我们再把视角转到工业企业,可以观察到近年来有这样一个现象:各大型工业企业纷纷强化自己的软件实力,踏上由“硬”变“软”之路。
●西门子一直围绕如何构建软件竞争优势进行全方位的战略布局,近十年并购了数十家工业软件企业,2014年成立了数字化工厂集团,志在成为全球领先的智能制造软硬件整合解决方案提供商,并推出MindSphere——西门子工业云平台,意欲打造工业新中枢。西门子的软件实力已经涵盖设计、分析、制造、数据管理、机器人自动化、检测、逆向工程、云计算和大数据等领域。
●博世作为全球最大的汽车零件供应商,积极把握新一代信息科技革命给制造业带来的机会,致力于自动化、数字化、智能化进程。面对未来,博世提出了以软件平台为核心的“慧连制造”解决方案。
●施耐德电气近几年开始进行软件布局,并购了大量的软件公司。施耐德电气认为,软件是赋能工业未来的关键途径,应将软件作为未来非常重要的战略重心之一;要解决企业的核心问题,关键是利用工业软件平台,使其在企业价值链的各个环节做到价值最大化;要实现智能制造就要以工业软件为核心,并将工业软件作为工业转型的关键载体。
●霍尼韦尔提出“软件也是核心竞争力”,倡导“由硬到软”的互联转型,不仅要为客户生产硬件产品,还要提供基于软件和数据的增值服务。霍尼韦尔认为全球2万多名研发人员中的一半专注于软件领域,软件相关业务年收入超过10亿美元,且正高速增长。
●宁德时代注资32亿元成立软件公司,致力于构建“模型+仿真+智能”的新型工具链,从传统的实验试错方式迈向仿真驱动的正向设计,再跃升为全自动智能化设计,实现电芯研发模式效能的提升。
●特斯拉是一家“非常懂制造的软件公司”,是软件定义汽车的代表。特斯拉汽车业务的商业模式从销售端进一步延伸,通过软件收费模式使一辆车在全生命周期都能贡献收入。
工业巨头们纷纷把自己定位成软件企业绝不是偶然的。各企业都希望通过提升软件能力打造自己的核心竞争力。不管是“工业4.0”、工业互联网还是智能制造,其核心内容都是通过对业务与信息进行双向的映射,用软件再造业务流程,实现组织变革,将企业流程和数据全面集成,以实现整个价值链的数字化交互。因此,软件能力就成为实现这个目标的关键。西门子、施耐德电气等传统制造业企业都在向软件化发展,实际上就是按照软件的思维进行企业改造与转型,推动产品升级与技术进步。
需要指出的是,这些工业企业并不是要变成像微软一样的纯软件企业,而是要将技术和业务与软件深度融合,由软件来表达、管理与创新。工业与软件正从两极向中心靠拢,工业企业与软件企业的界限越来越模糊。工业企业在传统制造业优势基础上探索发展软件新业务,传统软件企业则正在招揽来自工业领域的专家。进行新一轮的工业革命的关键在于融合。这不仅是工业、服务业与软件业的融合,更是思维与创新的融合。
在软件定义制造的趋势下,企业运行和发展模式面临新的要求。德国先进制造业技术领域的专家奥拓·布劳克曼在《智能制造:未来工业模式和业态的颠覆与重构》一书中写道,一个企业的成功不是基于机械、工具等硬件,而是基于它的软件。这意味着工业企业要通过软件激发创新活力、发展潜力和转型动力,进行系统性变革——既包括制造思维的深刻改变,也包括制造方式的变革,还包括组织架构、运作模式和管理方式的颠覆性创新,甚至包括劳动用工、员工技能、岗位结构的重新调整。在变革浪潮中,软件化的工业企业呼之欲出。《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》指出,软件定义赋予了企业新型能力,航空航天、汽车、重大装备、钢铁、石化等行业企业纷纷加快软件化转型,软件能力已成为工业企业的核心竞争力。
现代经济学理论认为,企业本质上是“一种资源配置的机制”,其能够实现整个社会经济资源的优化配置,降低整个社会的“交易成本”。传统制造业企业运用各种“硬生产要素”(土地、劳动力、资本、机械器材等)为市场提供产品或服务。
企业软件化是以软件技术为手段,以软件快速思维为运行机制,以软件代码改造企业的研发、生产、组织、管理和营销等流程为主要内容,以培育企业新型能力为手段,以提质增效升级为目标,将企业转化为具有软件属性企业的动态发展过程,它贯穿从投入、经营、决策、执行到产出等企业运行的整个体系。对制造业企业而言,企业软件化是软件定义制造的内在要求。
软件是业务、流程、组织的赋能工具和载体,为制造建立了一套信息空间与物理空间的闭环赋能体系,实现了物质生产运行规律的模型化、代码化、软件化,使制造过程在虚拟世界实现快速迭代和持续优化,并不断优化物理世界的运行。
企业软件化体现了由信息空间向人类社会与物理世界的映射,通过软件来驱动信息交换,优化物理世界的物质运动和能量运动,以及人类社会的生产活动,更便捷、高效地提供更高品质的产品和服务,使制造过程更加高效、灵活、智能,且以人为本。
1.工业企业系统模型
一般认为,系统是由一些相互联系、相互制约的组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。它一般由输入、处理和输出组成,为特定的目标而运转。从某个角度看,企业就是一个系统。
一个工业企业,其内部系统通常存在四个过程与功能域,即研发设计、生产制造、组织管理、营销体验。这些过程与功能域可以进一步被分解为若干分子过程与分子功能域,而且可以根据需要继续分解。所有过程和功能域(包括分子过程与分子功能域)并不是完全独立的,而是相互作用、相互影响的。
