生態騰云:云時代的研發數字化轉型

2023-03-20 12:30:45 來源:軟服之家
作者:田鋒來源:踏雪當歌

在《知識在前方,智慧在遠方——研發數字化轉型的底層邏輯》一文中,我們指出,研發數字化轉型的本質是“研發知識利用方式的轉型”。據此,新工業社會利用知識的方式的五次轉型:知化、秩化、治化、智化和織化,即五個ZHI,最終促成研發數字化的五次轉型,如圖1所示。


(資料圖片僅供參考)

在《研發數字化轉型三級跳》一文中指出,研發數字化轉型五級成熟度的中間三級——精益轉型正向變革智慧革命是當下中國企業,特別是復雜產品研發企業最需要的過程,是研發數字化轉型中最常見的“三級跳”。

圖1. 研發數字化轉型的五級成熟度

看官應該已經猜到,今天的話題將是“跳出三界外”的第五級——生態級。未來工業將是個基于新ICT(特別是云計算和大數據)技術的生態化的工業。相應地,生態化必將是未來工業研發數字化轉型的重點。因此,如果說“三級跳”的特征是“逐級跳躍”,那第五級就是“生態騰云”。

個體和小微崛起的云時代

云時代是個體崛起的時代,企業漸漸無所謂大小,或者說,大企業終將消失,可能會分解成為中小微企業甚至個人,成為“水樣組織”。企業不再是傳統意義的有邊界的企業,具有網狀特征,更像一個社會,抑或全社會就是一個大企業。產業鏈之間的邊界也會越來模糊,跨產業鏈的云化生態將是未來全社會數字化轉型的終極形態。

工業企業的研發體系也隨之生態化,即要匹配、服務并促進全工業體系的生態化,充分利用生態化中的技術服務化和服務開放化特征,支持研發對象——產品的生態化運營

工業軟件既是工業品,又是支持工業數字化轉型的支點。因此工業軟件的云生態化轉型,既是工業體系生態的一部分,又是工業體系生態化轉型的支撐,需要與工業云生態相匹配。工業云平臺其實就是利用工業軟件云搭建而成的工業運行平臺,是工業企業建立研發生態的基礎與載體,平臺發展是生態建設不可或缺的工作。隨著生態的衍進,平臺應逐步發展演變,形成良性互動、可持續及自生長的模式。

在云時代,創客和極客等個體或小團隊在增加,制造資源的生態化成為趨勢,特別以靈活的人和知識為基礎的研發資源更加分散,變成散點或網狀,迫使大企業開始采用更為靈活的柔性的用工模式。其實,大中企業會發現利用開放式創新模式可以獲得更廣泛的研發和創新資源。生態化中的服務化和開放化特性,使得中小企業甚至個人都可以參與到大中型企業的研發和創新活動中。因此,未來基于工業云的開放式研發模式越來越成為趨勢,研發和設計外包將日益增多,如圖2所示。

圖2. 基于工業云的的開放式研發趨勢

中小企業的數字化轉型一直是重災區,但云時代個體崛起的特征,讓中小企業的數字化轉型具有天然的優勢,其數字化轉型問題將迎刃而解。即使全工業體系沒有進入生態化時代,工業云生態本身可以針對中小企業先行一步,生態化模式能夠提前實現中小企業數字化轉型的夢想。

生態化是云時代的工業特征

云時代的社會和工業都呈現出前所未有的特征。這些特征之下生長出的特殊物種和群體,也出現了不同以往的技術模式、商業模式和工業模式,數字化轉型模式也會隨之發生變化。如何順應大勢,如何利用好這些特征和模式并發揚光大,是云時代數字化轉型的重要課題。

圖3. 工業云生態示意圖

今天既然被定義為云時代,那必然是個新時代。這個新時代,與傳統時代相比,不僅僅是技術的變革,更是模式的革命。云時代的工業出現一個新特征——產品經濟轉型為服務經濟。而服務經濟則有兩大特征,一個是技術服務化,另一個是服務開放化,如圖3所示。

