制造業企業與互聯網融合創新發展研究

錢玥妤,陳進

摘 要：在新一輪的工業革命浪潮下，基于互聯網的新一代信息技術正在成為驅動傳統制造業變革的主導力量，制造業企業與互聯網融合發展已成為不可逆轉的國際趨勢。博世“慧聯制造”和谷歌“Google for work”作為制造業與互聯網融合的典型案例是以制造業、互聯網企業主導的“雙中心”結構。文中通過對案例的描述性分析和差異對比，旨在總結出制造業企業與互聯網的融合特點與路徑。結果表明：以制造業企業為核心的融合方案是利用互聯網技術連接各個智能裝備，逐步形成柔性制造、數字車間和智能工廠，并形成內部信息的數字化和網絡化。以互聯網企業為核心的融合方案是制造業企業向互聯網企業尋求幫助，在制造業的管理和生產流程中嵌入智能系統，以形成內部信息共享。此外，文中結合我國制造業企業實際情況，針對我國的制造業與互聯網融合創新發展提出了企業資源利用、基礎設施建設、整體效率提升、提高制造業服務化水平、人才培養以及優惠政策利用方面的具體建議。

關鍵詞：企業創新；互聯網；制造業；融合；案例研究；博世；谷歌

中圖分類號：F 270 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2018）04-0438-07A Study on the Integration and Innovative Development of

Manufacturing Enterprises and Internet

——A Case Study of Bosch GmbH and Google Inc.QIAN Yueyu，CHEN Jin

（School of Management，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：Under the new industrial revolution，the new generation of information technology based on Internet is becoming the dominant force which drives the change of the traditional manufacturing industry.The integration development of manufacturing enterprises and the Internet has become an irreversible international trend.BOSCHs “Intelligent Connected Manufacturing solutions” and Googles “Google for work” as typical cases of integration are “dual cores” structure dominated by manufacturing enterprises and Internet companies.The above examples were thoroughly analyzed and compared to summarize the characteristics and paths of the integration of the manufacturing enterprises and the Internet.The results indicate that：the fusion scheme based on the core of manufacturing enterprises is to connect all kinds of intelligent equipment by Internet technology，and gradually form flexible manufacturing，digital workshop and intelligent factory，and form the digitalization and networking of internal information.The integration scheme based on the core of internet enterprises is that，manufacturing enterprises seek help from Internet companies，and embed intelligent systems in manufacturing management and production processes，so as to form a path of internal information sharing.In addition，combined with the actual situation of Chinas manufacturing enterprises，this paper put forward some specific suggestions towards the integration and innovative development of Chinas manufacturing industry and the Internet on enterprise resource utilization，infrastructure construction，overall improvement in efficiency and the level of servitization，cultivation of talents，as well as utilization of preferential policies.

Key words：enterprise innovation；internet；manufacturing industry；integration；case study；bosch；google0 引 言

制造業是我國經濟的根基，是推動經濟提質增效升級的主戰場。但近年來，我國國內制造業的土地、勞動力、能源等基本要素的低成本紅利即將耗盡，制造業的相對優勢漸失[1]。同時，以大數據、物聯網和云計算等為代表的新一代信息技術正在全面滲透進制造業的各個環節，改變制造業的核心基礎與競爭格局，進而推動制造業的產業變革。在推進中國制造2025的背景下，如何發揮“互聯網+”的理念與創新潛力，驅動傳統制造業的生產轉型和產業升級，促使制造業企業形成新的價值創造模式，成為當前亟待解決的問題。

同時，主要工業國家都在加快推進傳統制造業的信息化進程。其中，德國在2013年的漢諾威工業博覽會上，提出工業4.0概念，主要涉及到技術創新應用領域中的自動化生產，控制，和信息技術，并將其作為國家戰略由總理默克爾親自推動[2]；美國在金融危機后提出“再工業化”戰略，要讓美國回歸實體經濟，重新重視國內產業尤其是制造業的發展。面對發達國家高端制造的快速崛起，2015年我國將“中國制造2025”列為國家重大戰略部署，立足于改變中國制造業“大而不強”的局面。2016年5月，國務院正式印發《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》（以下簡稱《意見》），部署深化制造業與互聯網的融合發展，協同推進“中國制造2025”和“互聯網+”行動，加快制造業強國建設。制造業企業與互聯網融合已成為不可逆轉的趨勢。

