產品智能化的浪潮正撲面而來,越來越多的制造業(yè)產品將內置包括傳感器、處理器、存儲器、通信部件和相關軟件的智能模塊,依托物聯(lián)網和人工智能技術,讓產品具備感知環(huán)境變化、自動決策、自我學習的功能,更好滿足用戶需求。產品智能化不僅改變企業(yè)的產品功能,而且還將推動產業(yè)變革,為企業(yè)轉型升級帶來巨大機遇。
產品智能化的發(fā)展趨勢
1.技術驅動產品智能化快速發(fā)展。半導體技術的進步為產品智能化奠定技術基礎。沿著摩爾定律描述的發(fā)展規(guī)律,傳感器、微處理器、存儲器等智能系統(tǒng)的關鍵部件的性能快速提升,并朝著集成化、微型化的方向發(fā)展。同時,智能產品的廣泛應用,相關芯片的生產規(guī)模迅速擴大,成本快速下降。例如,普通家電的簡單智能控制模塊,達到一定規(guī)模以后,硬件成本可以下降到幾美元的水平,為智能化普及創(chuàng)造了條件。
互聯(lián)網和物聯(lián)網的發(fā)展加快了產品智能化的進程?;ヂ?lián)網延伸到具有感知、處理和通信功能的智能物品,將智能物品也納入互聯(lián)網,形成物聯(lián)網。第三代和第四代移動通信將人類帶入了移動互聯(lián)網時代,即將啟動的第五代移動通信支持增強型移動寬帶、海量機器類通信和高可靠低時延通信三大類應用場景,無疑會將人類帶入移動物聯(lián)網時代。另外,云計算技術和設施快速發(fā)展,云管端的協(xié)同進一步提升了智能化發(fā)展的潛力。
人工智能的發(fā)展為產品智能化提供了強大的動力。隨著機器學習的快速發(fā)展,人工智能蘊含的無限潛力開始釋放。借助計算機視覺、智能語音處理、生物特征識別、自然語言理解、智能決策控制以及新型人機交互等技術,人工智能通過模擬人類思維模式實現(xiàn)對外界信息理解;并通過語音、視覺等實現(xiàn)與外界溝通;通過行動控制實現(xiàn)人機協(xié)同工作;通過自我學習不斷提升處理復雜問題的能力。隨著人工智能技術的應用,產品的智能水平未來將實現(xiàn)飛躍式發(fā)展。
2.需求拉動產品智能化快速發(fā)展。個性化、多樣化的消費逐漸成為主流,增強了對產品智能化的需求。工業(yè)時代,個性化定制的成本太高,無法充分滿足消費者多樣化的需求。信息時代,智能化不僅大幅降低了個性化定制的成本,還使得產品在使用和服務環(huán)節(jié)為用戶提供無窮的選擇,個性化、多樣化需求逐步成為消費的主流。
購買服務代替購買產品,為智能產品提供了更多的市場機會。用戶購買產品并非真正需要物理產品本身,而是需要物理產品所提供的服務。智能產品不僅可以更好地服務用戶,還可以更好地獲取廠家支持,不斷改進產品以及產品承載的服務,因此,用戶將更加愿意購買智能化產品提供的服務。
產品智能化為企業(yè)創(chuàng)新提供巨大機遇
互聯(lián)網的發(fā)展已經對企業(yè)產生了巨大影響,智能化是信息化發(fā)展中繼互聯(lián)網之后的又一波重大技術浪潮,預計將對企業(yè)產生更加深遠的影響,也為企業(yè)創(chuàng)新提供巨大的機遇。
1.產品從硬件為主轉變?yōu)檐浻膊⒅?。軟件定義功能成為未來產品的方向。未來的智能產品主要由物理部件和智能部件組成,物理部件為傳統(tǒng)的機械部分,智能部件為新增的由傳感器、處理器、儲存器、通信部件和軟件組成的模塊。智能部件可以感知物理部件的工作環(huán)境和工作狀態(tài),可以根據用戶的習慣調整物理部件的最佳工作方式,可以通過網絡接受廠商的服務支持,未來還可以自我學習。從發(fā)展趨勢看,軟件將控制物理部件的運行,決定物理部件的功能。從手機的發(fā)展歷史可以感知該趨勢,手機已經從過去的電話發(fā)展為當前的智能終端,對于智能手機而言,硬件只是一個平臺,直接為用戶提供服務的是手機操作系統(tǒng)和各種應用軟件。
隨著智能部件占產品的價值比重越來越大,制造業(yè)的性質也將發(fā)生重大變化。一是成本結構發(fā)生重大變化,傳統(tǒng)工業(yè)制成品的特點是原材料占產品比重高,邊際成本成為決定價格的主要因素,而信息產品具有“高固定成本、低邊際成本”的特征,規(guī)模經濟的效應非常突出。二是智能產品開始具備網絡效應。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)容易形成細分市場,形成差異化競爭,而智能產品在一定程度上具備軟件業(yè)的網絡效應即需求方規(guī)模經濟,容易導致“強者恒強、贏者通吃”的產業(yè)特征。產業(yè)特性的變化無疑將對企業(yè)競爭產生巨大影響。