1.技術服務化

過去,我們直接銷售產品,而在云時代,產品是服務的載體。說到服務經濟,你一定會想到服務型制造,服務型制造的一個典型案例是發動機由賣改租。過去航空發動機制造出來賣給飛機公司,現在直接掛到飛機上來銷售機時,飛一小時,收一小時的錢。這種租用當然不是簡單的租用,發動機公司要對其安全性負責,能夠直接提供比飛機公司更專業的維護,這對發動機的性能、質量和成本更有益。這種租賃方式結算下來,飛機公司、航空公司和發動機公司反而都更賺錢。

另一個產品服務化的實例是現下流行的網約車,這其實是汽車產品服務化的結果。擁有財產不僅是采購費用高,在擁有過程中產生的費用也許更高,所謂“車買得起用不起”就是這個意思。在汽車的生命周期中,保險、折舊、維修、停車等費用之和遠遠大于買車的費用。期間花費的人力和精力等無法計算的無形成本也因“人”的價值而不同,或將成為最大的成本支出,特別是對那些收費很貴的人,并且,這些人對于產品的維護保養還并不一定專業。

傳統模式上,工業產品需要通過購買來獲得,購買的產品可以獲得終身使用授權或者階段使用授權。購買之后,產品安裝在你的工作場所上,你便擁有了產品,這是你的資產。和大多數資產一樣,產品也會隨時間貶值。這種模式就是傳統的“商品買斷模式(Paid-up)”

但云時代的新模式讓產品得以還原其初衷——使用后產生價值。用戶擁有任何產品,關注的都是使用后產生的價值,而不在于產品本身。過去迫于無奈,只能先購買且擁有它,才能獲得使用價值。現在可以直達價值本身,無需多一道沒用的購買(擁有)手續,這種模式被稱為“產品服務化模式”。產品不再是用來買賣的,而是服務的載體,而且有些產品,特別是軟件產品(SaaS軟件)具有強大的自服務能力。隨著經濟的發展,人收入越來越高。靠人服務,成本只會越來越高,這就是所謂“中等收入陷阱”的成因。用人服務,每增加一次服務,就增加一份成本。一旦將產品服務化,用技術來替代人,那邊際成本為零。服務增加一次,但成本并不等比例增加,甚至不增加。

顯然,工業云的技術服務化實際上降低了產品使用的經濟門檻和技術門檻,有利于用戶使用工業產品及其服務。

2.服務開放化

過去,產品相關服務只能由供應商或者代理商來提供。通過有限的供應商來提供服務,不僅貴,還存在瓶頸。但在云時代,任何人都可以通過云平臺為其他人或組織提供服務,可以由全社會技術專家提供服務。通過這種有償服務,社會上所有具備一技之長的人均可以獲得一定經濟收入。而且,通過互聯網提供服務,服務對象可能是海量的,向每個服務對象收取少量服務費就可獲得可觀的收入。

過去,在開發商處購買的產品,如果開發商服務人員的專業與購買方專業接近,可以提供具有行業化、知識化等專業屬性的服務。但如果專業差距比較大,只能提供常規的使用服務,很難提供專業化服務。服務開放化后,企業可以通過最低成本找到對該行業特別了解的服務者,他們提供的服務可能比供應商更專業,更精準。其實,能為你提供最解渴且低成本的服務的人往往是你的同行甚至是同事,而不是供應商。投入產出比最高的服務對象也是你的同行或同事,因為你已經掌握了他們需要的技術而不需要額外學習,少量的服務成本即可獲得不錯的收益。

過去,工業產品的服務是由開發商來提供的,代理機制使得這種服務由代理來提供更受歡迎,因為代理具有就近特征,可以快速且低成本地趕到現場提供服務,性價比較高,是產品開發商、用戶和代理商三贏的模式。但這種模式在非云時代才有優勢,那時候產品在線下交易、線下使用和線下服務。