由于目前國內制造業中還缺少具有網絡化和協同化特點的完整企業案例[3]。而發達國家在加快推動傳統制造業企業與互聯網融合發展方面已經初具規模，形成了以制造業企業主導和互聯網企業主導的“雙中心”結構。博世和Google正是不同中心驅動的兩類典型代表。

博世是全球第一大汽車技術供應商，作為德國政府“工業4.0”工作小組的主要成員和聯席主席之一，其“慧聯制造”的解決方案（Intelligent Connected Manufacturing solutions）是以制造企業為中心的智能工廠落地的基礎方案。作為全球最大搜索引擎的互聯網企業，Google也將其業務延伸到了制造業端，其推出的Google for work的“互聯網+”解決方案對互聯網企業的產品方向以及制造業企業如何融入互聯網的大趨勢都具有代表性意義。以上兩個企業在制造業與互聯網融合方面都作出了各自的嘗試，并取得了一定的成功經驗，為我國“中國制造2025”背景下傳統制造業的發展提供了借鑒。

文中對這兩種不同模式的制造業企業與互聯網的融合發展進行深入剖析與比較，并結合我國制造業企業實際，為我國不同類型、不同規模制造業企業與互聯網的融合發展提供可選擇的發展道路。

1 理論回顧與分析框架

國內外學者普遍認為互聯網作為新一代的信息技術將推動制造業變革。Ceccobelli M以經濟合作與發展組織（Organization for Economic Cooperation and Development，以下簡稱“OECD”）成員國數據為樣本的分析結果證實，信息通信技術的投入和使用對工業企業的生產效率具有較大的促進作用[4]。OECD提出互聯網已經從最開始的溝通工具轉變為一種通用技術，在整體經濟中的重要性日益增加[5]。互聯網作為通用技術將對制造業的技術范式產生深刻的變革，帶來智能化的生產設備、新型制造系統和產業互聯網的整合[6]。此外，互聯網的發展還將改善傳統制造業依賴用戶剛性需求的計劃性生產方式，直接拉近企業和用戶之間的距離，使得制造業向大規模定制化生產和服務化生產推進[7-8]。所以，互聯網帶來的不僅僅是技術的進步和應用的深入，互聯網由于其通用、高速、數據化的特點將加速價值鏈和產業內部的一體化進程。

由于發達國家的互聯網發展起步較早，國外文獻對制造業與互聯網融合的研究已從理論支持轉向針對現實的具體研究，研究內容包括網絡制造、智能制造以及數字制造。Zhang等提出了云制造的概念，即將網絡、云計算等和制造業結合，使得制造資源能夠共享和循環利用，形成統一化、智能化的制造服務[9]；Kang等對德國、美國、韓國的智能制造政策和技術路線進行了描述分析，總結了整體智能制造的概念和其關鍵技術[10]；Cardoso等分析了數字制造的內涵和特點，數字制造是致力于通過對產品、工藝和資源整合，實現對產品設計和功能模擬的過程[11]。此外，國外對制造業與互聯網融合模式的探索基本集中在制造業服務化的升級方面，相關文獻研究較為深入和成熟[12-13]。

國內學者對制造業與互聯網融合的研究主要在制造業與互聯網融合發展的機理和創新發展模式方面，指出傳統制造業企業與互聯網融合是發展的必然趨勢，為制造業企業與互聯網融合提供了理論指導和模式選擇。在研究融合發展機理方面，杜娟和王峰認為互聯網和制造業融合發展的動力在于互聯網的引入推動了制造業企業的生產力和技術進步，生產關系的變革和商業模式的創新[14]；張伯旭和李輝提出互聯網與制造業企業的融合機理在于現階段互聯網正在改變制造業產業組織結構和競爭格局，在新一代信息技術的推動下，制造業未來的競爭格局將從注重生產力轉變為依靠智能設備、信息平臺以及大數據分析能力[15]。紀玉俊和張彥彥利用我國省際面板數據，明確了互聯網+對制造業產業升級具有正向的促進作用，具體表現為智能化投資的增加會促進企業利潤率的提高[16]。在研究制造業企業與互聯網企業的融合創新發展模式方面，高嬰勱提出了智能生產、網絡化協同制造、個性化定制以及服務型制造等4種制造業與互聯網融合發展模式[17]；邵安菊提出以互聯網思維重構制造業產業價值鏈、智能化定制生產以及制造業產業鏈生態圈的融合發展模式[18]。

