北京大学光华管理学院博士生导师    董小英 
 

　　目前CPS架构在国内的制造业转型中谈的不是特别多，虽然部分企业有些应用，但是美国在数字化转型当中，把CPS作为十大技术之首。去年我到广东调研十家制造业，也参照CPS框架，今天给大家分享三个案例。

 

 

　　CPS非常好地展现了传统企业制造业等实体经济在转型当中的基本要素。其中一个要素是实体空间，以前做的工业化、制造业都是实体；第二个因素是网络空间，从实体到网络是+互联网，从网络到实体是互联网+。现在可以看到融合的趋势，比如说，阿里巴巴提出新零售，下一步就要转向新工业。我在发改委看了一百多个项目，其中有不少互联网企业将来就是要整合制造业，因为他掌握着需求。

 

　　CPS最早是美国国家自然科学基金一个教授提出来的，实际上是实体资产和计算能力之间怎么能够动态的匹配，他认为这是个转型技术。很多互联网企业已经深刻意识到互联网是个全新的战场或市场，但是很多传统制造企业并没有意识到，向网络的迁移是一件如此重要的战略。

 

 

　　西门子、奔驰提到，CPS是一个狭义概念，国内大多数翻译成“信息物理融合系统”。比如车床能不能通过传感器数据采集，是个信息物理系统，把它作为静态、孤立的概念。最近中国软科协发了一个成果，认为这是一个跨边界、可以在一个广域范围内进行资源整合以及深夜创新的概念。所以它涉及到社会层面，不止是在工厂车间里的问题。滴滴就是一个从网络空间去整合实体空间的非常典型的案例。

 

 

　　思路发生了变革，整个商业模式也发生了一个非常大的变革。在这个变革当中，制造业现在面临着一个非常大的挑战。一方面是德国的工业4.0，去年我去德国的时候，德国的企业有很大危机感，特别是汽车制造业。他们担心什么呢？像Google、特斯拉这样的企业，跟传统的做汽车的方式完全不一样，所以奔驰在非常早的时候就入主特斯拉，来了解它的商业模式是怎么样的。我今年马上会出一个书《从创新到运营》，主要是写思科的。我去思科四年，实际上思科97%的制造全部外包，但对这些外包企业是全程监控的。

 

　　去年夏季在达沃斯，一个MIT的教授说，以前的制造业就让它过去了，美国要从头开始。美国成立了12个智能制造研究中心，是政府、企业和大学联合办的。我们要用新的模式来重构制造业，因为它在70年代开始外包，最后发现吃了亏，解决不了就业和税收问题，所以特朗普是对过去国家战略的一种修正。

 

　　中国制造业从品质和精细化水平上来说，离德国和日本还有距离。同时在网络空间，可能很多核心技术还是掌握在美国人手里。我在做了研究以后，有一种强烈的危机意识。对制造业来说，下一轮的竞争会更加惨烈。

 

 

　　在技术体系上，CPS由五层架构组成：高校配置、人机智能、网络空间集成、信息增值、连接。“5C”是一个技术架构：高效配置Configuration、人机智能Cognitive、网络空间集成Cyber、信息增值Conversion、连接Connectivity。所谓服务主导逻辑就是以前制造业以厂家为核心，生产什么通过销售系统、市场营销拼命的卖出去，但是服务主导逻辑认为你的价值创造是由你和消费者共同完成。所以创造价值的过程不是整个生产过程本身，而是在于你和消费者共同完成了这样一个产品的交付。所以说产品制造应该以消费者、需求为核心，通过消费者的价值共创，实现制造业的转型升级。现在所说的个性化制造、情景化营销都是以服务主导逻辑为核心。

 

　　基于CPS的未来制造业发展路径

 

　　在这个过程中，对企业来说，这五层能力和现在信息化转型开始相关。如果构建这五层能力，在制造业当中到底做什么、怎么去应用？这个恰恰是我们对制造企业的案例研究当中需要发现，以及把它充实起来的一些问题。从技术架构到理论架构到应用架构，有两篇论文已经发表了，这是我们研究的一个理论。

 

 

　　华星光电做显示屏，它本身是一个2B的企业，数字化能力非常重要的就是连接的能力。以前信息化做系统的连接，但是数字化技术是设备、生产过程、生产单元的连接，所以是全连接。

 

　　华星光电：基于智能生产的数字化转型

 

