制造業(yè)是國家綜合實力的象征,是在全球化競爭中賴以生存的資本和保障。規(guī)模雄厚、結構優(yōu)化、技術創(chuàng)新、質量優(yōu)異、產業(yè)鏈國際主導地位突出的制造業(yè)是國民經濟持續(xù)發(fā)展和繁榮以及國家安全的基礎。

　　工業(yè)4.0的三個基本特征

    —垂直整合：各機器及生產線的自控系統(tǒng)、工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、以及ERP等系統(tǒng)的整合,打破信息化系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間的歷史鴻溝,使工廠與企業(yè)的生產制造能力得以優(yōu)化。

    —水平整合：企業(yè)內部及跨企業(yè)邊界的各業(yè)務系統(tǒng)之間的整合,使得信息的共享、業(yè)務功能的組合可以跨越組織的邊界,使價值鏈的整體競爭力得以提升。

    —端到端價值鏈的數(shù)字化整合 ：這是實現(xiàn)“智能制造云”的愿景,用戶只要提交需求,就可以獲得所需的產品,而云端相關價值鏈各企業(yè)的制造與業(yè)務能力都以API的方式發(fā)布,使得快速柔性組合與安全調度執(zhí)行成為可能,最大化發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的設計、制造、服務等多方面的綜合能力。

    復雜命題 工業(yè)4.0是一個復雜的命題,從關鍵的用戶需求—工業(yè)4.0產品的角度切入,有助于理解其要義與精髓。

     工業(yè)產品經歷了從傳統(tǒng)產品(包括機械與電氣部分〕,到智能產品(增加了電控、傳感、軟件與用戶交互界面部分〕,再到當下個性化、軟件定義、智能互聯(lián)的產品(增加了網(wǎng)絡連接，并得到后端產品平臺強大計算分析能力的支撐〕的演變。特斯拉就是工業(yè)4.0產品的一個典型代表,其精致的工業(yè)設計、 創(chuàng)新的電池動力系統(tǒng)、以及強大豐富的車載軟件系統(tǒng),為用戶提供極致的個性化(大多通過軟件體現(xiàn)〕使用體驗。而其后端所連接的強大軟件平臺則提供了豐富的內容、服務、分析、應用等支持,是特斯拉汽車產品不可或缺的組成部分。從特斯拉的成功可以看出工業(yè)4.0產品是工業(yè)化與信息化深度融合的結晶。

    全系統(tǒng)變革

    工業(yè)4.0意味著產品全生命周期乃至全價值鏈、全生態(tài)系統(tǒng)的變革。

    工業(yè)4.0產品，推動了設計、生產、銷售與服務等各個環(huán)節(jié)以及相關價值鏈、 生態(tài)系統(tǒng)的變革與重塑。

     在生產的環(huán)節(jié),需要通過物聯(lián)網(wǎng)的實施及從生產系統(tǒng)到ERP系統(tǒng)的垂直整合,以及與CRM,SCM等系統(tǒng)的水平整合,實現(xiàn)生產的自動化、柔性化、智能化。使得整個生產的體系(包括上游材料與部件供應商〕能夠針對“多批微量”的訂單靈活組合各種材料、部件、能力與流程, 高效、大規(guī)模地完成個性化生產的任務,并聯(lián)動下游的客戶服務及上游的研發(fā),使得客戶得到最佳的產品體驗與服務,并基于實時收集的客戶反饋與使用數(shù)據(jù),實現(xiàn)產品的快速演進與創(chuàng)新,不斷提升競爭優(yōu)勢。我們認為工業(yè)4.0轉型,不是3.0時代MES，ERP，SCM，PLM，CRM等系統(tǒng)的簡單集成或更新?lián)Q代;而是借助新技術(物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等〕在多個維度對企業(yè)及價值鏈的革命性整合、重塑與創(chuàng)新。工廠不再是“黑盒子”,而是清晰透明的服務提供方。不只是工廠,整個產業(yè)鏈的參與者(研發(fā)、供貨、銷售、服務等〕的各種能力都用API的方式來發(fā)布、被調用、接受監(jiān)管,形成一個 “Manufacturing as a Service”的開放、靈活、自主、優(yōu)化的合作體系,這將使企業(yè)及其價值鏈具備核心競爭優(yōu)勢。