此外，由于我國目前正在大力推進制造業的復興和制造業與互聯網的融合發展，國內學者也對當前的政策環境進行了一定的分析，如安筱鵬在信息化和工業化融合高峰論壇對《意見》進行了深刻的解讀，提出了制造業與互聯網深度融合的關鍵是“大眾創業，萬眾創新”的“雙創”平臺、重要標志是發展新模式、有效途徑是行業系統解決方案等理論認識[19]；徐靖提出重點利用政府的財政支持來幫助企業減輕制造業與互聯網融合項目前期資金投入大、風險高的特點[20]。但宏觀層面上的政策支持只能為企業提供市場方向和資源扶持，加之我國制造業與互聯網融合在運行和發展上還只停留在理論層面，制造業企業在應用上還缺乏可以借鑒的成功經驗。

國內學者對制造業與互聯網融合機理和模式的探索為我國制造業的產業轉型提供了有力的理論支持，明確了企業的下一步發展方向。但在研究方法方面，國內研究大部分為概念應用、理論論述、觀點闡述等定性方法，較少涉及案例分析或模型研究、數據調查與分析等定量方法，對量化研究結果沒有進行深入挖掘，沒有提出有價值的執行方向；在研究背景方面，國內學者在當前的國內政策環境下，局限于國內研究，較少對不同國家、地區制造業與互聯網融合發展的實例及相關情況進行比較，缺乏一定的現實針對性。

文中結合中國制造業企業的現實發展需要，在借鑒國內外學者研究成果的基礎上，通過對博世和谷歌案例在互聯網方面的成果實踐，對這兩個公司的案例進行深入的剖析和對比，以期為我國制造業和互聯網的融合發展提供經驗借鑒。分析框架如圖1所示。

2 案例描述與分析

2.1 博世“慧連制造”解決方案

德國工業制造基礎雄厚，其國內主要工業企業的案例作為推動我國制造業與互聯網融合發展的成功經驗在我國國內被熱議。博世作為德國的工業企業之一，從事汽車與智能交通技術、工業技術、消費品和能源及建筑技術產業?？偛吭O在德國南部斯圖加特市，員工人數超過 23萬，遍布 50多個國家，并以其創新尖端的產品及系統解決方案聞名于世。

在“工業4.0”背景下，博世針對制造業提出的主打概念為“慧連制造”的解決方案，其方案核心為以基于軟件系統和服務的博世制造與物流軟件平臺作為本地和云端的軟件基礎，對整個生產流程進行云化和再造。方案包括3個部分，一是過程質量管理（Process Quality Management），二是遠端服務管理（Remote Service Management），三是預測維護（Predictive maintenance）。

過程質量管理使得生產全過程中所有的作業區、流水線、及其設備都能夠通過實時監控記錄過程數據。生產過程的可視化使生產更加透明，分析功能幫助及早識別系統錯誤，找出原因，以便在缺陷產品被制造之前進行糾正。遠端服務管理可以為機器制造商和維修供應商提供遠程服務和理想的維護支持。例如博世的工作人員可以在辦公室里，對在世界其他角落的設備進行實時調試、功能測試和系統診斷等，大幅度提高了維護服務的效率和質量。而預測維護則是廠家可以通過博世的物聯網套裝實時掌握產品狀態，并對可能出現的維修做出準確的預測，在減少用戶停產維護次數的同時也減少因此帶來的成本損失，傳感器工作流程與內容如圖2所示。

