工業(yè)4.0應(yīng)用場景概述

最能表達(dá)工業(yè)4.0精髓的是應(yīng)用場景——“訂單控制的生產(chǎn)”和“具有適配能力的工廠”。這兩個(gè)場景是理解其他7個(gè)應(yīng)用場景的基礎(chǔ)。

01

背景

自2013年4月德國正式推出工業(yè)4.0起，已過去六年左右的時(shí)間了。在國內(nèi)，工業(yè)4.0這一名稱，應(yīng)該說是已深入內(nèi)心，甚至加以發(fā)揚(yáng)光大，曾經(jīng)看到有農(nóng)業(yè)4.0、教育4.0等的提法。看來，德國人將軟件開發(fā)中常用的版本命名方法引入到工業(yè)革命的劃分中，至少在市場推廣上取得了相當(dāng)大的成功。雖然近期國內(nèi)工業(yè)4.0的風(fēng)頭被工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所壓制，但仍然是智能制造主題中不可缺少的盤中盛宴。

但對工業(yè)4.0這一術(shù)語內(nèi)涵的理解，并未達(dá)成廣泛的共識。非常有意思的是，大多數(shù)人都知道工業(yè)4.0指的是第四次工業(yè)革命，但具體到誰革了誰的命，誰消失了，誰被取代了，誰又出現(xiàn)了，卻并沒有一個(gè)很清晰具體的認(rèn)識。

事實(shí)上，工業(yè)4.0官方在2013年的白皮書《確保德國制造業(yè)的未來——實(shí)施戰(zhàn)略行動(dòng)工業(yè)4.0的建議》中，給出的描述也比較粗獷。概言之，其認(rèn)為將物和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things and Services）技術(shù)融入制造業(yè)，會(huì)對制造業(yè)的現(xiàn)狀發(fā)生巨大的改變，這種改變的匯集，稱之為第四次工業(yè)革命。

其原文表述是：

“在制造環(huán)境中，垂直網(wǎng)絡(luò)化、端到端工程化，以及由越來越多智能產(chǎn)品和系統(tǒng)構(gòu)成的跨越整個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的水平集成，引發(fā)了工業(yè)化第四個(gè)階段的到來——工業(yè)4.0”。這種改變，包含了生產(chǎn)組織方式、商業(yè)模式、法律法規(guī)等方方面面。

需要強(qiáng)調(diào)的是，工業(yè)4.0，目前還是對德國工業(yè)未來的愿景，是期待，是一場還未發(fā)生的、預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生革命。而且這種愿景，是一種基于直覺、想象力、邏輯推理、個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)背景、德國獨(dú)特的社會(huì)環(huán)境等因數(shù)的定性的描述。這就為我們每一個(gè)人，對工業(yè)4.0的理解，留下了廣闊的想象空間。所以，結(jié)合各自背景的不同，從不同角度給出對工業(yè)4.0理解，也屬于正常現(xiàn)象了。

另外，德國人認(rèn)為第四次工業(yè)革命，是工業(yè)革命的第四個(gè)階段，既然是階段，就應(yīng)有累計(jì)效應(yīng)，應(yīng)該包容前三個(gè)階段的成果，在沒有明確什么不是工業(yè)4.0的前提下，國內(nèi)實(shí)踐中將機(jī)器換人、建設(shè)自動(dòng)化生產(chǎn)線等現(xiàn)階段技術(shù)已經(jīng)相對成熟的工作，掛上工業(yè)4.0的標(biāo)簽，你也很難說其絕對有問題。事實(shí)上，在工業(yè)4.0發(fā)源地的德國，同樣也存在這樣的問題。在工業(yè)4.0平臺(tái)的官網(wǎng)上，就赫然列出近200個(gè)的使用案例。