   “工業(yè)4.0”的挑戰(zhàn)和要求 在工業(yè)4.0的趨勢之下,現(xiàn)有工廠將面臨四大業(yè)務挑戰(zhàn)和五大管理要求。

    四大業(yè)務挑戰(zhàn) 1. 質量成本壓力2. 產量及獲利的不可預見性3. 生產設備的管理與維護費用壓力4. 生產流程與設備的自動化需求

    五大管理要求 1. 工廠信息：必須完整且實時可視，以支持智能制造的多階段分析需求;2. 設備自動化：具備接受控制指令修改設備屬性能力;3. 設備維護：由3.0時代的定期維護進化成4.0所要求的主動性維護;4. 工廠耗能：實現(xiàn)智慧管理，增加對環(huán)境的綠色責任;5. 互聯(lián)供應鏈：必須支持端到端的全面物聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)。而支撐以上挑戰(zhàn)與要求的手段,除了完善互聯(lián)機器自動化(Connected Machine Automation)及制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)之外,還需配合大數(shù)據(jù)分析、云計算、移動設備和信息安全體系,以實現(xiàn)諸如生產線優(yōu)化排程、產品質量早期預警、生產設備預測性維護等競爭優(yōu)勢。

    全方位改變 當工業(yè)4.0的平臺充分運行的時候,其影響如草地自動灑水機一般,全方位地改變了周遭領域。例如:

    ——社交媒體 ：由社交媒體接觸客戶,感知客戶;并由電子商務的方式活化營銷手段、價格優(yōu)化管理;再由具備360度客戶畫像的呼叫中心支撐售后服務,提升客戶體驗。 這些影響提升了銷售服務

    ——客戶分析 ：依賴大數(shù)據(jù)的手段深入了解客戶,并預測進一步的產品需求;使用產品生命周期管理的方式,以市場為導向開發(fā)下一系列產品。這些影響提升了產品的研發(fā)設計。          ——通過產品分析,早期發(fā)現(xiàn)并解決質量問題 。一方面可以降低保修成本,同時提升客戶對產品、品牌的體驗;通過診斷維修分析,避免不必要的維護停機并提高首次響應完成的比例。這些影響優(yōu)化生產運營的效率。這些提升、優(yōu)化將直接影響業(yè)務層,不但增加產品的銷售,也增加了質保與服務合同的延伸,甚至相關其他產品的銷售。

    變革戰(zhàn)略 常見的工業(yè)4.0轉型變革戰(zhàn)略實施路線圖包括如下三個階段。

    第一階段 :M2M(廠內與企業(yè)內廠際互聯(lián))：工廠內系統(tǒng)、設備與機器間在物聯(lián)網(wǎng)的基礎上互聯(lián)互通。逐步達到全企業(yè)內所有工廠間運營、監(jiān)控和管理決策的完整聯(lián)系。由此激發(fā)主要生產力的提升,并增強運營決策靈活性。

    第二階段 :B2B(價值鏈上所有企業(yè)互聯(lián))：實現(xiàn)企業(yè)全方位供應鏈的互聯(lián)互通。包含上游所有各級供應商的相關系統(tǒng) (系統(tǒng)內包含相關設備的物聯(lián)網(wǎng)信息〕以及下游各渠道的系統(tǒng)終端或設備。 以此增加生產力,提升效率與靈活性。

    第三階段 :C2M(消費者與相關工廠間互聯(lián))：此一階段又稱為“以軟件定義產品與制造”階段。在這階段中,產品方面的需求、設計、測試、上市,以及制造方面的工廠、制造、物流、服務,都在企業(yè)安全的架構體系之下全面地在云端互聯(lián)互通。從而產生新的商機、新的業(yè)務模式和新的盈利模型。

    轉型的支撐力 工業(yè)4.0的轉型主要需要三大核心支柱的支撐:——全面物聯(lián)網(wǎng)建設。透過傳感器、RFID、網(wǎng)關等技術的配置與建設,為全面自動化、智能化打好基礎。——工業(yè)4.0轉型途徑(Industry 4.0 Approaches)。工業(yè)4.0轉型途徑泛指公司管理文化的升級與改變。要以務實、嚴謹?shù)墓芾響B(tài)度,科學及數(shù)據(jù)分析的方法決策,精簡流程,快速反應。——構建新的生態(tài)系統(tǒng)。全面C2M的環(huán)境建設,新的生態(tài)系統(tǒng)的搭建,為企業(yè)創(chuàng)新提供新的業(yè)務環(huán)境。此時企業(yè)憑借新的能力、新的市場環(huán)境(包含產業(yè)市場、人力市場、資本市場等〕創(chuàng)造新的企業(yè)商業(yè)和服務模型。

    業(yè)務價值與能力提升 工業(yè)4.0的轉型,將為企業(yè)帶來全面的業(yè)務價值與能力提升,主要集中在加速產品創(chuàng)新,優(yōu)化生產運營及交付全新服務三個方面。具體而言:——企業(yè)具備生產制造的高靈活性和更能適應市場的生產流程。——專業(yè)化聚焦能力。在完善全面產品生命周期管理,企業(yè)生產價值鏈互聯(lián)互動之后,企業(yè)已經具備針對特定用戶需求的專業(yè)化聚焦能力。——提升以價值鏈為單位的整體競爭能力。歐美標桿產業(yè)通常由本身最具競爭力的產品線開始,穩(wěn)定的掌握市場優(yōu)勢。