例如，在德國薩爾的一個博世工廠中，每一個噴油嘴的生產都借助于產品上的電子標簽（RFID）來進行倉儲管理，以便更好的為客戶服務。同時，通過帶有電子標簽刻錄的運輸箱可以清楚的查詢零件在工廠的位置、被打包和運輸的時間。在洪堡的液壓閥裝配線上，通過機器上的藍牙設備可以查詢零件的不同加工方式。這使得25種不同的零件能在無人力干預情況下的生產成為可能。這些工廠的智能化使得博世的生產力提高了10%，整體庫存減少了30%[21]。博世如今已在其全球250多家工廠內運用“智能慧連”解決方案，同時將其內部經驗轉化為第三方服務。到2020年，博世預期互聯工業解決方案能夠幫助集團節省成本達10億歐元，同時還將額外創造10億歐元的銷售額[21]。

在博世“智能慧連”解決方案中，人、設備、基礎設施和傳感器可以不斷地交流數據，產生新的數據以及跟蹤這些數據的交換[22]。過程的信息互聯與共享體現了智能工廠的基本要素，遠程服務和預測維護作為物聯網的價值鏈延伸使得方案整體具備了工業4.0的基礎，使得企業正在成為一個協同工作的整體。

2.2 谷歌“Google for work”

美國與德國不同，互聯網行業發達的基礎使得互聯網企業作為驅動重心為制造業企業的發展提供網絡平臺的支持。而我國國內互聯網企業在企業規模、核心技術、實際應用等維度上與國際先進互聯網企業已經可以并駕齊驅，這使得美國的企業案例對我國的借鑒意義成為可能。

谷歌是一家位于美國的跨國科技企業，業務包括互聯網搜索、云計算、廣告技術等，同時開發并提供大量基于互聯網的產品與服務。在目前“工業40”的大背景下，谷歌不遺余力地進軍云計算市場，推出的“Google for work”（以下簡稱”GFW”）產品與“工業4.0”生產場景智能化方向不謀而合?！癎FW”為所有企業用戶準備，是一款以云為基礎的企業服務套餐，包括了工作應用、云平臺、工作瀏覽器、工作地圖、工作搜索等。也就是說，作為互聯網企業谷歌為傳統企業提供了完整的融入互聯網發展的解決方案。這既包括企業運轉中涉及的日常工作場景，如郵件溝通（Gmail for work）、視頻會議（Hangouts）、文件處理（GoogleDocs），也包括了后臺的數據存儲與加密（Drive for Work）、計算，以及一些附加的如谷歌地圖、谷歌搜索服務器（Search for Work）等。例如，在這一融合解決方案中，制造業企業可以通過Google的免費翻譯服務（100多種語言之間的互譯功能）快速了解不同國家不同語言的文字信息，利用Google Sites輕易創建一個團隊網站，隨時隨地用任何設備訪問重要的公司信息，用Google Docs和Google Calendar提高制造商工作人員的辦公協作效率以及管理跟蹤所有工作人員的在線任務和時間表。Google+社區為團隊成員相互學習，分享想法提供了平臺，組織的扁平化得以實現。Google Hangouts能實現企業全球范圍內的虛擬培訓課程和線上招聘，縮短時間和距離。諸如此類的Google for work內容還有很多，并且還在不斷的完善當中。

谷歌還針對制造業提出了“做聯網的制造者”（Be a connected manufacturer）的口號。谷歌希望利用自己的產品，幫助制造業企業建立快速多層次的溝通網絡。根據新聞報道，谷歌表示，《財富》500強企業中的約60%當前已付費使用公司的至少一項在線服務。

2.3 比較分析：智能制造還是工業互聯網

在對博世“慧聯制造”解決方案和谷歌的Google for work 2個案例做了基礎的描述性分析之后，案例對比分析能更深入剖析不同案例的特點如圖3所示。

一是主體差異。博世作為大型的工業制造業企業，所提供的解決方案是基于其工業制造的背景和核心技術，在此基礎中引入了互聯網中的物聯網、云端和大數據的概念。博世實現“互聯網+”的概念中，融合的核心是工業制造的場景，互聯網與制造業融合的落腳點在于設備的智能化、工業自動化以及軟件的協同一體化，以企業為中心驅動制造業與互聯網融合。而谷歌所提供的Google for work立足于自身的互聯網技術優勢，與傳統制造業企業合作，再落地到企業的工作和制造環節中去。在這個解決方案下，生產環節依舊由企業負責，谷歌扮演的是外圍驅動的角色，企業是分散化的生產組織。