2.企業(yè)與用戶關系從一次性交易轉變?yōu)殚L期服務。在傳統(tǒng)的工業(yè)時代,企業(yè)通過市場賣出產品,企業(yè)與用戶之間只存在簡單的服務關系,如產品質量保修等。產品智能化將企業(yè)與用戶從一次性交易關系轉變?yōu)殚L期服務關系,用戶的產品通過網絡始終與企業(yè)的服務器相聯(lián),在技術上稱為端與云的關系。企業(yè)為用戶提供全生命周期的服務,包括遠程計算和存儲、遠程診斷、遠程升級等。許多制造業(yè)產品特別是機械設備、耐用消費品等,不再是“一次定型”的產品,而是在網絡支持下“不斷進化”的產品,以生產廠家為核心的后臺服務網絡是產品能力和生命力的重要支撐。用戶的消費行為發(fā)生了重大變化,從主要關注產品的質量轉變?yōu)殛P注產品的全生命周期服務。
廠家與用戶關系的變化推動商業(yè)模式的創(chuàng)新。越來越多的廠商從賣產品向賣服務轉變,或者賣產品與賣服務并重,比如免費送產品但按全生命周期收取服務費,或者采用設備租賃方式代替產品出售方式。同時,鼓勵用戶參與。如用戶提出需求,廠家利用智能制造系統(tǒng)生產個性化產品;用戶在使用過程中提出產品改進意見,廠家不斷更新軟件提高產品性能。廠商的商業(yè)模式從關注硬件的“長周期質量”向軟件和服務的“快速迭代”轉變。過去主要圍繞產品生命周期的質量開展研發(fā)和生產,以更好滿足用戶需求;未來廠商在重視產品質量的基礎上還要更加關注快速鎖定用戶,通過與用戶互動實現(xiàn)產品“快速迭代”,依靠持續(xù)升級軟件來響應用戶不斷變化的需求。因此,產品的價值逐步下降,服務的價值逐步上升,賣產品向賣服務轉變成為新的趨勢。
3.大數據成為企業(yè)重要資源。智能化產品在制造和使用過程中產生了大數據。例如,海爾正在運行的空調智能制造生產線上有1.2萬個傳感器,每秒鐘采集1.5萬條信息,每天產生3.2G的數據。對用戶來說,每一筆訂單實時可視;對工廠來說,每個生產環(huán)節(jié)都實時監(jiān)控、提前預警、記錄在案。再如,不同地區(qū)海爾空調用戶的使用習慣、使用方式、設備健康狀況等數據,都通過網絡進入了海爾的服務器,為廠家優(yōu)化服務提供了重要信息。
從用戶端獲取的數據可以挖掘用戶的潛在需求和分析產品的優(yōu)缺點,為企業(yè)優(yōu)化產品設計、提高產品品質提供持續(xù)改進的方向,為引入新的服務提供重要線索。從制造中獲取的數據,可以記錄產品的制造過程,這些數據與產品使用數據相關聯(lián),可以分析出最佳制造模式,優(yōu)化制造過程。大數據分析可以完善智能制造的相關參數,從而最大限度地減少人為因素的干擾,減少對專業(yè)技工的依賴,進一步加速機器換人的進程。
4.企業(yè)之間的競爭演變?yōu)楫a業(yè)生態(tài)圈的競爭。產品智能化為豐富用戶服務打開了無窮的空間,進而形成了巨大的產業(yè)生態(tài)圈。從用戶端看,智能產品將產生大量的服務,如國內一家機床企業(yè)開發(fā)出智能機床后,編程服務成為新的業(yè)務;國外一家企業(yè)在網球拍內置智能模塊后,利用球手運動的數據提高球手訓練水平成為新的業(yè)務。從企業(yè)端看,智能平臺可以搭載各種形式的應用,為用戶提供差異化服務。由此,用戶選擇產品時考慮的因素將從產品提供商擴展到產業(yè)生態(tài)圈,參與服務企業(yè)的數量越多、實力越強,用戶獲得的服務質量和種類越多,在市場競爭中就越容易獲得優(yōu)勢。
在智能產品的完整生態(tài)圈中,企業(yè)大致可以分為四類:零部件企業(yè)、整機企業(yè)、信息平臺企業(yè)、應用服務企業(yè)。其中,信息平臺企業(yè)將在多數產業(yè)鏈中占據主導地位,因為該類企業(yè)擁有用戶和產品的信息優(yōu)勢,這些數據資源可以轉化為技術創(chuàng)新和市場份額。一些大型的制造企業(yè)都在建立自己的信息平臺,如華為建立了面向手機用戶的云服務平臺,海爾建立了面向家電用戶的云服務平臺。最為雄心勃勃的企業(yè)是全球制造業(yè)龍頭企業(yè)通用電氣,該公司正在為工業(yè)互聯(lián)網打造開放的Predix平臺,為接入設備提供安全監(jiān)控、工業(yè)數據管理、工業(yè)數據分析、云技術應用等四大類服務。
積極應對智能化發(fā)展趨勢