顯然,工業云的服務開放化實際上降低了產品使用的技術門檻和人才門檻,有利于用戶使用工業產品及其服務。

3.生態看似開放,實為聚合

云時代的工業特征——技術服務化和服務開放化其實可以統稱為生態化,這正是工業云計算模式與傳統工業的運營方式的最大的不同,也就是說,云計算提供了生態衍進的土壤。所謂生態,就不僅只有一個物種,而是有很多利益相關的物種聚集在一起,形成一個或多個相互支持的完整閉環,稱為生態鏈。生態的外在表現是“開放”,但其本質其實是“聚合”,一種更大的聚合。工業云生態的本質是將工業相關的所有資源通過云計算平臺聚集在一起,形成聚合效應,打造一個工業價值共同體,所有與工業相關資源都可以以最高的性價比在這里獲得最大的收益。城市里的商業地段之所以貴,是因為那里已經被經營的人流似水,有人便有市場,在這里賣什么東西應該都不會差。

云時代的工業數字化平臺

工業云平臺是工業生態的基本載體,提供了生態衍進需要的技術環境,并隨著生態衍進趨勢隨時調整。工業云平臺提供了具有共享特征的通用框架、基礎素材和公共資源,各物種在其上繼續開發和經營自己的獨特生態。

自從云計算技術出現后,全球工業數字化廠商很早就開始了相應的布局。經過最近十年的發展,多家國外著名工業數字化廠商開始提供相應的工業研發云平臺。不同的工業研發云平臺有不同的理念、技術和解決方案,這些方案無所謂好壞,完全基于用戶需求,不同需求必然產生不同解決方案。

云時代的制造業數字化平臺并不應該將過去高完備度和集成度的企業或產業鏈數字化平臺直接上云,而是應該是由追求靈活性的一系列SaaS軟件構成,這些SaaS軟件既可相互集成、又有相互獨立且可按照制造業需求靈活組織。如圖4所示。

工業PaaS是在通用的PaaS之上增加工業屬性而形成的,這些屬性則由一系列具有工業特性的服務(原子化和服務化的組件)來提供。基于這些原子化服務而開發的工業SaaS,必然充滿活性和自由。工業SaaS可大可小,小型SaaS還可根據業務流程整合成為大型SaaS。基于這種開發路線,可以獲得和線下軟件擁有功能相同甚至有所超越的工業SaaS。

圖4. 基于工業Paas開發數字化轉型云平臺

如果說過去的大型軟件是堅固城墻,那么現在的工業SaaS就是一塊塊磚。經典的城墻雖堅固,但也太古板,一旦建成,就很難變身。

工業SaaS則身段柔軟,充滿靈性,不僅自身可以快速變化,它們之間還可以低成本快速聯合形成更大的城墻。工業PaaS則更加動態,更加柔性,像水泥、沙子一樣具有流動性。能開發什么業務的SaaS,取決于PaaS中有何種業務組件(服務)。PaaS中的組件更是不會固定不變,恰恰相反,組件池是面向人民群眾的汪洋大海,任何人都可以成為組件的開發者和提供者。如此一來,SaaS如何云卷云舒,PaaS如何潮起潮落,全看社會上和工業中的業務需要,而不是像傳統業態那樣,被軟件和平臺約束和綁架。

工業PaaS中引入的具有工業屬性的組件和服務,包括:

1)算法引擎,譬如數學、物理、化學等自然科學的理論算法、工程科學算法、工業機理、工業品模型等;

2)知識服務,包括通用工業知識、工業行業(如航空、航天、船舶、汽車、電子等)知識的相關組件;

3)交互服務,比如交互操作、數據展示、圖形展示等引擎。組件和服務,在IT界是慣常概念,比較容易達成。

但知識組件、算法引擎等組件,過去都是深入和緊密融合在工業軟件之中,很少服務化。現在動手服務化,難度自然不小,所以工業PaaS的形成難以一蹴而就,乃漫漫長路。工業SaaS的開發更需要大開大合,其經濟代價和時間成本都很高。

