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我們生活在一個智能互聯的世界中。與互聯網連接的物品現在超過了地球上的總人口,而十年后,我們將向 5000 億臺聯網設備邁進。對于制造商而言,這種新興的“物聯網”意義重大。

最近的一份 McKinsey Global Institute 報告顯示,到2025年,物聯網 (tIoT) 有可能每年為全球經濟創造多達 6.2 萬億美元的價值。該公司還預測,屆時所有制造商中有 80% 到 100% 將使用物聯網應用程序,僅全球制造業即可帶來多達2.3 萬億美元的潛在經濟影響。



物聯網的興起是市場力量和各項支持技術的同步創新走向融合的結果。產品已從單純的物理組件向結合了處理器、傳感器、軟件和數字用戶界面的復雜系統演變,實現與互聯網的連接和彼此之間的連接。隨著其定義的演變,產品功能成倍增加,創造了全新的價值形式,所起的作用甚至超出了其主要功能。


隨之而來的影響是,制造商必須改變為客戶創造價值、與客戶交換價值的方式,從而邁向根本性轉型。這種轉型正在將價值和差異化來源轉向軟件、云和服務,從而發展出了全新的業務模式。要把握住這波巨大的價值創造機會,制造商急需重新全盤考慮,包括產品如何制造、銷售、運作和提供服務。而那些未轉型的制造商的當前競爭優勢則岌岌可危。


轉型推動力

轉型推動力


支持技術
在這些轉型力量的推動下,世界已經見證了一系列的技術創新,它們讓物聯網在當下無論是在技術上,還是在經濟上都變得切實可行。計算和通信基礎設施領域的技術創新與物品本身已經走向融合 — 畢竟,現在的汽車、家電和辦公樓都與互聯網實現了連接。


> 計算基礎設施: 數據捕捉和分析工具以及新的業務和軟件應用程序創造了全新價值形式

– 不斷擴大的數據存儲能力: 1956 年,IBM 的 305 RAMAC 在重達一噸、每月成本高達 3,200 美元的 24 英寸磁盤上只能存儲 5 MB 數據。現在,消費者花 85 美元就可以買到 1 TB 3.5 英寸磁盤驅動器(大小和重量與一本巴掌大的書差不多)。這項技術創新為日漸增多的數據提供了存儲保障。實際上,僅最近兩年產生的數據就已占全世界數據量的 90%
– 日益提高的處理器性能/效率: 創新的 Intel Pentium 處理器在 1993 年發布,當時運行 75 Mhz 時鐘頻率時功耗為 8 瓦。現在,Intel 的 Core i7 Haswell 處理器運行 3.5 Ghz 時鐘頻率時功耗為 84 瓦。在這二十年中,CPU 的功耗增加了 10 倍,而 CPU 處理性能激增了 47 倍

– 云計算/大數據工具的發展演變: Gartner 預測,包括按需計算、存儲和網絡資源在內的基礎設施即服務 (Iaas) 行業到 2016 年將增長 41%,成為一個價值 240 億美元的產業。新興架構(比如 Hadoop 這種數據處理架構和分布式文件系統)促進了對日益增長的海量數據的有效分析


> 通信基礎設施: 通過有線和無線(Wi-Fi、4G、藍牙、Zigbee)網絡實現各種物品與計算基礎設施的連接以及各種物品之間的連接。
– 網絡連接的發展演變: 不斷發展的 4G LTE 無線寬帶網絡可提供 100 Mbps下行速率和 50 Mbps 上行速率,而新興的無線技術標準,如ZigBee 等,可通過網狀網絡實現長距離、經濟和節能地無線網絡通信

– IPv6 地址方案的推出: 隨著與互聯網連接的“物品”呈指數級增長,我們需要一個地址池來提供支持,因此 IPv6 應運而生。現在廣泛接受的 128 位互聯網地址方案可提供約 3.4×1038(340 萬億萬億萬億)個唯一地址來滿足物聯網的需求
– 連接無處不在: 芯片制造商現正設計直接在硬件中加入連接功能(例如SSL 加密)的產品,從而減少對軟件代碼的需求。此外,盡管目前已經存在各式各樣的無線通信技術,但它們的數量還在增加。例如,到 2015 年3,預計公共 Wi-Fi 熱點將增加 350%


