好奇心日报

好奇驱动你的世界

打开
智能

这可能是制造业的一件大事:124 岁的通用电气开始做软件,还不能失败

许多行业都看到了数字时代的威胁,不过通用电气面临的挑战尤其严重。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

2009 年 6 月某天的经历也许谈不上令人豁然开朗,但的确让通用电气(General Electric)总经理杰弗里·R·伊梅尔特(Jeffrey R. Immelt)陷入了沉思,而且记忆犹新。当时他正在和通用电气的科学家谈论他们最近在制造的喷气发动机,这种发动机装载了一些传感器,每次飞行都会产生一批数据——但这有什么用呢?

这些数据未来可能和这些机器本身一样有价值,甚至更有价值。不过,通用电气当时无法对此加以利用。

“我们需要提高软件能力,”伊梅尔特做出了这样的决定。作为动力涡轮机、喷气发动机、火车机车和医学成像设备的制造商,通用电气也许开始需要将亚马逊(Amazon)和 IBM 视为竞争对手。

在南卡罗莱纳州格林维尔市,通用电气正在制造巨大的燃气轮机。由于数字技术改变了产品的设计和制造,这些涡轮机的上市时间从正常的五年缩短到了两年半。图片来源:Jeremy M. Lange/《纽约时报》

当时,通用电气正在重新关注其重工业基础,以应对全球金融危机,同时将其臃肿的财务分支 GE Capital 的大部分业务剥离出去。这种筛选过程持续了几年,其间公司卖掉了几十亿美元的资产,到了今年夏天,GE Capital 终于被政府清出了“不能倒下的大型财务机构”的候选名单。

不过,在 2011 年,通用电气悄悄地在加州圣拉蒙市成立了一个软件中心,这里距离海湾东边的旧金山只有 38 公里。

如今圣拉蒙最重要的项目之一,就是打造一个工业级计算机操作系统,相当于用在工厂或工业设备上的微软 Windows 或 Google 安卓系统。以这个项目为核心,通用电气正在努力前进,希望在 2020 年之前成为伊梅尔特所说的“软件公司前 10 名”。

硅谷资深人士对此持怀疑态度。

科技创业者托马斯·M·西贝尔(Thomas M. Siebel)目前是初创公司 C3 IoT 的总经理,这家公司曾与通用电气有过业务合作。西贝尔表示:“通用电气正在以大公司的方式去做这件事情,投入了数千名员工和数十亿资金。不过他们并不是软件行业的人。”

GE Digital 所在的圣拉蒙办公区目前雇用了 1400 人。这些建筑专门根据软件开发者的“散养”式工作方式进行了设计,拥有开放式楼层、长条座椅、白色书写板、用于临时会议的长沙发、俯瞰地面的阳台以及提供零食的厨房区。

当然,许多行业都看到了数字时代的威胁。不过通用电气面临的挑战尤其严重。这家全美国最大的制造型公司拥有 124 年历史,在全世界范围内拥有 30 多万名员工。公司派遣各个部门的员工到圣拉蒙“朝圣”,听取技术汇报并体验这里的文化。他们的参观目的是将硅谷的“数字魔法”和紧张习惯融入到通用电气的工业制造世界里。

伊梅尔特表示,通用电气未来十年的成败就取决于这次转型。他认为这“很可能是我在职业生涯中做过的最重要的事情”。

显然他们没有退路。“不成功,便成仁,”伊梅尔特说。

下一个战场

在“物联网”或“工业互联网”的伪装下,以廉价传感器、强大计算和智能软件为代表的数字技术对工业领域的入侵从许多年前就已经开始了。这是下一个战场,各家公司正在相互竞争,以开发将机器连接在一起的主流软件层。

能源、交通运输和医疗保健等行业的产品更新、服务提升和效率提高将形成一个巨大的市场。通用电气的高管最近在与分析师进行的一次会议上预测,到 2020 年,工业互联网市场规模将达到 2250 亿美元。

目前一个主要的应用是预见性维护。软件可以对机器生成的数据进行分析,发现机器需要维修的早期警报信号,从而避免故障。

由于新老机器开始安装大量传感器,数据规模正在呈现爆炸式增长。通用电气估计,到 2020 年,其正在使用的机器所生成的数据将增长到目前的一百倍。这些数据可以支持更加详细的分析,使通用电气有机会同时向客户销售机器和燃料节省情况等“商业结果”。伊梅尔特认为,这是公司在工业食物链上的一次升级。

