制造业企业建设与治理工业互联网企业级平台的路径——以海尔集团为例.pdf

一、引言工业互联网平台作为制造业升级的运行系统，是中国制造业智能化转型关键期的核心，占据着举足轻重的位置。因而制造业需要加快推进工业互联网建设，而制造业企业则需要加快建设工业互联网企业级平台。平台的相关研究大多是技术平台关于产品设计的研讨和基于双边及多边市场角度的平台研究，且多数以互联网等信息技术平台为研究对象，有关制造业企业平台方面少有人研究。郝斌和冯增田（2012）1、魏江等（2014）2认为有关平台结构的已有研究倾向把产品技术平台或交易平台的结构简单映射到企业平台组织上，没有摆脱概念迁移中“镜像假设”的束缚。同时已有理论研究并不能完全指导制造业企业建设以及治理工业互联网企业级平台3。综上所述，本文结合工业互联网以及平台建设和治理相关理论，以海尔集团智能制造 COSMO Plat 平台开展纵向单案例研究，试图探索普适性的中国制造业企业工业互联网企业级平台的建设过程与治理体系。本研究完善和丰富了工业互联网企业级平台建设和治理的相关研究，对中国制造业企业建设和治理工业互联网企业级平台有一定的借鉴意义。二、文献综述（一）工业互联网平台李君和邱君降（2019）4提出了工业互联网平台的“演进路径”为建设起步、功能完善、应用拓展、专业深耕和生态繁荣，各平台可根据其基础条件参照上述路径发展建设。但有关工业互联网平台的研究大多关注平台建设的发展历程，且缺乏实践的验证，再加之没有聚焦于制造业这一行业。因而本研究通制造业企业建设与治理工业互联网企业级平台的路径以海尔集团为例张宇鸿，姜和忠（宁波大学 商学院，浙江 宁波 315211）【摘要】工业互联网平台作为制造业升级的运行系统，是中国制造业智能化转型关键期的核心，占据着举足轻重的位置。因而制造业需要加快推进工业互联网建设，同时制造业企业也应加快建设工业互联网企业级平台。因此结合工业互联网以及平台建设和治理等相关理论，以海尔智能制造 COSMO Plat 平台开展纵向单案例研究，梳理了海尔集团智能制造 COSMO Plat 平台建设过程与治理体系，试图提出普适性的中国制造业企业工业互联网企业级平台的建设过程与治理体系。文章完善了工业互联网企业级平台建设与治理相关研究，对中国制造业企业怎样建设和治理工业互联网企业级平台有一定的借鉴意义。【关 键 词】工业互联网；平台建设与治理；COSMO Plat 平台；案例研究【中图分类号】F424；F279.21【文献标识码】A【文章编号】1004-2768（2023）08-0102-05【收稿日期】2022-12-22【作者简介】张宇鸿（1998-），女，浙江宁波人，宁波大学商学院硕士研究生，研究方向：电子商务；姜和忠（1968-），男，江西南昌人，宁波大学商学院副教授，研究方向：电子商务。张宇鸿为通讯作者。生产力研究 No.8.2023企业管理生产力研究 No.8.2023骳髄髕过海尔集团 COSMO Plat 平台作为研究对象，试图提出普适性的中国制造业企业工业互联网企业级平台建设过程与治理体系。（二）企业平台的建设与治理根据平台主要功能的不同，已有研究可大致将平台分为交易平台与技术平台两类。交易平台的相关研究主要基于产业组织经济学，关注平台的双边市场理论与网络效应;而技术平台的相关研究则主要基于战略管理与技术管理视角，以企业平台为分析对象5，重点讨论企业平台的建设与治理以及相应的战略。综上所述，平台的相关研究很少涉及制造业企业，多为信息技术领域以及电子商务等方面。并且对制造业企业如何进行平台化，以及如何建设和治理工业互联网企业级平台等方面很少有学者进行深入研究。三、研究方法本研究在于探讨制造业企业如何建设与治理工业互联网企业级平台，探讨的是“如何”以及“怎么样”的问题，因此更为适合采用案例研究的方法6。纵向单案例研究可以阐述研究内容的时间变化趋势，并揭示现象背后隐含的动态机制是如何起作用的7。综上所述，本文选取海尔集团为研究对象，采用纵向单案例研究方法进行研究。（一）案例选择选择海尔集团的智能制造 COSMO Plat 平台作为案例研究对象有以下两点原因。