二是技術差異。由于博世的制造業與互聯網融合是企業本身行為，傳感器數據收集、工業機器人等核心技術的運用需要博世自行研究與開發，這對企業來說意味著巨大的技術和資金壓力。2016年，博世在研發領域投入66億歐元，這一數字比德國的一些同行（海拉、博澤等）的銷售額還要高[23]。也就是說，這一方案需要企業有雄厚的科研技術和財力支持。而谷歌的Google for work由于通用性和多種軟件存在可選擇性，制造業企業可以根據企業規模進行選擇，大大降低了制造業企業由于技術弱勢與互聯網融合的門檻，但同時也提高了企業之間的依賴程度。

三是方案的開放程度。雖然博世和谷歌的案例都涉及到了網絡、數據和云端的概念。但是博世的解決方案是面向企業內部的，其信息互聯和共享局限于企業內部的交流，相對封閉。而谷歌所提供的系統軟件可以在消費服務有需求的情況下開放合作，需同時考慮數據安全的問題。

綜上所述，博世的“慧聯制造”方案暫時只能是“巨人的游戲”，“互聯網+”所帶來的變化是企業內部的效率提高和成本降低，是核心技術的延伸和提升產品質量的漸進性創新[24]。企業的制造依然按照工業企業的既定模式推進。谷歌的Google for work為中小規模企業或技術落后制造業企業的“互聯網+”提供了融合的可能性，為制造業與互聯網融合提供了來自互聯網企業的分工。

3 研究結論與啟示

制造業企業與互聯網融合發展已成為不可逆轉的趨勢。上述案例表明，互聯網的引入對制造業企業的影響是正面的，管理流程的數據化和自動化以及數據信息的準確性能大大提高流程的資源配置和生產效率。其次，融合有利于企業內部和企業與客戶、市場之間形成完整、清晰、一體化的溝通網絡，更好的了解客戶需求并作出相應的對策，生產銷售過程更加迅捷。

博世的“慧聯制造”方案是以制造業企業為核心的，利用互聯網技術連接各個智能裝備，逐步形成柔性制造、數字車間和智能工廠，并形成內部信息的數字化和網絡化的融合路徑。此路徑實現的步驟分為IT基礎建設，標準方案在各個價值流的推廣以及互聯元件的使用，即在覆蓋全企業的網絡基礎上，以企業精確有序的生產步驟為基礎，以企業內部的研發技術為依托，將生產的所有步驟程序化和流程化，并利用物聯傳感器對生產的整體狀態、環境、物流進行實時的控制，實現生產系統的自適應和人機交互功能。谷歌的“Google for work”是以互聯網企業為核心，制造業企業向互聯網企業尋求幫助，在制造業的管理和生產的流程中嵌入智能系統，以形成內部信息共享的融合路徑。制造業企業只需保證信息基礎設施的覆蓋，核心技術由互聯網公司提供，可以根據企業的資金能力逐步完成與互聯網的融合發展。其本質都是基于制造范式的變革，即逐步形成智能制造、智能工廠、智能系統的過程，再向運營模式變革邁進，將制造核心轉向服務化制造。

文中針對博世與谷歌的案例分析，并結合我國制造業發展情況，為我國制造業與互聯網融合發展提供了以下幾點啟示。

3.1 注意充分利用企業現有資源

我國制造業企業由于地區、行業、規模等原因發展參差不齊，信息化水平也有一定的差異，企業普遍缺乏核心制造技術，大部分產業的創新效率偏低[25]。企業應結合實際資源來進行制造業的互聯網融合，避免盲目照搬國外經驗。有核心科研技術和充足資金的制造業工廠可以效仿博世案例，通過添加智能設備實現過程中的質量控制和預測維護。同時，我國制造業中的勞動密集型和規模中小型制造業企業往往由于自身技術薄弱，財力缺乏等因素缺乏變革的勇氣。此類企業可以轉向向互聯網企業尋求企業服務套餐，進行專業化外包，節省財力物力。

