费模式，定制从设备预警到深度设备分析等个性化服务，从而提高客户的设备运行效率和生产力。这一试点项目已经帮助Biesse改善了客户服务，降低了保修和维护成本；Biesse还可以对获得的设备数据进行分析，用以改进产品，并向客户提出如何充分利用设备的建议。对于客户而言，Biesse提供的灵活的定制化服务有助于他们减少机器故障，从而提高机器的生产效率和客户满意度。客户将Biesse视为能够帮助自己提高生产力的重要合作伙伴。根据试点项目的成功，Biesse计划推出涵盖2万台机器的服务，这些服务包括远程诊断、预警、预测性维护、设备使用分析和生产流程优化。9案例：新的服务模式――中国航天科工集团INDICS工业互联网云平台中国航天科工集团在航天防务、信息技术、装备制造、智慧产业等方面提供系列高科技产品和服务，2016年位列世界企业500强第381位，中国制造业100强第31位。航天科工打造的工业互联网云平台INDICS，是以工业大数据为驱动，以云计算、大数据、物联网技术为核心的工业互联网开放平台，可以实现产品、机器、数据、人的全面互联互通和综合集成。INDICS工业互联网平台能够提供涵盖IaaS（基础设施即服务）、DaaS（数据即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）的完整工业互联网服务功能。其适合不同层次、类型、规模的企业，可支持各种工业设备接入、集成各类工业应用服务，使制造管理更加便捷高效。该平台通过线上实现制造信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢，牵引线下智能化改造，进而实现智能制造、协同制造和云制造；打造线上线下结合、制造服务结合、创新创业结合的新业态。4图5.中国航天科工集团INDICS工业互联网云平台智能研发安全的INDICS平台云资源软件工业服务本地第三方3D打印工业设备工业产品智能物联网智能生产智能服务智能商务第三方应用CPDMCADCAECCRMCRPCIS云协作中心10为何企业踌躇不前“物联网+”带来的智能服务虽然能为企业带来许多新价值，但并没有完全转化为企业部署物联网解决方案的决心和动力。世界经济论坛（WorldEconomicForum）一项研究显示，受访的首席高管中有72%确信产业物联网将彻底改变其所在行业