首先，海尔集团是建设以及治理工业互联网企业级平台的典型传统制造业企业，其智能制造 COSMO Plat 平台多次受到国家和行业嘉奖，满足案例选择的典型性和代表性；其次，海尔是知名的上市公司，因此较为容易通过官方可靠的信息渠道获取与其建设和治理工业互联网企业级平台相关的文献资料以及档案资料等，满足了数据可得性原则。（二）数据收集与整理企业的档案资料（编码为 S1）主要包括 3 种来源：一是 20122020 年海尔集团的公司年报；二是20122020 年海尔公司大事记；三是宣传资料，即海尔集团官方网站整理公布的 20122020 年间与海尔集团相关的高管在各个公众场合的讲稿以及杂志报纸上的访谈等8-9。文献资料（编码为 S2）主要来源有 3 种：一是通过数据库检索，获得与海尔集团智能制造平台相关的文献及数据，包括中国期刊全文数据库等；二是通过网站检索，收集海尔集团以及制造业行业的相关信息，包括企业网站以及政府主管部门网站等；三是通过百度、谷歌等搜索引擎，补充海尔集团智能制造平台与制造业行业的最新动态8-9。（三）数据分析本研究采用了文献资料、档案记录等不同的数据收集方法，以此来形成“数据三角形”。首先，本文将收集到的各类资源等进行汇总，形成一个文本数据库；其次，对数据库里的文本信息进行数据编码、分类从而凝练成核心构念，在此基础上提炼出研究的主题；最后，对研究主题进行分析，探讨主题间可能存在的关系。具体编码和归类过程介绍如下：（1）将数据来源编码8-9；（2）按关键构念进行编码8-9；（3）按测度变量进行编码8-9。编码结果如表 1 所示。表 1全文的编码（四）信度与效度保证根据 Yin（1981）10的观点，案例研究为了保证研究的质量需要从构念效度、内部效度、外部效度和信度 4 个角度来进行检验11，以保证案例研究的信度与效度。1.构念效度。本文采用了文献法以及档案法两种不同的数据收集方法，建立清晰的证据链条，运用了多种证据对海尔集团如何建设和治理工业化互联网平台进行描述。2.内在效度。通过文献回顾和理论分析，描述海尔集团建设和治理工业化互联网平台的路径，并且通过时序分析以及对本案例的分析来验证该路径以此确保研究的内在效度。3.外在效度。本文用工业互联网以及平台建设与治理等相关理论来指导本案例研究，并遵循分析案例证据（“一级编码”）“COSMO Plat 分为平台层、应用层、资源层、业务模式层”等“智能产品、智能设备与用户的互联互通”“COSMO Plat平台以计算机支持系统提供的信息为依托”等“海尔 COSMO Plat 平台自有知识产权的核心组件”“持续投入研发资源”等“海尔 COSMO Plat 平台自有知识产权的核心组件”“持续投入研发资源”等“海尔 COSMO Plat 平台的外围组件”等“实现与用户交互”“是基于大数据和云计算的物联网端设备”“智能产品的每一个部件和功能都基于用户体验”等“海尔 COSMO Plat 平台进行智能制造的核心”“包括精益生产、网络协同制造、个性化定制以及大规模定制”等“海尔 COSMO Plat 平台进行产业模式变革的核心”等构念平台建设平台治理平台功能测度变量平台业务架构平台运行机制共性技术关键技术产品特性技术智能产品智能生产智能服务骳髄髖性归纳的逻辑，尽量从案例研究结果中总结出制造业企业建设以及治理工业互联网平台的路径，以增加研究的外在效度。4.信度。本文谨慎选取文献资料以及档案资料，通过官方可靠的渠道获取，以此来确保案例研究的信度。四、案例发现（一）海尔如何建设工业互联网平台1.海尔 COSMO Plat 平台的业务架构有资源层、平台层、应用层和模式层四层，具体如图 1 所示。图 1海尔 COSMO Plat 平台的业务架构资源层是 COSMO Plat 平台的基础层。这一层是由软件资源、业务资源、服务资源和硬件资源所整合形成，为平台层、应用层和模式层提供资源服务。平台层是 COSMO Plat 平台的技术核心层。平台层以云 OS 的开发为依托，形成了架构为分布模块化的并且集成了物联网、互联网、大数据等技术的开放的云平台。