智能產品的工業服務設計研究

金　青　張　忠（常州工學院，常州 213022）

智能產品的工業服務設計研究

金青張忠
（常州工學院，常州 213022）

ICT技術和智能產品的廣泛應用使工業企業迎來了以提供服務創造更大價值的機會。在分析顧客使用產品“前——中——后”的服務體驗行程的基礎上，建立了新型的工業服務需求模型；提出了以智能產品為前臺、與后臺服務支持系統相配合的新服務提供方式；進一步提出了智能產品服務行為設計的主要思路；最后以一個典型案例驗證主要觀點。

智能產品 服務設計 工業服務 ICT技術 產品服務系統

引 言

盡管服務正在不斷擴大其市場份額，但國內服務業仍然以傳統勞動密集型為主，不易擴大經濟規模，很難滿足高標準的質量要求，也達不到高的生產效率和利潤率。近年來國內制造業開始涉足服務業務，嘗試發展工業服務，試圖通過服務來拓展新業務、吸引顧客、創造新價值，但是由于缺乏與顧客之間的共同價值基礎以及有效的服務手段和途徑，許多企業設計出來的服務模式顧客并不買賬，成效不顯著。

服務是人、技術和商業價值完全融合的“產物”。隨著ICT（Information Communication Technology）技術的飛速發展，人們感受到了與ICT技術密切結合的智能產品所帶來的高效能，以及與它相聯的知識信息密集型服務活動所創造出的巨大新價值。作為掌握著更加專業的ICT技術和更加豐富的知識、技能的工業企業，迎來了新的機會。憑借長期積累的知識、技能和技術加入到這類新型服務活動中去，創造出新的更大的價值。鑒于此背景，本文以工業4.0三大標志之一的智能產品為對象，分析圍繞它的顧客服務體驗行程，在共創價值的基礎上建立工業服務需求模型，繼而確立出服務行為設計的主要思路。

1　文獻綜述

近年來國內關于工業服務的研究主要呈現以下幾個方面:

（1）從制造業轉型的角度研究制造業服務化轉型升級的路徑和對策，如21世紀的先進制造模式服務型制造［1］，推動“兩化融合”的戰略舉措，即從生產型制造到服務型制造［2］，制造業服務化的路線圖［3］，OEM從LP到服務型制造的體系升級與實施模式［4］等。

（2）關于工業服務的理論、技術、影響因素、知識體系等基礎性研究，如工業服務的理念、價值和方法［5］，制造業服務化的內涵與動力機制探討［6］，影響工業服務外包的因素分析［7］，裝備制造業服務化過程及影響因素研究［8］，服務型制造模式的能力知識體系架構［9］等。

（3）從價值創造的角度研究從單一產品到產品服務系統的發展，如跨國公司對服務型制造價值形成研究［10］，新型產品模式與制造范式［11］等。

（4）從服務開發設計的角度研究服務需求解決方案，主要有關于公共服務設計研究，如顧客體驗的綜合交通樞紐服務設計研究［12］，圖書館空間和服務設計應用研究［13］；關于網絡信息平臺和終端設備的服務設計研究，如面向移動平臺的消息通訊服務設計［14］，手持移動設備的服務設計［15］；關于服務方法論的研究，如服務設計中服務要素組合方案的方法［16，17］，面向流程的業務服務設計方法［18］；關于工業產品的服務設計研究，如基于服務設計的洗衣機創新設計研究［19］等。

其中，第一、二類文獻較多，但無法對特定的工業服務設計產生直接的指導價值；第三、四類則是更有指導價值，但目前國內這方面的文獻相對較少，并且國內第四類文獻較多地集中在商業服務設計、公共服務設計研究和網絡信息平臺服務設計研究上，有關工業產品乃至工業產品服務系統的服務設計研究文獻很少，然而這恰恰是工業服務的重點，也是廣大的工業企業涉足最多的領域。可見，目前國內的研究對指導或引導工業企業開展產品相關聯的工業服務創新，缺乏足夠的支持力度和深度。

2　基于共創價值的工業服務需求分析

過去顧客創造價值的過程全部是由他自己掌控，工業企業只是產品或零部件的提供者。隨著服務理念的不斷發展，工業企業開始考慮從“產品或零部件的提供者”向“服務提供者”轉變，通過提供服務“介入”到顧客創造價值的過程，并逐漸承擔顧客大部分價值的創造工作，如圖1所示。