通常,工業SaaS是需要覆蓋完整業務的軟件,其業務流程長,場景豐滿,軟件需求的清晰化具有挑戰。因此,我們建議先從工業APP入手。工業APP是針對特定業務場景的SaaS化小程序。相對于SaaS,APP業務場景小而穩定,需求梳理較容易。從工業APP入手,起點低,難度小,容易見效。

如果你對場景的理解全面,需求清晰,可直接開發SaaS。正如前文所講,還可以利用SaaS的靈活性,將多個SaaS可以整合成為大型的SaaS,這是云的特征和好處。SaaS之間的關系天然密切,交互容易,甚至不同SaaS所使用的底層服務組件都是共通的。因此,SaaS的規模可以做適度控制,不要貪大求全,不要試圖在一個SaaS中解決所有的業務問題。

工業云生態的反脆弱性

反脆弱性是納西姆·塔勒在《反脆弱》一書中提出的概念。有些事情能從沖擊中受益,當暴露在波動性、隨機性、混亂和壓力、風險和不確定性下時,它們反而能茁壯成長和壯大。脆弱的反義詞是強韌,而反脆弱超越了強韌性。強韌性能讓事物抵抗沖擊,保持原狀,反脆弱性則讓事物變得更好。它具有任何與時俱進事物的特質,決定了有生命的有機體或復雜體與無生命的機械體之間的區別。三個典型的實例是:1)勞動可以強身健體,雖然勞動讓身體勞累;2)逆境會鍛煉毅力,雖然逆境讓精神痛苦;3)在殺蟲劑的環境中,昆蟲產生了藥性,甚至進化出耐藥物種。

相較于經驗化的脆弱性及智慧化的柔韌性,生態化是反脆弱的。反脆弱的特征是:凡殺不死我的,都讓我變得強大。生態化從數據織錦出發,獲得的機理不是明確和靜態的,而是不停進化的,進化的特征之一就是反脆弱。你越是想用反例推翻它,它進化的就越快,因為它會利用你的反例數據來修正自身的模型。生物的進化是因為外來威脅導致的,而威脅的原始目的是干掉你,但卻讓你進化了。

通常,生態化研發初期獲得的知識和機理其實是遠離實際的,但每次獲得一個意外數據,它就會修正“機理”。在經驗主義看來,這個意外數據是令人討厭的,它會讓你的經驗失效,相當于殺死了你。但在生態化看來,卻如獲至寶。在任何一個研發體系中,任何一次新的沖擊都會帶來新知識、新資源和新服務者,并快速成為生態體系的一部分,那對本體系帶來的增強作用大于沖擊帶來的危害。

生態化研發是以去中心化的個體崛起和無為而治的“水樣”組織為特征,這種組織天然就有一種反脆弱性。任何一種沖擊力,都會讓不合格的個體犧牲,而與之伴隨的是,合格個體會吞并犧牲個體而變得更強壯。因為弱小個體的消失及合格個體的增強,整個集體將變得更強大。這符合《反脆弱》中的一個原理:自己的錯誤往往只會讓他人或集體受益,好像個人天生就該為更崇高的利益而非自己的利益犯錯。

反脆弱性有其優越性,也是生態化研發的天然屬性,但更高的堅韌性仍然是我們對研發體系的不懈追求,尤其那種質量要求高、挑戰大的大型復雜產品的研發。畢竟,反脆弱性的前提是這種沖擊不會造成嚴重損傷,而堅韌性卻可以提高抗損傷能力。所以,生態研發體系的堅韌性仍是主流,基于確定性知識加工而成的智能知識插件(APP)仍然是“織化”了的研發體系的主體要素。

擁有二十多年研發、技術、管理與咨詢經歷,為近百家企業提供研發體系規劃、建設和研發信息化咨詢,是中國航空三大主機所、船舶工業某研究院、中國中車等企業的精益研發、知識工程、仿真體系建設項目總設計師,著有工業與智能制造熱門圖書《精益研發2.0》、《知識工程2.0》、《制造業知識工程》和《苦旅尋真》

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