不过,这些情况将使通用电气面对新的竞争。以往,通用电气的对手是罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)、西门子(Siemens)和 United Technologies。而在新的领域,亚马逊、思科(Cisco)、Google、IBM 和微软等科技巨头以及一批创业公司都正在将目光对准工业互联网市场。

当然,这里有些其他行业面临困境而改变的先例:Google 和 Facebook 改变了媒体和广告业,亚马逊重新定义了零售业,Uber 则为几代人以来一直没有发生太大变化的出租行业带来了全新的商业模式。

哈佛商学院教授卡里姆·R·拉卡尼(Karim R. Lakhani)表示:“真正的危险在于,数据和分析的价值超过了设备本身。通用电气别无选择,只能尝试亲自去做这件事。”

改造工程师

最近,通用电气吸引了来自亚马逊、苹果(Apple)、Facebook 和 Google 的软件工程师和数据科学家。不过一开始,通用电气在招聘环节就遇到了困难。去年,公司开始投放以年轻雇员为主角的自嘲式电视广告,用于缩小其在工业巨人和数字侏儒之间的形象差距。(公司表示,申请加入 GE Digital 的简历数量增长了七倍。)

几年前,达伦·哈斯(Darren Haas)根本没有考虑过在通用电气工作。对他来说,通用电气仅仅意味着厨房电器和电灯泡。“我对它没有概念,”哈斯说。

不过,在遇到哈雷尔·柯德施(Harel Kodesh)以后,哈斯对通用电气产生了兴趣。柯德施是移动和云计算专家,曾在微软和数据中心软件制造商 VMware 内部担任团队领导。不到两年前,柯德施加入了通用电气,他现在是 GE Digital 的首席技术官。

“像柯德施这样的人才也在通用电气工作?”哈斯产生了兴趣。接着,哈斯开始认识到了通用电气设备在各个经济领域(比如交通运输和医院)发挥的作用。“我发现了一个崭新的世界,非常迷人,”哈斯说。

另一件令 41 岁的哈斯感兴趣的事情,是通用电气在计算领域面对的巨大挑战。哈斯之前是 Siri 创始团队的一员。2010 年,这家基于语音的数字助手创业公司被苹果收购。今年五月,哈斯离开苹果,加入了通用电气。在此之前,他在苹果担任云工程主管,负责管理 Siri、iTunes 和 iCloud 背后的计算引擎。

在 GE Digital,哈斯有着和之前相似的职位头衔:平台云工程主管。不过他面对着一个完全不同的环境。在他看来,他的工作是将机器学习、人工智能和云计算等现代软件技术应用到工业领域。“这份工作就像是专为我准备的,”他说。

哈斯的工作对象是通用电气软件战略的核心——一款叫做 Predix 的产品。这款产品的发展历程体现了通用电气在软件领域的雄心。

Predix 一开始只是一个软件品牌,用于为通用电气出售的产品提供服务。这个软件的一个典型用途,是在喷气发动机上提供预见性维护功能,减少停机时间。到了 2013 年左右,通用电气请来了前思科系统主管威廉·鲁赫(William Ruh),成立了圣拉蒙软件中心,开始将 Predix 扩展到公司的其他工业业务上。

不过,公司很快感受到了这种做法的局限性。鲁赫表示,问题在于“外部的破坏者”。鲁赫举出了在线住宿创业公司 Airbnb 的例子,证明他们的对手可能从不知哪个角落冒出来,并且“带来更高的生产率——但他们销售的资产并不为他们所有”。鲁赫指出,归根结底,通用电气仍然是一家重资产的公司。

其他威胁包括科技公司在这方面日益增长的兴趣,他们可能会将自己的互联网专业技术应用到工业领域。为了抢在他们之前成为行业领导者,通用电气改变了Predix 的定位,将其看作了工业领域基于云的操作系统。

威廉·鲁赫(上),被通用电气请来成立圣拉蒙软件中心的前思科系统主管。下方:哈雷尔·柯德施,GE Digital 首席技术官。图片来源:Brad Swonetz/《纽约时报》

柯德施是这项工作的主管。他指出了正在出现的竞争者:Amazon Web Services、Google、微软等。“这些公司正在蚕食我们的领地。我们是投降呢,还是打造出像 Predix 这样的产品?”柯德施说。