圖1　工業企業在顧客創造價值過程中作用的轉變

工業企業在顧客創造價值過程中所創價值的大小，隨著它對顧客過程的支持程度的加大而不斷增大，如圖2所示。工業企業從僅僅提供商品，發展成為提供系統、支持顧客運營、參與技術流程、參與經營活動，給予了顧客愈來愈大的支持；工業企業創造的價值也由售賣產品所得，增大到可以按照服務合約多次收益或持續收益，甚至可以與顧客一起分享經營利潤。如此，工業企業的利益就與顧客的利益綁在了一起，具有了共同的價值基礎。

圖2　工業企業與顧客共同創造價值的方式

工業企業“介入”到顧客創造價值過程的機會，取決于顧客對服務的需求。詳細地分析顧客在使用產品前、使用中和使用后的體驗行程，可以發現其中存在著的和潛在的與工業企業進行互動和協作的機會，這就是服務需求，如圖3所示。在ICT技術的助力下，這種互動和協作正變得愈來愈有效和高效率，因而也越來越被顧客迫切需要。以前，傳統工業企業與顧客之間的互動活動大多集中在產品購買前后的一段時間內；ICT技術廣泛應用后，互動活動的范圍可以擴大到了產品“使用前”、“使用中”和“使用后”全過程，工業企業遂得以將自己創造價值的活動由“使用前”拓展到了“使用中”和“使用后”，與顧客一起協作創造新價值。

從圖3可以看出，工業服務的形式將由傳統的補充性服務發展成為全生命周期的伴隨性服務和代替顧客行使部分使用管理職能的替代性服務，服務需求的個性化程度也將由傳統的共性需求轉變為大量的個性需求。在這種情況下，如果不能有效地借助于ICT技術等高效率、高效能的手段，單靠傳統的人工服務方式，是根本無法實現的；而ICT技術在服務中的具體應用，則是通過智能產品和與之相聯的功能強大的網絡信息平臺及其背后的豐富的數據資源和計算資源來實現的。

圖3　顧客服務體驗行程（服務需求模型）

3　智能產品對服務提供方式的改變——即基于智能產品的新服務提供系統

所謂智能產品，“就像給智能芯片穿上一件合適的外衣，借助著產品這個有形物體將智能技術的益處帶給大眾”［20］，可以對外部信息進行自動接收、認知加工、分類處理，對人的思維、構想進行模擬，以一種具有部分人類“智力”的機器實體參與到人類生活中，自覺從事更為復雜的工作。因此，它具有敏銳的環境感知和自身識別能力、智能的處理能力、便攜的信息接收和交互方式以及表征信息的載體等特征，能夠被識別、可以在任何時候被定位，并能知道它們自己的歷史、收集當前狀態的數據、進行數據通信；還能夠理解自身如何被使用，并能通過尋優確保它在工作范圍內發揮最佳作用。在ICT技術高度發達的互聯網、物聯網環境下，智能產品已不再是單一的實體產品，而是與軟件和互聯網、物聯網等設施高度集成的系統性產品，與傳統的產品概念有著很大的區別。

由于具備了這些特征和能力，智能產品可以改變傳統的“面對面”接觸服務提供方式（該方式一直是傳統產品使用的最為廣泛的服務方式，弊端在于服務效率與服務個性化兩目標難以兼顧），為一種新的“前——后臺”服務提供方式提供有力的支持。這種“前——后臺”服務提供方式如圖4所示，就是:

（1）“前臺”是與顧客的接觸程度較高的部分，主要由智能產品擔當，致力于滿足個性化需求。充分利用智能產品的敏銳感知能力和信息采集能力，向用戶提供環境訊息，收集用戶行為數據；借助智能產品內置的“功能模式”這一形式，充分利用智能產品的智能處理能力來減少或簡化用戶的操縱行為，且這種內置模式是可以個性化的、可優化的、可及時更新的；充分利用智能產品作為信息載體和作為用戶交互接口的能力以及便攜的通信能力，向用戶呈現所需要的信息、知識和問題解決方案（或問題解決渠道），或者傳遞遠程支援服務。智能產品在服務中扮演了媒介和載體的角色。