工业企业系统的抽象模型如图1-4所示,它是对工业企业的生产与经营这一复杂过程的抽象描述,突出了工业企业在生产与经营过程中的物质、能量、信息和知识运动过程的实质。
图1-4 工业企业系统的抽象模型
输入的是物质(原料、设备、资金等)、能量、信息和知识;输出的是产品、服务、信息和知识。工业企业系统是一个复杂的系统,它将输入的内容经过处理后输出各种产品、服务、信息和知识——通过一系列相互关联的活动实现工业企业系统的“输入—处理—输出”。
2.工业企业软件化内涵的具体内容
根据工业企业系统的抽象模型,工业企业软件化的运作可以被概括为输入软件化、处理软件化、输出软件化。输入软件化具体表现为资源要素投入软件化。根据系统的过程与功能域划分,处理软件化可分为研发设计软件化、生产制造软件化、组织管理软件化、营销体验软件化。输出软件化具体表现为产品/服务软件化。
1)资源要素投入软件化
工业企业在软件化过程中对资源要素进行改造,劳动者从以体力人才为主转向以软件、咨询管理人才为主;生产资料从以原材料、机器设备为主转向以软件、数据、知识为主。在采购环节,软件化使基于电子商务的联合采购进一步提高在行业采购行动中的协调性。资源配置和供应链管理由软件系统加以实现。
2)研发设计软件化
在研发设计环节,软件化带来了企业研发设计主体、流程、方式的重大变革。企业的研发设计主体从以依托企业内部为主转向以多部门联合为主,研发设计流程从串行方式向并行方式演进,研发设计方式从以物理实验手段为主转向以数字仿真为主。
3)生产制造软件化
在生产制造环节,软件化使企业的生产过程逐步走向现代化——可以采用更加灵活的数字化定制生产方式来提高专业化生产制造能力。软件服务从产业链两端推进工业产业结构优化,推动形成开放竞合的产业链新模式,催生基于工业大数据的生产新形态。
4)组织管理软件化
企业对组织管理进行软件化改造:组织结构由科层式转变为平台化,组织方式由有组织转变为自组织,管理重心从指令和信息的上传下达转变为组织结构的知识内化及学习型组织的构建。
5)营销体验软件化
软件化为定制产品带来了可行性,提高了与产业链下游企业的协同能力,实现了线下看样、体验、配送与线上询价、交易、支付的优势互补,促进了产品分销和售后服务水平的提升。软件化形成了集网上信息发布、交易支付、体验展示、物流配送、售后服务、价格发现、品牌推广及行情监测等功能于一体的跨区域信息系统平台。
6)产品/服务软件化
产品/服务软件化主要体现在:生产的产品由有形的物质产品向无形的信息产品转变,由以硬件决定产品价值为主向以软件决定产品价值为主转变,生产制造由产品向“产品+服务”转变,由产品/服务创新转向商业模式创新。
工业企业软件化带来了多方面的变革,以适应软件定义制造的趋势。
1.由物质要素驱动向非物质要素驱动转变
企业成长的驱动力由以土地、生产资料、机械设备等物质要素为主转变为以数据与知识等非物质要素为主。企业更加注重数据与知识的成长和积累,通过软件固化下来,基于软件实现数据自动流动与知识自动化。数据的自动流动可以发展和改善生产制造、基础设施等核心环节,创新业务流程,形成一个接一个的数据循环,最终实现整个企业的快速运转。知识自动化可以提升知识管理的力度,自动生成组织活动所需的知识,继而完成相关流程,提高企业的运作效率及效益,促使企业学习智能化知识,注重知识发现,进而实现由物质要素驱动向非物质要素驱动的转变。
2.由以硬件生产为主向以软件研发为主转变
企业生产更加注重客户需求分析、产品体验设计等,而这些需求均依赖于软件研发。内嵌于产品中的感知和适应性功能为智能产品的研发提供了工具和创新方法论;基于软件的智能制造促使传统产业向产品设计和服务模式两端进行转型和延伸;数据挖掘和商业智能等典型应用可以精确把握和分析客户的深层次需求,进而形成研发服务的完整反馈环。
3.由生产范式向服务范式转变
工业企业由以传统产品制造为核心向提供产品和依托产品的服务转变,提供整体解决方案。这提升了企业产品营销和面向客户需求设计的能力,也丰富了产业链上的分工,开创了许多新的商业模式。例如,罗尔斯·罗伊斯、通用电气等公司通过软件收集售出产品的数据,并进行分析和预测性维护,由卖产品向卖“产品+服务”转变,实现价值链的延伸。
4.由企业主导向客户主导转变
未来将不再是企业生产什么客户就使用什么这种企业主导模式,而是客户参与甚至主导产品生产。不管是数字化、网络化还是智能化,重要的是能够理解客户、理解行业、理解产业,而理解的基础是通过软件对大量数据进行收集、挖掘、计算、分析,找出共性及数据相关性,进而通过软件定义各种功能,满足客户及各方的需求。企业软件化将工业带入客户定义市场的阶段。
5.由固定边界向弱化边界转变
软件化带来的开放式的平台和架构主要体现在制造资源的共享开发、产业机会的开放接入及产业价值的共同创造等层面。软件化使得依托互联网的资源和信息共享,能有效减少供给和需求的信息不对称问题;开放接入则能有效匹配客户需求,以最低的成本和适当的服务满足客户需求;而对于产业价值的共同创造,开放则提供了更有利的创新环境——强大的集成能力和良好的柔韧性,更多的企业从开放式系统中获益。开放式打破了传统的行业界限,使不同行业的企业走到一起,增加各自的市场机会,形成互利共生的工业生态系统。开放式将企业间以往的排他性竞争转变为互利共生,不是以较低成本反复应用自身的生产要素,而是凭借合作共生产生异质的技术、信息、知识等互补和叠加的效应。