　　数字化转型过程首先是在配置层，就是怎么能确保生产过程的数字的采集，连接能够高度精准化，而且颗粒度要尽可能的细，所以它用了IBM的沃森系统。以前靠经验看病，生产过程当中有什么因素的干扰，但是通过传感器软件技术，把在生产过程当中可能产生的影响和数据全部采集下来。到了转换层，数据就开始做增值了。在这个增值过程当中，对数据有哪些发现和分析的能力。当然第二层的数据分析可能还不是大数据，它主导的是结构化的数据。以前华星光电主要是单因素分析，但是由于在连接层能采集到更多的数据以后，就可以做多因素的分析，通过多因素分析来找到影响品质的一些根本性原因。在访谈中，他们的负责人觉得管理基础做的还是不够扎实。如果连接层和数字分析层能够优化，来减少品质的损害率，企业的效益就会有比较大的提升。他未来希望做到设备自监测、预知系统、风险推送机制。

 

 

　　格兰仕从2005年开始研发智能产品，在2008年用蓝牙，2011年用Wifi，到了2014年开始开发E家体系。这个企业没有上市，他的董事长提出：我们要做一个能活500年的企业。

 

　　格兰仕：基于智能产品的G家平台

 

　　在它的数字化转型中，数字化生产通过物联网和机器实现互联，然后通过传感器，包括软件修订，能够实现整个生产的自动化连接以及数字化的过程。他们说智能化一定是要有数字采集，开始生成数字化的产品。以冰箱为例，冰箱本身就是一个大的数字化产品，中国有哪些区域买、耗电量多少等等，都可以远程采集远程分析，可以动态跟踪产品的分布以及使用情况。但是格兰仕和华星光电不同，它面向终端消费者，所以格兰仕花了非常大的力气，让数字化产品能够直接和消费者之间形成互动。以前的制造企业都是这样的，比如说国美这样的家电企业，至于消费者喜不喜欢，拿不到这个数据。但是由于有了数字化产品，就实现转型了。比如说冰箱上一个大显示屏，除了有智能的感应系统，可能知道哪个食物快变质了，需要哪些新的食品，它可以跟客户进行互动。现在还和安徽的企业合作，能够听得懂方言，可以自动识别口音，有好多菜单也可以交付进去，可以和它形成直接的交互。这个交互在广东有一G+战略，形成了一个社区。

 

　　在格兰仕数字化转型过程当中，可以看到他现在在布局新的智能识别技术。在网络层，企业可以和外部资源进行对接，同时可以和你的用户进行直接交流和对话。这个时候就可以基于服务来优化产品，比如说他的冰箱，将来就可以和中粮合作，甚至和京东到家合作，甚至还可以通过冰箱来管理食谱。所以企业在转型过程当中，具备了开发新资源、进入新市场、整合其他产能，就进入到了转型的第三级。

 

 

　　美的从2011年就开始数字化转型，在2012年壮士断腕，剥离重资产，之后投资机器人。董事长花了一个月时间，把所有关于智能制造的书全部买下来，看完以后就拍板说做这个事，差不多要做30亿的投资。美的有个“623”工程，“6”是指信息化建设。在企业数字化转型过程当中，原有的信息化做的好不好，就影响了数字化转型的基础是不是夯实。如果一个传统的制造企业，信息化的基础不好，管理ERP等系统都没有用好，在数字化转型过程当中会有管理漏洞。

 

　　美的：基于移动技术的全方位整合

 

　　实际上，美的的数字化管理就进入一个更高的阶段了。它现在所有的数据全部能够集成在网络空间，包括竞争对手的数据、客户反映。集成在一个整个的数字平台上，有陀螺仪等等来分析不同的相关利益者，从而形成一个完整的管理看板。有了这个管理看板之后，比如说事业部主任到总经理都能形成快速的响应系统，可以根据市场需求快速进行配置。

 

　　通过这三个案例，有几个发现：第一，数字化领导者是企业一把手，格兰仕成立了智能化办公室，美的成立技术研究院，IT部门成为这些办公室和部门的一部分。它和企业的生死存亡的关系更密切，价值更大，所以说管理转型的团队更重要；第二，数字化转型是一个历史进程。对于制造业来说，要想跨越，有机会，打好基础是很重要的；第三，CPS的架构递进决定了数字化转型的成熟度。现在这个成熟度是五层，将来可能还会更细化；第四，从全球的CPS架构布局来看，难度最大的是万物互联。现在中国有10亿人连接微信，5G发布以后，最大的市场是物联网、工业互联网和专业互联网。一旦万物互联，大数据就要跟上。大数据到了网络层、能力层，就是数字化生态了。

 

　　在全球竞争中，中国大量资源投入人机智能是对的。否则缺乏这个能力的话，将来在参与国际竞争时，等于人家用更加高端的东西打你。

 

　　CPS架构与制造企业创新空间

 

　　在CPS架构中有几个创新空间：连接的创新、基于数据的创新、跨界有商业的创新、智能的创新。各位CIO都有梦想，都有能力，如果能根据这些信息高效组织，一定会在新一轮CPS竞争中走在世界的前列。

 

　　谢谢大家！