应用层是基于平台层的基础之上的一个SaaS 应用平台，海尔将这一应用平台与互联工厂的智能制造方案相结合，使得制造模式软化云化。模式层的核心是互联工厂模式。海尔将以用户为中心，用户深度参与的定制模式与应用层提供的已经软化云化的制造模式相结合，带动供应链上的利益相关方以及制造业的发展。2.海尔 COSMO Plat 平台的运行机制，具体的智能生产系统运行如图 2 所示。在智能生产系统的运行方面，COSMO Plat 平台以计算机支持系统提供的信息为依托，使得经营管理信息系统、产品设计系统、产品生产系统和质量保证系统之间可以实时交互。具体而言，经营管理信息系统会将收集到的有关智能产品用户大数据以及市场信息，反馈给产品设计系统和产品生产系统。然后产品设计系统会进行产品设计的改进以及技术提升。而产品生产系统会做出生产计划的调整。智能生产系统的运行全程都在质量保证系统的管控下。图 2海尔的智能生产系统图而在智能产品、智能设备与用户的互联互通方面，海尔 COSMO Plat 平台可以实现智能产品、用户和智能服务平台之间以及其各自内部之间的互联互通，其可以根据用户的使用信息以及其反馈信息及时调整相应的服务模块，为用户提供更好的服务。同时可以通过智能服务平台提供的智慧解决方案服务和数据服务，帮助企业生产跨界创新的智能产品。（二）海尔如何治理工业互联网平台海尔 COSMO Plat 平台在给外部供应商提供所需技术资源与相关部件的同时，面向用户收集订单信息以及相关智能产品的反馈信息。海尔 COSMOPlat 平台采用模块化治理模式，包括共性技术模块、关键技术模块与产品特性技术模块。共性技术模块与关键技术模块是海尔 COSMO Plat 平台自有知识产权的核心组件。而产品特性技术模块则是通过不断对技术资源以及智能产品进行迭代更新的组件，在这一模块上，供应商等可实时参与模块设计，同时用户也可实时反馈其建议，然后供应商便可根据收集到的反馈信息进行相应的设计调整。海尔COSMO Plat 平台可以为外部中小企业提供采购交易的全套服务，有助于供应商与中小企业之间的实时互动沟通；同时也可以通过实时收集供应商信息，帮助供应商建立起自动化绩效评价分类体系。（三）工业互联网企业级平台的功能目前，海尔 COSMO Plat 平台目前智能产品、智能生产以及智能服务三大块的功能。其编码如表 2所示。1.智能产品。智能产品是海尔 COSMO Plat 平台实现与用户交互的核心。其设计、研发以及生产等技术环节全程都有用户参与，包括后续的物流服务以及售后服务等环节。具体来说，当用户收到智能产品 模式层 应用层 平台层 资源层 解决方案 平台基础 提供资源 用户深度参与模式跨行复制 模式软化云化 全流程解决方案 工业技术软件化 分布资源调度 资源充分整合 模 块 采购 服 务 第 三 方资 源 服务 智 慧 解决 方 案 用 户 智能 交 互服 务 智 能 互联 生 态圈 服 务 数 据 营销 服 务 智 能 物流服 务 大 规 模智 能 定制 服 务 经营 管理 信息 系统 产 品 设 计 系 统 质 量 保 证 系 统 产 品 生 产 系 统 市 场 信 息 技 术 信 息 智能生产系统 计 算 机 支 持系 统 骳髄髗表 2工业互联网平台的功能并使用后，智能产品便会收集用户的使用大数据，并将用户体验实时反馈给智能生产系统以及产品设计系统，由此实现产品与服务不断地迭代更新。2.智能生产。其中包括精益生产、网络协同制造、个性化定制以及大规模定制。以用户为中心进行的大规模定制是指通过对所有智能产品的用户反馈信息进行数据分析，以便提高用户的满意度以及服务质量。用户可以全程参与智能产品以及智能设备的研发环节、设计环节以及生产环节，实现用户与生产系统以及设计系统的实时反馈与需求交互。大规模定制将用户驱动与产品制造体系相连，实现产品不入库。海尔的大规模定制模式有三个特征，即全周期、全流程以及全生态。个性化定制包含模块化定制、众创定制、完全个性化定制和整体智慧生活解决方案四种形式。