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培训讲师谈管理:用CPS引导制造业转型——以智能家居为例

企业培训师吉宁 2015年12月12日 培训讲师谈管理

实际上,互联网公司落地与实体企业转型构成两种完全不同的战略。前者主张“互联网+”,把互联网思维分撒到尽可能多的落脚点,凸显“虚”的渗透性。腾讯、阿里、小米、易观等互联网专家分别出专著为其定调,本文不再重复。我们主张,相对于“互联网思维”,CPS理念更适合实体经济转型。实体企业转型必须有明确目标,改造实体结构,将虚实深度融合,充分发挥“实”的优势。解决经济转型和持续发展不能只有“虚”的渗透,而应当体能智能同步发展。尤其在中国,更要强调工业化与信息化的两化融合。

美国是IT产业发源地,具有深厚的研发和创新底蕴。那里有许多头脑灵活的人,经常创造出一些独步天下的商业模式,以及出人意料的预见。另一方面,美国还有许多思考者和实干家,对产业变革和商业创新开掘甚深,国内却少见曝光。其中,CPS就是在美国国家科学基金会资助下,由致力于探索研究IT领域的应用和发展方向的有识之士所酝酿的一个概念,已经积蓄了10年的力量。请注意,互联网本身也是在同一个基金会资助下,默默耕耘10多年才逐步被外界接受。

CPS、工业4.0、和互联网+

什么是CPS?CPS是Cyber Physical Systems的缩写,字面翻译过来是“信息-物理系统”。CPS早期侧重于嵌入式机器的系统建模与现实互动。随着互联网、云计算、大数据等通用计算技术的门槛迅速减低,原来的计算和网络资源单位成本趋向于零。然而,在这种情况下,嵌入式系统固有的实时性、并发性和反馈基因保持不可替代,反而显得愈发弥足珍贵。在新一代嵌入系统中,计算机架构将突破诺依曼定义的五大部件(控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备),包含物联网等更多大系统元素。软件的重心将偏离通用计算中CPU执行的程序语言,更加注重各类流程和算法创新。

与互联网本身一样,CPS的意义也在进化之中。嵌入式系统本身不定义规模上限,它可以是一台洗衣机,一套完整智能家居,一架大型航空器,一个传统产业,甚至可能囊括整个社会。近年来,CPS指导和建立大系统的能力日益显现。

我们认为,CPS的内涵不在信息和物理两个单字,而在于两个空间的关联,即虚拟空间和实体空间互相映射而形成升维系统。CPS与传统云+端的通用计算模式不同,在O2O和共享经济链条中插入了新的价值元素。也就是说,通过嵌入式计算和物联网构成虚拟(信息、数据、流程)和实体(人、机器、商品)紧密耦合的系统。

CPS的命题很明确,在网络上建立实体空间的影子,或曰镜像,为我们生活的时空增加一个虚拟空间维度,使实体得到全息和永生。全息理论为我们观察世界引出了一个新视角:在低维空间看来,某些独立事件,在高维空间互相关联。另外,鉴于虚拟空间内含网络存储能力,实体空间的影子可以永久保存,并且沿时间轴来回扫描。如此一来,实体空间状态可追溯,可预测,可分析,一切尽在远程掌控之中。

国内的研究成果,如易观智库《工业4.0专题研究报告2015》,把CPS解释为工业4.0的基础,我们认为这个描述不尽准确。互联网、物联网、云计算和大数据都是相对独立的基础技术,由CPS完成深度统合,成为新经济的终极写真。互联网+是应用,工业4.0是产业升级,CPS才是真正的纲。应用和产业都是目,纲举目张。

智能家居创新之路

CPS几乎可以应用于所有行业,我们以智能家居为例,提出“三新思路”:

1.新机器

智能家居的主战场在哪里?答:目标=民生新环境,手段=新机器。

智能家居的目标是改善生活品质,而不限于家电联网,更不是要受家电支配。家用电器是工业时代的产物。进入信息时代,我们要瞄准和设计适应新生活的新机器。这种未知的新机器可能与传统家电有本质上的不同。日常家居环境中,哪里最繁杂?哪里最低效?哪里最混乱?哪里就最需要智能化。由此推论,厨房功能将是智能家居的主战场之一。社会发展期待饮食新环境,从抱怨最多的地方切入,机会最大。