（2）“后臺”是與顧客的接觸程度較低的部分，由服務支持系統（服務平臺）擔當，致力于采用工業化、標準化、智能化的服務流程來提高服務運行的效率。后臺的服務行為更多的是應用已有的能力和數據資源來為另一方提供便利好處［21］，在ICT技術支持下，這種服務行為主要表現為應用KMS（Knowledge Management System）中的知識、模型，和PLM中的豐富數據資源，以及軟件等計算資源，進行大數據運算、處理，得出優化方案或預測結果，然后提交給前臺。后臺服務所需的資源不僅僅是物理資源，知識、信息和軟件等計算資源正發揮著越來越大的作用。

（3）前、后臺之間的銜接則是通過智能產品與物聯網和互聯網進行通信來實現。在強大的物聯網和互聯網絡支持下，服務可以來自于多個服務提供者，比如商業活動的參與者，而不再僅局限于本企業。

圖4　基于智能產品的“前——后臺”服務提供系統

由上可見，智能產品的服務提供方式和服務資源在ICT技術支持下已較傳統產品發生很大的改變。服務提供者與接受者之間的服務活動可以是遠程進行的，不必非是面對面的；服務提供者可以是本企業，也可以是多個商業過程的參與者；服務可以由一方獨立完成，也可以多方協作完成；服務資源亦愈來愈倚重于知識、信息和軟件等計算資源。

這種基于智能產品的“前——后臺”新服務提供方式有效地解決了提高服務個性化程度和提高服務效率兩個目標的統一問題，是傳統服務提供方式無法實現的，其關鍵成功因素是前臺服務行為和后臺服務行為的合理劃分，以及前、后臺之間的良好銜接。

4　智能產品及其服務支持系統的服務行為設計思路

智能產品及其服務支持系統的服務行為設計，主要考慮以下5個方面的內容。

4.1以軟件、ICT技術為主要行為模式，以信息、知識密集型解決方案為主要服務內容的全方位服務設計

區別于傳統服務模式，智能產品及其服務支持系統的主要服務行為模式是用“軟件+ICT技術”來遞送（執行）服務，而服務的主要內容是以信息、知識為主導的需求解決方案，概括起來，就是“服務解決方案←軟件（含APP）←信息知識資源←硬件設施”的行為模式，ICT技術是基礎。其中，軟件作為一種“執行”技能的體現，在智能產品中扮演了至關重要的角色，不僅可以控制硬件特性和功能、提供滿足客戶需求的解決方案，還可以遞送第三方服務（APP）。通過軟件可以提供愈來愈多的新功能，而且不一定非要通過制造商制造新的硬件部件；通過軟件可以訪問客戶、加深客戶關系、協助或替代客戶應用和管理產品，也由此產生出一種新的盈利模式——軟件盈利。

智能產品及其服務支持系統所提供的服務形式是全方位的。除了傳統的上門服務、門店服務、電話服務等面對面的活動之外，增加了許多新的服務形式，如圖5所示，這些服務形式在ICT技術的支持下都能高效地開展和實施。其中，遠程支援服務主要是通過遠程操作、控制和指導來給予顧客技術、技能方面的支持，借助于軟件來開展；合約服務主要是服務提供者作為承包者來承擔顧客價值創造流程中的一些工作并擔負相應的責任，是一種長期的伴隨性服務，具體如維護保養服務、產品或組件的開發設計服務、定制服務、運營管理服務、租用服務、效用服務（以服務替代產品）以及提供專業性強的監測診斷及對策服務，這些服務的高效開展也都是以軟件為基礎的；捆綁服務則是捆綁顧客使用行程中由第三方提供的金融支付、物流、安裝工程、回收等關聯服務，目的是提供“一站式”服務、減少顧客的麻煩，捆綁的方式主要也是通過APP、客戶端等軟件。