模块化定制是指将产品的零部件集成为不同功能模块，包括固定模块以及自选模块，且在每个模块之间配置标准接口；众创定制是指用户可以在定制平台上提出自己独有的创意构思并发起众创，当某一众创的投票达到一定的标准值时，海尔便会进行定制生产并上架众创定制产品，用户此时可以进行下单；完全个性化定制，又称专属定制，是指专属设计师根据用户的需求量身打造，提供一对一服务的定制模式，在这一过程中专属设计师与用户实时交互，直到产品的设计方案达到用户满意的效果；而整体智慧生活解决方案是指用户参与定制整体的生活空间和整套家电。精益生产是指在生产过程中，海尔通过提升产品研发的标准化模块化能力以及进行柔性生产和制造，从而降低了废品率、库存率以及生产成本，提升了产能以及生产效率。网络协同制造是指在开放的云平台上搭建分布式架构，将用户信息直接连接到生产设备，从而为用户提供模块化微服务。3.智能服务。智能服务包括面向外部中小企业的智能制造解决方案服务和面向用户的智慧生活整体解决方案服务。面向外部中小企业的智能制造解决方案可帮助相关中小企业进行供应链、生产体系、运营等方面的优化与升级。同时，其还通过向外部中小企业提供协同设计、提供技术方案和智能制造方案服务等向合作企业，实现工厂间协同实现。而面向用户的智慧生活整体解决方案则可为用户提供与生产全流程进行实时虚拟交互的机会以及全周期维修保养服务。五、案例讨论（一）制约工业互联网平台建设以及发展的原因1.多数工业互联网平台实用性不强。我国大多传统制造业企业的工业互联网平台普遍存在实用性不强的问题，因而使得企业大多选择将工业互联网平台束之高阁，并不选择将其应用于实际。这其中虽有个别平台自身的因素，但主要还是由于多数工业互联网平台在工业机理模型和专业技术方面积淀不足。2.数字化以及网络化程度还需提升。我国传统制造业企业数字化以及网络化程度还需提升，且各个企业在这两方面的“贫富差距”巨大，良莠不齐。同时供应链之间以及供应链内部不同企业之间存在沟通壁垒，无法实现实时交互，这也更加加剧了建设以及治理工业互联网平台的难度。3.关键技术被卡脖子以及存在安全隐患。我国传统制造业企业在建设工业互联网平台时面临着关键技术被卡脖子的困境，只有个别企业突破了技术壁垒，构筑了工业互联网生态系统，大多企业并没有掌握该关键技术。同时在治理工业互联网平台也存在安全隐患，大多制造业企业无法保障平台的安全运行，容易遭受非法攻击等。（二）工业互联网平台建设以及发展策略1.增强工业互联网平台的实用性。工业互联网平台在工业机理模型和专业技术方面需要积淀，需要拓宽其在不同工业场景的营业。在建设工业互联网平台时，要从企业的实际需求出发，利用人工智案例证据（“一级编码”）“大数据涉及产品全生命周期”等“通过云计算采集用户的使用行为等数据”等“采用十多项全球领先的物联网技术，实现智能产品万物互联，所有产品与用户之间直接交互，实现与用户互联”等“通过设备深度学习调整焊接参数，从而实现降低成本，实现开机调试物耗减少 20%，焊接问题物耗减少 60%，产能提升60%，产品不入库率达到 68%”等“通过分布式架构在开放的云平台上实现网络协同制造”等“用户精准参与生产全流程的交互定制”等“用户最佳体验高精度与企业价值高效率的“二维战略”，通过柔性化、数字化和智能化实现生产的高效率”等“通过模块组件，向合作企业提供技术方案和智能制造方案服务，实现工厂间协同”“在软件、设备、物流、组件四个方面通过信息化实现工厂群之间的资源共享和消化产能”等“而向用户提供个性化大规模定制服务，通过互联互通平台实现与用户的全流程虚拟交互和全周期维保服务”等构念智能产品智能生产智能服务测度变量大数据云计算物联网端设备精益生产网络协同制造个性化定制大规模定制智能制造整体解决方案服务智慧生活整体解决方案服务骳髄髙能等技术来建设平台，不要过于追求“创新技术”。同时要加强标准开放和协议兼容，促进新技术、新商业模式的推广应用。2.“先富带动后富”。像海尔这样的先驱者应在构筑工业互联网生态系统上起领导和模范带头作用，尽可能帮助其供应链的其他企业或者是其他中小型企业实现数字化水平以及网络化能力的提升。同时大型企业应加强与供应链的其他企业的沟通互联，实现实时交互以及数据集成。