他们的基本思路,是由通用电气和外部软件开发者编写在 Predix 上运行的程序。例如,这种软件可以监视油田钻井平台和风电场涡轮机等设备的健康状况,对其运行情况进行微调,以改进性能、降低磨损,适应不断变化的环境条件。换句话说,这种软件可以提供机器版本的“个性化治疗”服务。

和其他电脑操作系统一样,Predix 旨在让编程变得更容易,让更多的人得以参与编程。专利独有是工业世界的本能,不过通用电气公司的 Predix 采用的却是一款开源模型。它提供一套基本设计,对外部贡献者开放——比起微软的 Windows 操作系统,它更像是 Google 的安卓操作系统。

柯德施说,相当于乐高积木一样的软件将会进一步改善 Predix 操作系统。他说:“有些软件会是通用电气公司提供的,有些软件则会由第三方开发者提供。”

通用电气把赌注押在了公司对于行业的深入了解上,希望这份了解能够让公司在这场软件军备竞赛中占据一定的优势。这类编程(如果出现差错)付出的代价可能会相当高昂。

柯德施说,对于使用互联网的普通消费者而言,软件中存在一项“会出现误报的”失灵算法,可能就意味着用户会看见和自己毫无关系的在线广告,得到糟糕的亚马逊图书推荐建议或者 Netflix 电影推荐建议——或许无用,但也不会造成什么很大的损失。然而对于航空公司来说,误报可能就会让喷气发动机从机翼上脱落——那可是一个代价高达 10 万美元的错误。

他说:“我们真的需要不同于消费者网络的科技、算法和云服务。”

通用电气为 Predix 设立了理想的目标。公司希望今年能够吸引 100 万美元的订单,并于 2020 年达到年收入 40 亿美元的目标。到那时,公司预计数字业务营业总额(其中 90% 为软件业务)可能会从目前的 60 亿美元攀升至 150 亿美元。

为了让 Predix 发挥出所有的潜力,通用电气需要外部程序员为其编写软件。这家资金雄厚的公司可以发起一场软件编写大赛,但是其他人会跟随它的脚步吗?

北卡罗来纳州艾西维尔市的霍莉·汉斯莱在南卡罗来纳州格林维尔市 Reedy River Falls 历史公园内的岩石间跳跃。通用电气在南卡罗来纳州格林维尔市设有一座燃气涡轮发动机工厂。图片来源:Jeremy M. Lange / 《纽约时报》

这将会是一场重要的试验。通用电气公司抱着严肃认真的态度,开始着手构建工业操作系统、为工业世界打造繁荣软件生态系统。

七月下旬,通用电气在拉斯维加斯主持召开了一场 Predix 会议,吸引了 1200 名软件开发者。每一个大型软件公司都会举办这样的开发者集会,但是对于一家工业公司来说,这样的活动并不常见。

通用电气具备一些内在的优势。公司的安装用户基础相当庞大。比如说,据通用电气公司称,全世界超过三分之一的电力都是由通用电气旗下设备生产的。目前有不少飞机制造商、石油公司、医院和公用事业公司在依赖仰仗着通用电气公司的机器设备。公司通过说服吸纳这些客户就能取得一定的进展。

通用电气正着手吸引开发者参与进来。比如说,据塔塔咨询服务公司(Tata Consultancy Services)称,公司目前共有 500 名程序开发者正在为来自电气设施、飞机制造和医疗健康行业的客户设计开发 Predix 应用程序。除此之外,通用电气还促进发展与印孚瑟斯公司(Infosys)、威普罗公司(Wipro)和凯捷咨询公司(Capgemini)的合作关系,帮助企业编写 Predix 软件。

2011 年加入通用电气公司时,鲁赫并没有不切实际地认为一家重工业公司很容易就能把软件做成一项优势。当时他告诉伊梅特尔,这可能需要“十年的时间”。他说:“我们刚刚走过了这场旅程的一半。”

公司为此做出的一项努力就是改变其延续数代的工程文化。提到自己领导的软件部门时,鲁赫说:“如果通用电气公司真的要做一个数字工业公司,我们就不能从这里(和公司其他业务)分离开来。”他说,数据“工具和习惯”需要被融入“人们的工作方式”之中。

以数字化方式生产燃气涡轮发动机

通用电气在南卡罗来纳州格林维尔市设有工厂,生产庞大的电力发动机。这里的情况表明,通用电气(在生产制造上的数字化)转变或许是有效的。

这间三层楼高的建筑里满是由制造工程师和技术人员监管的巨大的起重机、铣床、磨床和焊机设备。工作人员正在对其中一台全新燃气涡轮发动机进行最后的收尾工作。

这台静止停转状态下的钢化发电机闪闪发光,看上去就像是一艘横放的火箭船的工作部。它重 430.9 吨,发动起来温度可达近 1593 摄氏度,能够生产足以供 50 万户家庭使用的电力。