圖5　基于ICT技術的全方位的服務形式

4.2“前——后臺”一體的“系統”服務行為設計

作為前臺的智能產品的服務設計和處于后臺的“服務支持系統”（或稱“服務平臺”）的服務設計是不可分離的，必須將二者作為一個有機的整體、一個“系統”來設計。但兩者的分工不同，前臺“智能產品”的服務行為主要提供各種用戶個性化需求的解決方案（例如各種功能模式）或解決途徑（例如APP）；后臺“服務支持系統”的服務行為則是對前臺的服務請求給予高效能的響應，從前臺獲取大量用戶個性化數據，應用后臺強大的數據資源、知識資源以及強大的計算能力，快速而智能地制定出優化的、精準的問題解決方案（或結果），而后提交給前臺。前、后臺有機結合成統一的“系統”，既能提供針對性很強的個性化的精細服務、精準服務，又能實現高的服務運作效率，這樣才能使工業企業服務業務運營的收益得到保障，畢竟工業企業運營的方式不能類同于“手工作坊”。

4.3面向全用戶需求的服務行為設計

智能產品及其服務支持系統的服務行為設計，必須是面向產品全生命周期的所有利益相關者的需求，而不僅僅是產品的直接用戶。這些利益相關者既包括產品商業過程的參與者，還包括代表公眾利益的組織如環境管理組織、公共安全管理組織等。以汽車為例，其使用過程中的利益相關者如表1所示。

表1　智能產品“使用中”主要利益相關者（以汽車為例）

續表

由于ICT技術帶來的便利，使得“直接用戶”之外的利益相關者與智能產品之間的聯系變得更加頻繁、緊密，故而在智能產品服務系統設計時不得不考慮他們的需求，增加面向他們的服務模塊，否則就會被邊緣化、被逐漸淘汰。

4.4縱深的服務行為設計

所謂縱深的服務行為，是指能深入地介入到顧客（客戶）創造價值的過程中去的服務行為，如參與其技術流程并擔負部分責任，甚至參與其經營活動并分享利潤，力爭成為顧客（客戶）的性能合伙人、價值合伙人，而不是僅僅是物料供應商。這種服務行為對于B2B工業企業尤其重要。為此，除了進行響應需求的服務行為設計之外，還需要進行深度的、主動的服務行為設計。

這種作為客戶的性能合伙人、價值合伙人介入到客戶創造價值過程的服務行為，主要有:主動跟蹤最新技術動態和競爭動手的動態、主動了解和分析客戶需求、主動研發新品或持續改進產品、主動與客戶交流相互促進創新、主動協同協作客戶的研發創新等工作。以汽車零部件或器件制造商為例，如圖6所示。

圖6　B2B縱深服務行為（以汽車零部件制造商為例）

為了提高這種縱深服務行為的效率和效能，建立M2M數據通信通道（實現工業互聯）、共享產品數據資源、共享或有條件的共享軟件等計算資源，是縮短企業研發端到客戶需求端“距離”的有效途徑。

4.5開放的服務行為設計

從表1還可以發現，圍繞智能產品的服務除了本企業提供的之外，還有其他利益相關者所提供的服務，也應一并放入到“服務框架”中去，從而拓展服務業務的范圍、增強服務功能，變單一的圍繞產品功能的服務為圍繞產品應用的服務，甚至于圍繞效用的服務。因此，在智能產品及其服務支持系統的服務設計中，應考慮面向所有可能存在的可信服務提供者的開放式的服務行為設計，也就是允許隨時添加其他服務者提供的服務APP、客戶端等，或者提供這些可信服務的直接鏈接，提前是必須先進行“可信”安全資格認定。開放的服務行為設計是智能產品與傳統產品的顯著差別所在。

5　案例印證——英飛凌圍繞汽車安全開展的產品及服務設計

總部位于德國Neubiberg的英飛凌公司是全球頂尖汽車電子半導體芯片廠商，1996年在無錫投資建立了第一家中國企業，目前英飛凌（無錫）工廠已成為國內實現工業4.0智能制造的典范［22］。它圍繞汽車安全設計和生產系列智能產品，并且與合作伙伴一起致力于汽車安全環境服務系統（設施）的構建，有著較為先進和系統的服務設計理念，非常值得分析。主要體現為以下幾點:

（1）“系統”發展的觀念——秉行“從產品到系統”和“從系統到市場”的發展策略。英飛凌圍繞汽車安全開發和設計智能產品，形成了一個完整的產品體系，提供整套的汽車安全應用解決方案，不僅包括汽車自身駕駛安全系列的產品，還包括汽車使用（應用）中的安全及環境系列產品，如可信平臺模塊、車對車通信安全模塊、e-Call通信模塊、調校保護系統、防盜鎖止系統和板上安全通信系統等，如圖7所示。可見，英飛凌是從系統層面理解客戶需求。

