工业互联网的智能制造模式与企业平台建设——基于海尔集团的案例研究

制造业转型升级是中国经济未来发展的主要动力与方向。制造业企业需要发挥自身能动性，加强自主创新能力，提升企业技术创新水平。这为中国制造业企业制定相应战略，通过学习和采纳新型工业生产技术实现自我转型升级提出了更高要求。如何抓住互联网时代机遇，实施智能制造，从而实现转型升级是中国制造业面临的现实问题，也是尚未解决的理论问题。

文章以典型制造业领先企业海尔集团的智能制造实践作为研究对象，深度剖析中国企业的智能制造实施模式与企业平台建设过程与治理体系，研究完善了智能制造相关研究，弥补了现有平台研究忽视企业级平台治理的不足，为中国制造业企业实施智能制造，搭建工业互联网企业级平台战略提供了理论依据与实践参考。

本文为删减版，原文刊发于《中国软科学》2019年第7期。作者：吕文晶，清华大学经济管理学院博士研究生；陈劲，清华大学经济管理学院教授、清华大学技术创新研究中心主任；刘进，北京理工大学人文与社会科学学院副研究员。

1.案例概况

海尔集团是中国家电产业的领先企业之一，自2009年以来一直保持全球大型家电市场占有率第一的地位。2012年，海尔开始施行网络化战略，利用互联网经济特征，通过在生产制造方面向数字化、网络化、智能化转型，力图实现企业整体的转型升级。其中，最主要举措就是建设海尔智能制造平台（Cloud of Smart Manufacture Operation Plat, 以下简称为海尔COSMO平台）。海尔COSMO平台作为海尔自主研发的、自主创新的、在全球引领的工业互联网平台，未来发展愿景为建立以用户为中心的社群经济下的工业新生态。

2.工业互联网中的企业级平台建设

1）海尔COSMO平台的业务架构。

海尔COSMO平台的目标为打造开放的工业级平台操作系统，在此基础上聚合各类资源，为工业企业提供丰富的智能制造应用服务。目前，COSMO平台的业务架构主要为四层，自上往下依次为：业务模式层、应用层、平台层和资源层（见图1）。

图1 海尔COSMO平台的业务架构最顶层的业务模式层的核心是互联工厂模式。在此基础上，海尔借助自身在家电行业积累几十年的制造模式和以用户为中心，用户深度参与的定制模式，以及在工业互联网运行的经验模式，引领并带动利益相关者及与自身相关的其他行业发展。例如，依托海尔自身的家电制造模式，在制造电子行业、装备行业进行跨行复制。模式层上，海尔对传统制造的组织流程和管理模式都进行了颠覆，是COSMO平台最核心的颠覆。

在应用层上，海尔在互联工厂提供的智能制造方案基础上，将制造模式上传到云端，并在应用层平台上开发互联工厂的小型SaaS应用，从而利用云端数据和智能制造方案为不同的企业提供具体的、基于互联工厂的全流程解决方案。应用层目前已有基于IM、WMS等四大类200多项服务应用进驻。平台层是COSMO平台的技术核心所在。在平台层上，海尔集成了物联网、互联网、大数据等技术，通过云OS的开发建成了一个开放的云平台，并采用分布式模块化微服务的架构，通过工业技术软件化和分布资源调度，可以向第三方企业提供云服务部署和开发。

此外，在平台层上的数据与知识组件和工业模型活动的通用中间组件既可以为公有云提供服务，也可以为所有第三方企业的私有云提供服务。COSMO平台的基础层是资源层。在这一层集成和充分整合了平台建设所需的软件资源、业务资源、服务资源和硬件资源，通过打造物联平台生态，为以上各层提供资源服务。

2）海尔COSMO平台的运行机制。

海尔COSMO平台目前的运行机制为在智能服务平台上建设智能生产系统并构建智能产品、智能设备与用户的互联互通（见图2）。

图2 海尔COSMO平台的运行机制

综上所述，海尔COSMO平台的运行机制的核心理念在于以用户为中心，保证用户在生产全流程、全周期参与的体验迭代，通过与用户持续交互实现用户终身价值。这也是海尔COSMO平台区别于国外主要工业互联网平台的关键所在（见表1）。

表1 海尔COSMO平台与国外主要工业互联网平台的异同

3.管理启示

制造业是中国国民经济的主体。本研究对海尔COSMO平台的业务架构、运行机制、治理方式与智能制造模式的探讨，对于中国制造业企业推进智能制造，发展工业互联网以实现转型升级具有如下启示：

1）在顶层设计方面，亟需出台对智能制造的具体政策引导与法律规范，从而全方位支持传统制造业的转型升级。

当前，主要发达国家纷纷出台支持制造业改革和发展的相关措施，如美国成立了白宫贸易和制造业政策办公室，力图促进美国制造业回流，增强美国制造业和国防工业基础；德国提出“工业4.0”以保证其制造业的全球竞争力；法国提出以数字技术为核心的“工业未来”计划；英国退出欧盟后公布现代工业策略（Modern Industrial Strategy）以促进国内关键产业与领先企业密切合作以提升整体竞争力等。

在具体实施过程中，还存在对智能制造的内涵与模式把握不清、对智能制造的实施方式与可能带来的企业变革认识不足、对智能制造的相关技术研发支持不足的问题。因此，未来应持续出台针对不同产业的智能制造实施细则，对领先企业的智能化转型提供更多政策与资金支持。

2）在产业规划方面，亟需推动智能制造各项标准体系的建设和智能制造共性技术、产业关键技术的自主研发。

目前，国内智能产品种类繁多，缺乏通用平台和接口，一定程度上是对技术资源的浪费。海尔COSMO平台推动的以用户为中心的智能制造标准，包括家电产业大规模定制通用技术规范、支持大规模定制的工业云平台建设规范及要求，和家电业智能制造执行系统规范这三项内容，是基于中国国情及互联网时代个性化、碎片化的用户需求所制定的智能制造标准，这也是全球唯一以用户为中心的智能制造标准，为中国其他制造行业的智能化转型提供了极具启示意义的范例。当前，应尽快推动智能制造体系架构、行业特定操作系统平台、行业通用技术等方面的标准制定，提高产业智能制造相关产品、标准、操作体系等之间的通用性和兼容性，培育智能制造生态体系。3）在企业战略方面，亟需行业龙头企业探索工业互联网企业级平台的治理模式，在为平台产业上下游相关企业提供智能服务的同时，把握平台开放与封闭之间的平衡，从以往的封闭价值链向开放的价值网络转型，探索提供智能制造整体解决方案，带动产业集群内中小企业的整体智能化转型。