六、结论、启示与不足（一）研究结论本文采用纵向单案例研究方法，以海尔智能制造平台 COSMO Plat 作为案例研究对象，得出的结论为：一是制造业企业在建设工业互联网平台时要考虑互联网经济特征与企业自身要素；二是制造业企业在治理工业互联网平台时，要在技术模块与外围技术模块的开放与封闭之间达到平衡，并且尽可能构建工业互联网生态系统。（二）管理启示本研究对海尔 COSMO Plat 平台的建设过程、治理体系以及工业互联网应有的功能进行了探讨，具有如下启示：一是在顶层设计方面，亟需出台有关工业互联网平台建设与治理的政策引导与法律规范。目前还存在不了解智能制造的内涵与模式，建设或者加入工业互联网平台的利弊，如何实现传统制造业企业的转型升级，如何治理工业互联网平台等问题。所以未来应持续出台具体的有关制造业企业建设与治理工业互联网平台的实施细则，为传统制造业企业建设与治理工业互联网平台提更多政策支持。二是在产业规划方面，亟需推动工业互联网平台建设以及治理标准体系的构建，加快构建工业互联网平台生态体系，加快突破关键技术壁垒。同时各个供应链以及各个企业之间需打破沟通壁垒，实现实时交互以及数据集成。（三）研究的局限以及不足本文的局限与不足有以下两点：第一，本文在选取案例时遵循了案例研究应有的代表性与典型性，但是传统制造业企业在建设与治理工业互联网平台这方面参差不齐，因而其建设与治理工业互联网平台的体系能否推广到其他的制造业企业，仍有待验证，其结论的普适性仍然存在一些疑问；第二，虽然在研究中尽量遵循了案例研究标准程序，然而不可避免地存在主观偏差，可能对研究结论造成一定的影响。【参考文献】1 郝斌，冯增田.基于镜像假设的技术与组织匹配问题研究J.外国经济与管理，2012，34（7）：9-16.2 魏江，黄学，刘洋.基于组织模块化与技术模块化“同构/异构”协同的跨边界研发网络架构J.中国工业经济，2014（4）：148-160.3 吕文晶，陈劲，刘进.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J.中国软科学，2019（7）：1-13.4 李君，邱君降.工业互联网平台的演进路径、核心能力建设及应用推广J.科技管理研究，2019，39（13）：182-186.5 Mcintyred P，Srinivasan A.Networks，platforms，and strategy：Emergingviews and next stepsJ.Strategic Management Journal，2017，38（1）：141-160.6 EisenhardtKM，GraebnerM E.TheoryBuildingfrom Cases：Opportunitiesand ChallengesJ.The Academy of Management Journal，2007，50（1）：25-32.7 Andrw H.Van de Ven and George P.Huber.Longitudinal Field ResearchMethodsforStudyingProcessesofOrganizationalChange J.Organization Science，1990，1（3）：213-219.8 彭新敏，刘电光.基于技术追赶动态过程的后发企业市场认知演化机制研究J.管理世界，2021，37（4）：180-198.9 彭新敏，吴晓波，吴东.基于二次创新动态过程的企业网络与组织学习平衡模式演化海天 1971-2010 年纵向案例研究J.管理世界，2011（4）：138-149，166，188.10 Yin K.The case study crisis：Some answersJ.Administrative ScienceQuarterly，1981，26（1）：58-65.11 彭新敏，郑素丽，吴晓波，等.后发企业如何从追赶到前沿?双元性学习的视角J.管理世界，2017（2）：142-158.（责任编辑：CR校对：LCQ）骳髄髚