雖然智能化還處于初級階段,但正在進入快速普及階段,全球一些領先制造業(yè)企業(yè)開始行動起來,力圖在新的競爭格局中占據有利地位。對于中國企業(yè)而言,智能化革命也提供了難得的發(fā)展機遇,如果應對得當,中國企業(yè)有可能借助智能化革命提升在新產業(yè)生態(tài)中的影響力。為此,我們要提前準備,積極應對,為企業(yè)的智能化發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
1.積極推進人力資源結構轉型。技術進步帶來的產業(yè)結構和就業(yè)結構變化,在經濟發(fā)展史上并不鮮見,但智能化發(fā)展的速度尤其迅猛,社會可能沒有足夠的時間來完成就業(yè)結構的順暢轉變。如自動駕駛技術可能在未來5年開始商用,未來10年基本成熟、20年大量普及,中國上千萬專職司機面臨轉崗的壓力。廣東、浙江等省已經形成機器換人的熱潮,據浙江省統(tǒng)計,2012-2015年,全省機器換人減少普通用工約195萬人?;ㄆ煦y行和牛津大學預測,未來流程化的工作都可能被智能設備代替,中國77%的工作都有被智能設備代替的可能。同時,智能化也將產生新的勞動需求,主要是復雜技能和創(chuàng)造性的工作崗位。對于制造業(yè)企業(yè)而言,從事設計、軟件、數據處理等工作的崗位需求快速增長,如通用電氣、博世、西門子等,都正在將軟件業(yè)務作為當前發(fā)展的重點。要應對就業(yè)結構的快速變化,需要加大人力資源轉型的投資。要高度重視智能化對就業(yè)結構的重大影響,提前做好人力資源轉型的規(guī)劃。以此為基礎,加快調整學歷教育和職業(yè)培訓的結構,大力鼓勵企業(yè)開展內部培訓,多種渠道培養(yǎng)智能化急需的人才,幫助失業(yè)人員轉變工作技能。
2.加快信息基礎設施建設。產品智能化對信息基礎設施提出了更迫切的要求。據統(tǒng)計,截至2014年底,全球M2M(Machine to Machine,機器對機器)連接數達到2.43億,同比增長29%,M2M連接數占移動連接數的比例從2013年的2.8%提高到2014年的3.3%,預計未來增速還會繼續(xù)加快。商業(yè)智能(BI了Intelligence)預計到2018年物聯(lián)網連接設備數量將超過PC、平板電腦與智能手機存量的總和。為了繼續(xù)支持智能設備的發(fā)展,首先要加快基礎網絡設施的建設,包括新一代通信網絡、云計算中心等,其中應重點規(guī)劃好下一代移動通信的部署,特別要解決頻率資源的高效利用問題,力爭在全球率先實現(xiàn)商用。其次要進一步強化物聯(lián)網標準的建設,重點依靠產學研合作的產業(yè)聯(lián)盟,在通用標準的基礎上,大力推進重點應用領域標準研制,在全球技術標準競爭中形成先發(fā)優(yōu)勢。
3.繼續(xù)支持中國芯片產業(yè)和核心軟件發(fā)展。中國芯片產業(yè)和核心軟件長期處于依賴國外的不利局面,是智能化發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié),不僅影響中下游發(fā)展,還難以保障系統(tǒng)的安全。在國內市場巨大需求的牽引下和國家政策的大力支持下,芯片產業(yè)已經取得重大進展。如2015年中國已有9家芯片設計公司進入全球50強,中芯國際已經進入晶圓代工世界前五,并向前三進軍。國家還要繼續(xù)在資本、技術研發(fā)、人才培養(yǎng)等方面繼續(xù)加大支持力度,引導企業(yè)、研究機構、高等院校開展協(xié)同攻關,突破核心軟件和零部件的技術瓶頸。
4.加強信息安全監(jiān)管。智能產品依賴于互聯(lián)網,為外部入侵提供了機會,全球任何角落的互聯(lián)網使用者都可能對智能產品實施控制,因此信息安全程度已經成為影響智能化發(fā)展的關鍵條件。信息安全要靠技術、管理和法律共同保障,除了企業(yè)和用戶加強防護措施之外,有關部門需要根據智能化發(fā)展中出現(xiàn)的新問題不斷完善法律法規(guī)和技術標準,加強國際合作,依靠法律的力量為產品智能化應用保駕護航。
5.完善智能產品使用的技術標準和相關法規(guī)。首先,要對一些安全性要求較高的智能產品制定技術標準,比如自動駕駛汽車、無人機、家政服務機器人等,為這些產品進入市場創(chuàng)造條件。其次,要完善法規(guī)劃分智能產品使用中出現(xiàn)事故的相關方責任。智能產品自身具有決策能力和學習能力,使用中又受到廠商和用戶的影響,責任難以劃分。需要與時俱進地改進相關法規(guī),解決技術進步帶來的新問題。