（2）緊扣與ICT技術密切結合的智能汽車、汽車物聯網等最新發展趨勢開展產品及服務設計。例如可信平臺模塊、車對車通信和車對設施通信安全模塊、eCall通信模塊等。

（3）全用戶的服務。不僅細分了汽車制造企業這一用戶群體，針對每一種不同成本需求的汽車用戶開發設計了不同的安全系統產品組合，而且還考慮了汽車安全及環境服務機構、車聯網服務平臺的需求。針對汽車安全及環境開發了面向交通擁堵和防事故監測、收費控制、優先緊急救護等機制的C2I（Car-to-Infrastructure）車對基礎設施通信產品模塊和eCall車載緊急呼叫系統；針對車聯網開發了可信平臺模塊（TPM）保障通信鏈路的安全。

（4）深度服務。①幫助有需要的汽車制造企業設計特殊的安全應用解決方案、定制安全模塊，直接參與汽車產品的開發設計工作，提供安全模塊的設計及制造服務，并且承擔部分技術責任，成為這些汽車制造企業的“性能合伙人”。②憑借其作為安全微控制器全球市場中連續15年的領軍者資歷、加上汽車領域所積累的40多年經驗、專業知識和技能，積極參與汽車安全行業標準和規范的制定，成為了汽車行業協會和組織的“價值合伙人”。

（5）強大的后臺服務支持能力。主要體現在:①智能制造，英飛凌（無錫）工廠成為國內先進的工業4.0智能制造的典范，能接受從平板電腦上下達的訂單，在生產流程中接入用戶數據，進行高度智能化、自動化、數字化地生產、物流，實現了個性化定制和高效率的統一；②PLM產品數據管理，工廠生產的每一件產品都帶芯片，內含自己的ID數據信息，該數據在研發、生產、物流、商業流程的各環節中不斷被豐富，實時保存在統一的PLM數據平臺中，可供產品“使用中”的維護環節和“使用后”的回收廢棄環節追溯利用。

圖7　英飛凌針對汽車安全服務系統的產品系列

6　結 論

（1）工業企業的服務是從產品使用（應用）體系擴展而來的。詳細分析顧客在使用產品前、使用中和使用后的體驗行程，發現提供者與接受者之間互動、協作機會亦即服務需求，特別是在ICT技術支持下日益增多的信息、知識、技能密集型服務。

（2）智能產品對工業企業的服務提供方式產生了大的改變，其敏銳的感知和識別能力、智能的處理能力、通信能力和信息載體能力，與后臺強大的資源相配合，使得“前——后臺”分離的新服務提供方式得以高效和有效地實現。

（3）智能產品的服務設計應將智能產品和后臺的服務支持系統作為“一體”進行系統化設計，并且面向全用戶需求進行全方位的、有縱深的、開放式的服務設計。

注釋:

①http:∥www.infineon.com/

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Research on the Industrial Service Design of Intelligent Products

Jin Qing Zhang Zhong
（Changzhou Institute of Technology，Changzhou 213022，China）

The wide application of ICT technologies and intelligent products made the industrial enterprises had opportunities to provide service to create more values.By analyzing the customer’s product experience trip consist of during using，before using and after using，this paper established a new industrial services demand model；put forward a new service delivery mode in which a intelligent product is as front desk and is matched with the background service support system；further proposed the main idea of intelligent product service behavior design.Finally a typical case was used to verify the main points.

intelligent product；service design；industrial service；information communication technology（ICT）；product service system

10.3969/j.issn.1004-910X.2016.11.014

F424；F719

A

2016—05—19

江蘇省社會科學基金項目研究成果“蘇南地區制造業向‘服務型制造’轉型的路徑及對策研究”（項目編號:13ZHD013）；江蘇省教育廳高校哲學社會科學基金項目研究成果“制造業服務化價值鏈重構及優化機制研究”（項目編號:2014SJD500）。

金青，常州工學院經濟與管理學院副教授，碩士。研究方向:服務型制造、生產系統工程、工業工程等。張忠，常州工學院經濟與管理學院碩士研究生。研究方向:系統工程。

（責任編輯:王 平）