2013年白皮書的發(fā)布，標(biāo)志著工業(yè)4.0作為德國國家戰(zhàn)略已經(jīng)成熟。既然是一種戰(zhàn)略，要求其描述具體、精準(zhǔn)，顯然是一種苛求。需要強(qiáng)調(diào)的是，說工業(yè)4.0是一種戰(zhàn)略，是因?yàn)?，其并沒有給出清晰的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑。而沒有能給出清晰的技術(shù)路線，是因?yàn)楝F(xiàn)有的集成技術(shù)、安全技術(shù)、商業(yè)模式以及法律法規(guī)等方面，還不足以支撐其戰(zhàn)略的落地，要實(shí)現(xiàn)這種戰(zhàn)略，還需要進(jìn)行大量的方方面面的研發(fā)工作。

2016年1月工業(yè)4.0官方發(fā)布了報(bào)告《實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略》。個(gè)人認(rèn)為，這個(gè)報(bào)告是工業(yè)4.0從戰(zhàn)略計(jì)劃轉(zhuǎn)變?yōu)閼?zhàn)術(shù)行動(dòng)的一個(gè)階段性成熟標(biāo)志。報(bào)告的文字描述、內(nèi)容的可讀性、邏輯的連貫性、技術(shù)含量等，與2013年的報(bào)告相比高出了不少，拼湊的痕跡大為減少，同時(shí)也修正了某些不切實(shí)際的表述。大概是，執(zhí)筆人更換的緣故，另外也是對問題的理解逐步深化的緣故。

其給出了工業(yè)4.0的定義如下：

術(shù)語工業(yè)4.0代表第四次工業(yè)革命，是與產(chǎn)品生命周期相對應(yīng)的整個(gè)價(jià)值流的下一階段的組織與控制方式。這個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)周期，是基于不斷增加的個(gè)性化客戶期望，范圍從產(chǎn)品初始想法，訂單，開發(fā)，生產(chǎn)，交付給終端用戶，到回收以及相關(guān)服務(wù)。

這里的要點(diǎn)是，價(jià)值創(chuàng)造過程中涉及到的全部實(shí)體連入網(wǎng)絡(luò)，全部相關(guān)信息可以實(shí)時(shí)獲取，進(jìn)而在所有時(shí)間都能獲得最好的可行的價(jià)值流成為了可能。將人、對象與系統(tǒng)連接起來，會(huì)導(dǎo)致我們可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的、自組織的、跨機(jī)構(gòu)范圍的、實(shí)時(shí)優(yōu)化的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)可以依據(jù)一定范圍內(nèi)判據(jù)，如成本、資源的可用性以及資源的消耗等，進(jìn)行優(yōu)化。

2016年的工業(yè)4.0的定義，比2013年的定義，理解起來要容易一些。但對與普通讀者，仍是比較困難的一件事。因?yàn)椋I(yè)4.0總體上看是技術(shù)驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略模式，屬于自頂向下的灌輸，而不是自底向上問題導(dǎo)向的，對于從事具體工作的企業(yè)、非專業(yè)人士，看得見，摸不著，理解起來，確實(shí)困難。

在2016年，工業(yè)4.0的官方發(fā)布的工作報(bào)告《基于應(yīng)用場景的研究路線圖概貌》中給出了9個(gè)應(yīng)用場景。當(dāng)然提出這些應(yīng)用場景，其目的是服務(wù)于工業(yè)4.0研究工作推進(jìn)的需要，但同時(shí)也大開了普通讀者進(jìn)一步理解工業(yè)4.0的新視角。

02

工業(yè)4.0應(yīng)用場景概述

2016年給出的應(yīng)用場景，較之前相比增加到了9個(gè)，命名也發(fā)生了變化。近期變?yōu)榱?0個(gè)。

這9大應(yīng)用場景如下：

● 訂單控制的生產(chǎn)（OCP – Order-ControlledProduction）

● 具有適配能力的工廠（AF – Adaptable Factory）

● 自組織適應(yīng)性物流（SAL – Self-organisingAdaptive Logistics）

● 基于價(jià)值的服務(wù)（VBS – Value-Based Services）

● 交付產(chǎn)品的透明性與適配能力（TAP – Transparency andAdaptability of delivered Products）

● 生產(chǎn)中對員工支持 （OSP – Operator Support inProduction）

● 用于智能生產(chǎn)的智能產(chǎn)品開發(fā)（SP2 – Smart Productdevelopment for Smart Production）