> 物品: 智能互聯產品和其他物品借助網絡連接將處理器、傳感器和軟件結合
起來。
– 組件的小型化和效率: 生產技術和芯片架構的進步使制造商能夠在不削弱用戶體驗的情況下嵌入組件。系統級芯片 (System-on-Chip) 解決方案可在一個 28 納米到 48 納米的芯片上集成電子系統的所有組件,而且低功耗32 位微控制器可使設備在一節 AA 電池支持下運行多年
– 處理器、傳感器和組件的價格越來越低: 規模經濟 — 例如,智能手機等設備的大規模生產壓低了傳感器和處理器的成本。據 Gartner 預測,從 2012到 2015 年4,大多數技術組件的成本將持續回落 15% 到 45%

– 軟件開發框架: 人們希望在產品內部以及隨著產品的不斷使用提供軟件,也希望獲得提供增值解決方案所需的業務應用程序,而且這種需求正在大幅增加。迅速發展的應用程序開發工具、開發社區和重復使用已經簡化并加快了軟件和應用程序的開發和創新


物聯網 (IOT)
物聯網由三個核心部分組成,也就是一系列的智能互聯產品、產品系統和其他物品通過類似于互聯網的通信基礎設施連接到正在創造全新價值形式的計算基礎設施。由于能實時提供產品狀態、操作情況和環境數據,因而支持控制、維修和升級產品和系統性能的功能。


對于制造商(即那些從事“物品”業務的制造商)來說,這些創新不僅有可能產生極其可觀的新價值,還可能顛覆現狀。這種新一代智能互聯產品打造的功能和生成的數據需要我們重新思考企業應用程序和關聯的生態系統,以便優化當前的業務流程,推動更好的決策和擴大創新領域。


智能互聯產品的功能
物聯網中的智能互聯產品模糊了產品和服務之間的界限,能提供一組同時為制造商和客戶創造價值的全新功能。制造商必須從戰略高度考慮和采用以下六個獨特的功能類別:
> 個性化/定制: 產品可供最終用戶或制造商在售出前(甚至在售出后)有效定制

- 示例: 福特 T 型車一度飽受詬病,聲稱只要它是黑色的,顧客就可以將其漆成任何顏色。一個世紀后,Motorola 的 Droid Maxx 也對其物理多樣性做出了類似的限制,但 Android TM 移動平臺和各式各樣的應用程序為它賦予了無限廣闊的定制空間,使得它可以通過添加和配置應用程序,以批量生產產品的成本打造一款真正個性化的產品
> 監控產品狀態/工作情況: 產品可以評估自身狀態、性能和操作者的輸入和狀態
- 示例: John Deere 的 WorkSight 技術將其設備連接到監控儀表板,使得公司管理者可以隨時看到整個車隊,并實時評估設備的性能。診斷數據通過無線方式傳輸到技術人員手中,因此,可能不等駕駛員注意到問題,技術人員就已經帶著更換零件出現在工作現場
> 監控環境: 產品可以通過傳感器和數據源評估外部環境

- 示例: 汽車行業的供應商 Continental AG 生產的擋風玻璃雨刷系統帶有雨水傳感器和軟件,可根據雨量控制雨刷清掃擋風玻璃的頻率。Continental還讓汽車制造商將該傳感器與車輛控制系統連接起來,以便傳感器可以在開始下雨時通知車輛搖上車窗或關閉天窗

> 遠程控制: 產品可以遠程實時操作
- 示例: General Atomics MQ-9 Reaper 是一款能遠程控制或自主飛行的無人機。它們可為軍方提供每周七天、每天二十四小時的全天候“空中偵察”。每架飛機每次可在空中停留長達 17 個小時,與此同時,訓練有素的機務人員則在基地安全地操控飛機、分析圖像,并根據偵察到的情報采取行動。此外,它們的成本只有傳統作戰飛機的 1/10 左右
> 服務/升級: 產品可以隨時隨地進行維修、更新和增強功能- 示例: Trane 公司隸屬于 Ingersoll-Rand 公司,是一家采暖、通風和空調(HVAC) 系統制造商,并且在它的系統中集成大量與其智能服務中心連接的數字傳感器。Trane 智能服務可以遠程解決 30% 的 HVAC 問題,而無需派
出服務車。此外,約 40% 的問題是在不到 30 分鐘的時間內診斷出來的。這就使得 Trane 及其客戶能夠降低成本并提高設備正常運行時間
> 自主性: 產品能夠通過分析實時數據實現自行操作、學習、更新和糾正