南卡罗来纳州格林维尔市通用电气公司燃气涡轮发动机工厂。工程师在这里设计、生产、测试、维修用于发电的燃气涡轮发动机。图片来源:Jeremy M. Lange / 《纽约时报》

燃气涡轮发动机一般需要五年才能上市,但是这种燃气涡轮发动机只要 2.5 年左右就上市出售了。通用电气希望能在其工业业务上复制这样加速的产品开发。公司利用数字技术,实现了这款燃气涡轮发动机设计和生产制造技术的改变。

现年 56 岁的约翰·拉马斯(John Lammas)是通用电气负责发电工程事宜的副总裁。40 年前,他在英格兰伯明翰一家劳斯莱斯(Rolls-Royce)喷气发动机工厂车间工作,就此开始了自己的职业生涯。他在通用电气公司工作已经有 31 年了。这 31 年间,他在公司喷气发动机和动力涡轮机部门的地位一直在不断上升。

他说:“我是一个上了年纪的技工。”但是几年前,他下达了一项指令,要求员工不再使用纸质图样。

过去,新零件的模型被制作出来后,工作人员会用 70 页乃至更多页的蓝图详细描绘记录它的信息。接着,这些图纸会被交给通用电气公司制造工程师和外部供应商,由他们着手准备生产这一零部件需要用到的模具、铸件,对零部件进行切割。

从原型到图纸这一过程耗时多达八周。而现在,工程师使用 3D 电脑模型,省略了做原型的步骤,并且能够即刻把模型以电子方式发送给下一步接手的工作人员。

这比司空见惯的电脑辅助设计更进了一步。通用电气所谓的“数字线”把格林维尔市的通用电气设计师们和制造商及供货商联系在了一起,实现了他们之间的实时直接联系。这也就是说,他们全新的合作方式改变了整个工作流程,(零部件生产制作过程中出现的)问题或缺陷能够也更加及时地被发现了。

以前,一群设计师只有在设计好一个零部件后,零部件才能进入生产制作流程。如果供应商一方出现问题,这款设计就会被打回来,重新来过。拉马斯说:“在这个数字世界里,各个工作环节开始逐渐融合在了一起。”

格林维尔市独有的设备是一款 Predix 试验机。这里的机器设备和这座工厂都进行了更新升级,配备了数据生成传感器和对应软件。工厂经理马特·克劳斯(Matt Krause)说,去年冬天,工厂因为暴风雪停业一天,传感器网络监测发现这期间工厂消耗了 1000 磅氩。氩是一种为零件添加涂层时用到的惰性气体。工厂修复了这一气体泄漏问题,一年节省下了 350000 美元。

克劳斯说:“我们能够看到许多以前我们从未发现过的事。”总的来说,设计和生产过程中涉及到的 200 个步骤中,已有 60 个步骤或是实现了自动化,或是被彻底取消。据通用电气估计,这在三年里节省了 53 万小时的工时。

通用电气努力尝试推行的创新想法并非所有都能较好地应用于重工业。支持者人数较少这一状况促使公司想出了“最低限度可用产品”的点子,具体来说就是软件程序的测试版本。但是,没有人想要一款最低限度可用的喷气发动机或电力发动机。

不过在格林维尔市,通用电气鼓励设计阶段的工程师加快速度,放小步子,进行更多的实验,乐于接受失败,乐于在失败后进行再尝试。这相当于重工业工程文化的一场重大突变。

“身为一名工程师,第一次没能把事情做对的话,我会觉得很痛苦,”工程经理比尔·伯恩(Bill Byrne)说,“这让人很难受很不安。但是现在我正在摆脱这种情绪。”

工程主管拉马斯表示,传统的老办法有其优点所在。每一个步骤、每一条规则都有它自己的逻辑性。但是强调执行实施过程毫无瑕疵、成品完美无缺,会让人对失败产生畏惧。他说:“克服这种文化或许是我们此前面临的最大挑战。”

翻译 熊猫译社 刘清山 钱功毅

题图来自 dev.geready.comen.wikipedia.orgboston.curbed.com

© 2016 THE NEW YORK TIMES

  • 纽约时报
  • 竞争
  • 通用电气
  • 软件