● 創(chuàng)新性產(chǎn)品開發(fā)（IPD – Innovative ProductDevelopment）

● 循環(huán)經(jīng)濟(jì)（CRE – Circular Economy）

這九大應(yīng)用場景，基本上能夠說清楚工業(yè)4.0，是什么，要做什么，要取代了什么，要研發(fā)什么樣的新技術(shù)，現(xiàn)行法律法規(guī)要做出什么樣的改變，對勞動(dòng)力能力新需求，會(huì)取得什么樣的益處，等等。這些應(yīng)用場景，無論是數(shù)量上，內(nèi)涵上，命名上，隨著德國人的認(rèn)識的不斷深化，也處于不斷的發(fā)展變化之中。

個(gè)人認(rèn)為，最能表達(dá)工業(yè)4.0精髓的是應(yīng)用場景——“訂單控制的生產(chǎn)”和“具有適配能力的工廠”。這兩個(gè)場景是理解其他7個(gè)應(yīng)用場景的基礎(chǔ)。為了避免誤導(dǎo)讀者，也是為了減輕讀者查找原文帶來的不便，首先給出原文翻譯，請讀者自行體會(huì)理解，個(gè)人認(rèn)為，原文真的不好理解。之后，奉上自己的解讀。出于篇幅的考慮，本文重點(diǎn)放在了“訂單控制的生產(chǎn)”與“具有適配能力的工廠”這兩個(gè)場景。

03

訂單控制的生產(chǎn)

（OCP – Order-Controlled Production）

以下為報(bào)告的原文翻譯，出于信息丟失而誤導(dǎo)了讀者的顧慮，盡可直譯，讀起來恐怕不那么順暢，請讀者見諒：

自治的且自動(dòng)化的超出了工廠的邊界的生產(chǎn)能力的互聯(lián)，可以滿足客戶與市場需求。

當(dāng)下許多產(chǎn)品以一種前所未有的速度不斷地發(fā)生著變化。直到最近智能電話的顯示屏仍舊是扁平的，然而，第一種曲面顯示屏已經(jīng)投入到市場中。當(dāng)前，在汽車行業(yè)使用的材料系列，也在不斷地?cái)U(kuò)展，從鋁到高強(qiáng)度的鋼乃至纖維增強(qiáng)塑料，許多種類型的材料都在被使用。

創(chuàng)新與產(chǎn)品周期，正變得越來越短，新的生產(chǎn)技術(shù)對制造公司帶來了壓力，促使它們做出越來越快的相應(yīng)，做出快速的投資決策，無論是對消費(fèi)品還是對資產(chǎn)品。為了能夠應(yīng)對這種趨勢，避免較長的投資決策，公司應(yīng)該啟動(dòng)超越公司邊界的生產(chǎn)能力網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)化工作。

① 關(guān)鍵點(diǎn)

訂單控制的生產(chǎn)應(yīng)用場景描繪了一種靈活的制造配置。擁有一個(gè)超出工廠與公司邊界的生產(chǎn)能力與產(chǎn)能網(wǎng)絡(luò)，該公司將能夠快速適應(yīng)一個(gè)不斷變化的市場和訂單條件，進(jìn)而能夠充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施的能力和產(chǎn)能。在這種情形下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向該公司自己所屬的其它工廠提供益處，被用于發(fā)揮公司投資組合（特別是在生產(chǎn)方面）的價(jià)值，以應(yīng)對快速變化的客戶與市場需求。特別地，制造鏈被依據(jù)各種參數(shù)，如成本與時(shí)間，進(jìn)行了優(yōu)化。