3.2 重視互聯網基礎設施建設

傳統制造業與互聯網的融合并不是一個新的生產方式，而是在原有制造業基礎上的產業升級。制造業企業在推動企業與互聯網融合的首要條件是企業具備良好的基礎設施建設。根據2016年中國兩化融合服務聯盟的《企業互聯網化指數》顯示，我國企業目前的設備數字化率為44.8%、數字化設備聯網率僅為39.0%。制造業企業必須重視網絡基礎設施的完整性和先進性，為企業配備足夠數量的信息設備，使得信息互聯成為可能，才能使得制造業與互聯網的融合方案能實際落地。

3.3 注重企業整體的效率提升

制造業與互聯網融合一方面是推動企業生產力的發展，但其生產的最終目的是減小企業與市場的距離，更好更快的滿足客戶需求。雖然硬件基礎設施是制造業與互聯網融合的必要條件，但只投資機器人、傳感器以及物聯網等硬件，對企業的生產線進行局部的技術或信息化改造或許能帶來企業局部的效率提升，卻忽視了與客戶、供應商以及市場共享的信息化或技術改造，導致難以實現企業整體效率提升的目標，并不能真正的帶來制造業與互聯網的融合發展。所以，制造業企業必須深刻認識到互聯網是生產發展的驅動力，但不能代替傳統制造業的本質。當前，互聯網與制造業融合發展是要向實現高附加值端的產業躍遷，以推進制造業企業、用戶、智能設備、資源以及全價值鏈之間的互聯互通與高效協同。

3.4 提高制造業服務化水平

制造業與基于互聯網的新一代信息技術相融合的過程也是生產性服務業發展的過程[26]。傳感器被“嵌入”產品和裝備，使得工業企業的制成品從機械產品向智能產品發展，從提供產品向提供產品服務轉變，大大提高了產品的科技含量和附加值。我國制造業企業應以制造業服務化為轉型目標，依托互聯網實現運營方式的變革，進一步提高產品和服務的交易效率以及便捷程度，加強與終端客戶的聯系，開展遠程監控、維護服務、需求反饋，從提供加工產品向提供智能化、個性化定制產品轉變，從提供單一產品向提供全生命周期服務轉變，實現服務型戰略轉型。

3.5 注重復合型人才培養

制造業與互聯網融合的最終目的是促進企業的轉型升級，除了具備一定的硬件設施之外，這其中也必將涉及到人才的轉型。在博世案例中，信息技術被融入工廠的管理流程，企業能需要的是機械和IT信息專業技能兼備的人才，例如設備制造中產生了新的生產IT工程師的職位，做生產領域的客戶定制化工作。谷歌也意欲將內部的2.5萬名工程師全部轉變成為機器學習領域的專家，以更好的為人工智能和企業轉型服務。我國制造業企業在與互聯網融合的進程中不能一味只考慮以機器取代人工，更應該重視復合型人才在企業轉型中的重要性，做好新型人才招聘以及內部工程師培訓，落實管理流程的執行與實施。

3.6 立足國家政策，順應融合潮流

在推進“中國制造2025”和“互聯網+”兩項重大戰略的關鍵時期，2016年國務院又印發了《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》，成為指導我國制造業與互聯網融合，推進建設制造業強國的又一項重要文件。在政策解讀中，我國政府為制造業的轉型升級提供了財政、稅收以及用房用地的各類政策支持，加大力度促進“雙創”平臺建設、創新創意孵化、科技成果轉化和新興產業培育。所以，我國制造業企業與互聯網融合在利用資源的基礎上，還可以借助國家政策優惠。此外，我國的制造業企業在借鑒“雙中心”結構案例的同時，還可以充分整合產業組織、高校以及研究所資源，推進產學研一體化建設，全面推進制造業企業與互聯網的融合趨勢。

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（責任編輯：張 江）

收稿日期：2017-11-26

作者簡介：錢玥妤（1994-），女，浙江諸暨人，碩士研究生，主要從事企業管理的研究工作.