- 示例: Google 在 2010 年首次透露它一直在致力于無人駕駛汽車的研究。之后,谷歌的無人駕駛汽車已在公共道路上行駛了數十萬英里,而且數據現在顯示自動駕駛汽車比人工駕駛更平穩、更安全。擴大連接范圍,將其他系統納入進來時,汽車還能互相發送危險警告,根據車流量和天氣信息進行調整,甚至在經過十字路口時與信號燈交互


物聯網對制造商的影響
盡管產品和服務能力取得了成倍增長,但價值和差異化的來源已然發生了轉變。制造商現在有機會創造新的競爭優勢來源,但惟有注意到下面三種至關重要的價值轉變才能做到這一點:
> 價值正在從硬件向軟件轉變: 產品已從單純的物理組件向融合了處理器、傳感器、軟件和數字用戶界面的復雜系統演變。隨著制造商尋求加快產品創新和高效滿足日益多元化的客戶需求和法規規定,他們越來越傾向于充分利用軟件。舉例來說,汽車現在平均有 1 億行代碼,以便支持使用多種駕駛模式、各種發動機和排放配置、自適應巡航控制和語音命令
> 價值正在從產品向云轉變: 盡管智能產品支持眾多新功能,但產品內部可以產生的增量價值仍然有限。將智能產品連接到云端時,位于云端的產品數字組件便能擴展產品中的功能,并隨著產品的不斷使用提供各種全新的功能。制造商也發現,將產品功能移至云端可加速服務、增強功能和創新。例如,Wi-Fi 音樂系統將核心功能從產品移至云端,顯著簡化了產品設計,改善了用戶體驗,還能與其他應用程序和服務更好地集成
> 價值正在從產品轉向服務: 市場推動力和競爭減弱了以產品為中心的戰略(注重在銷售時獲得最大回報)的生命力,同時催生了業務模式轉變。產品與服務集成起來,希望利用服務在整個產品生命周期中實現新價值,或單純利用按需服務實現所需的結果。舉例來說,飛機引擎制造商銷售飛行小時數,而不是引擎,這就促使制造商優化產品正常運行時間、開發增值服務以及支持運營商更好地管理成本


這三種至關重要的價值轉變已產生了新的競爭優勢來源,但它們還需要新的技能、基礎設施、文化標準和運營模式。對于通過轉型來滿足智能互聯世界需求的制造商來說,軟件、云和服務的融合將成為創新的熔爐,成為差異化、全新業務模式和顛覆性技術的基石。而那些未轉型的制造商的當前競爭優勢則岌岌可危。


應對物聯網
制造商必須開始改變現有的業務流程,并從根本上重新思考如何在物聯網中創建、運作和服務于智能互聯產品。如果在此問題上處理得當,制造商在未來將有巨大的機會打造出產品和服務優勢:
> 轉變產品的創造方式
– 制造商必須計劃和設計靈活的平臺,這些平臺能使產品在上市前后遠程提供個性化、增值服務和產品增強功能
– 制造商必須解決將處理器、傳感器、軟件、數字化用戶界面和網絡連接組合在一起帶來的復雜性,并提供簡單的用戶體驗
– 制造商必須將產品使用情況數據納入到研發過程中,并推出新功能,定義規范和增進客戶的親近感
> 轉變產品的服務方式
– 制造商必須實時計劃和提供遠程軟件和服務更新,同時確保給客戶帶來的中斷少、邊際成本低
– 制造商必須跟蹤資產,分析實時產品使用情況數據,以便能預測零件需求,進而計劃和優化產品和服務用零件的管理和庫存控制
– 制造商必須將主動式和響應式維護捆綁起來,并且提前為技術人員提供信息以提高首次修復率,從而計劃和優化現場服務管理流程
> 轉變業務模式
– 制造商必須重新考慮業務流程和業務模式,以便大限度提高產品在整個使用壽命周期內的收益,而不僅僅考慮銷售時的收益
– 制造商必須對壯大的合作伙伴和供應商生態系統日益增加的復雜性進行計劃,并考慮隨之而來的機會和威脅
– 制造商必須捕捉和分析產品數據,以便預測產品服務需求以及用戶是否希望獲得其他服務和功能
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