2.新流程

智能家居的突破口在哪里?答:流程=全程自动,枢纽=智能胶囊。

说起智能机器,大部分人会联想到灵巧似人的机器人。其实,就智能厨房而言,第一关键不是智能机器,而是流程创新。出发点应该设定在通过CPS指导下的紧密耦合O2O,抓住厨房要害,实现饮食上游过程智能化。不是用机器模仿人来适配传统流程,而是改变传统操作流程,适应机器特长和规模生产能力,重构饮食产业流程。例如,通过标准胶囊半成品把复杂的前期工序拆分到许多专门企业来完成,大幅度简化后期操作。消费者选用丰富多彩的胶囊,在厨房现场按配方自动执行简单下锅和清洗任务。

实际上,人类双手和机电设备各有长处,各有短处,不能互相取代。使用什么技术,往往比技术本身重要,构成决胜的砝码。各种局部替代人工操作的解决方案都不能形成足够势能。智能厨房必须满足全程自动和远程操作。半成品食材,全自动加工,完整四菜一汤加主食,恭候下班回家的消费者,准时就餐。用餐完毕,放回脏餐具,余下琐事(洗碗、洗锅、归位、处理食物残渣)由智能厨房全部代劳。这些远远超过让厨房简单地联上互联网。

同理,智能家居其他产品和服务,也要优先考虑流程,而不是仅仅着眼于机器本身。

3.新常态

智能家居的制高点在哪里?答:市场=占领常态,方法=CPS虚实紧密耦合。

我们继续以智能厨房为例。其实,智慧饮食的制高点是常态饮食,就是消费者80%时间所选择的饮食方式,例如:写字楼餐厅午餐,小区周边晚餐,以及家庭全自动厨房。实际上,对于普通消费者来说,一日三餐的基本需求存在很大共性,无非是满足安全、方便、美味和实惠“四要素”。

安全:在强大的闭环管理下,每家连锁企业及其上下游的每笔购销活动都在CPS虚拟空间里一目了然。连锁企业不能假、不敢假、不想假,治愈我国食品安全监管顽症。

方便:远程全自动模式带来其他方式无法比拟的方便,用餐之外的时间成本几乎为零。这对于时间金贵的现代人而言是巨大的福音。

美味:数以千计的胶囊菜品企业,以及无数私房菜作坊,可以提供极为丰富的定制菜单,设计出五湖四海的美味。喜欢换口味的人,每餐多盘菜,可以365天不重样。

实惠:大规模工业4.0定制生产,理顺食品产业链。自动机器现场操作,高效低损耗的物资和物流管理,释放新价值。自然为企业带来利润,为消费者带来价格实惠。

如果新的饮食环境大幅超越现有标准和期望值,一旦跨过数量临界点,这种智慧饮食独占中国饮食市场大半江山,将如同微信普及一样简单和势不可挡。CPS是跨界掌控饮食和家电双产业链、实践四要素的最佳平台。普通消费者没有理由拒绝四要素,高效率智慧餐厅能够保持盈利。有消费者在手,企业加入连锁自愿接受监管,遵守游戏规则。有众多企业积极参与,消费者更加聚集。如此循环互补促进,利益驱动,形成不可阻挡的推动力。

展望未来,CPS主体指向和战略意义在于现代制造业实体改造,以及信息化和网络化。这是中国制造业必须攻坚的领域,也是取得战略性国际地位的关键一步。CPS必将与各主要行业结合,形成拉动经济成长、优化产业结构的新动力,把中国制造业带入下一个大发展的新天地。(李剑 | 编辑

胡泳是北京大学新闻与传播学院教授。

沈寓实是中国云体系产业创新战略联盟秘书长。高汉中是 Glocom 上海分公司总经理。

About 企业培训师吉宁

真正的实战派企业培训师,长期致力于人力资本、公司行为、市场营销、企业战略及领导力发展等组织实践与研究,数十年来参与及主持过的管理咨询项目累计逾千次;受邀主讲过的各类企业培训课程累计逾万次。吉宁老师还主导编写了12Reads系列等知名管理培训教材。