就其核心要點(diǎn)，訂單控制的生產(chǎn)，一方面是基于單個(gè)工藝步驟的標(biāo)準(zhǔn)化，另一方面是基于生產(chǎn)設(shè)施能力的自描述性。標(biāo)準(zhǔn)化允許自動(dòng)的訂單計(jì)劃、分配與執(zhí)行，因而考慮到了所有的生產(chǎn)步驟和要求的設(shè)施。這有使得將單個(gè)的工藝模塊更為靈活、比先前更早地組合起來成為可能，甚至領(lǐng)用了它們的特殊的能力。

在這方面，公司向其它公司提供它們的生產(chǎn)能力，因而增加了它們自己設(shè)備的利用率。其它公司可以按需訪問這些能力，因而暫時(shí)擴(kuò)展了它們自己的生產(chǎn)范圍。這樣做，可用生產(chǎn)能力得到更為有效的利用，訂單的波動(dòng)可能被平滑了。

目的是使將外部工廠連接到一個(gè)公司的生產(chǎn)過程中更為容易，盡可能自動(dòng)化地。特別地，這之中的定單配置過程應(yīng)當(dāng)被自動(dòng)執(zhí)行。

② 對價(jià)值鏈的影響

今天的相對剛性而分離的價(jià)值鏈上的公司間的協(xié)商關(guān)系，將被轉(zhuǎn)換為一種相當(dāng)碎片化的動(dòng)態(tài)的價(jià)值鏈網(wǎng)路，它可以依據(jù)單個(gè)訂單的需要發(fā)生變化。這既在水平方向上應(yīng)用到了整個(gè)制造過程，也在垂直方向應(yīng)用到了生產(chǎn)的涉及到的深度。制造公司將焦點(diǎn)放在了增值的步驟上，這使得它們有別于其他的競爭者。

創(chuàng)建快速且全球化的客戶—制造商關(guān)系，可能會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)期的競爭情況，因?yàn)楣究梢詮挠唵蔚接唵蔚馗淖兯鼈兊慕巧?。?dòng)態(tài)集成生產(chǎn)能力，將導(dǎo)致更好的機(jī)器利用率，并且?guī)硪粋€(gè)結(jié)果是減少了機(jī)械供應(yīng)商的需求。

③ 參與者的增值

一方面，制造公司能夠依據(jù)需要內(nèi)在地自動(dòng)地?cái)U(kuò)展它們的生產(chǎn)能力和產(chǎn)能，通過利用外部的生產(chǎn)模塊，沒有投資的需要。這使得公司能夠非常靈活地對變化的市場及客戶需求做出反應(yīng)。另一方面，在市場上提供它們機(jī)器的公司可以優(yōu)化它們機(jī)器的利用率。

下圖為其給出訂單控制的生產(chǎn)的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。如果理解不了，跳過繼續(xù)，后面有解讀。

04

進(jìn)一步理解

“訂單控制的生產(chǎn)”

01

制造業(yè)產(chǎn)品價(jià)值鏈的演化

制造企業(yè)產(chǎn)品價(jià)值鏈的演化，大體上可以分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是局限于企業(yè)內(nèi)部的價(jià)值鏈；第二個(gè)階段是跨企業(yè)邊界的靜態(tài)價(jià)值鏈；第三個(gè)階段，也就是現(xiàn)在所說的未來工業(yè)4.0的價(jià)值鏈，是跨企業(yè)邊界的動(dòng)態(tài)價(jià)的自組織自治的值鏈。需要強(qiáng)調(diào)的是，這三個(gè)階段不是完全互斥的，在特定時(shí)空中，第一階段與第二階段存在著交叉，即使是在未來的第三個(gè)階段，也會(huì)與第一階段與第二階段長期共存。

產(chǎn)品制造價(jià)值鏈，采用那種方式，取決于多種因數(shù)，產(chǎn)品本身限制，買方市場還是賣方市場，企業(yè)產(chǎn)品制造能力，資源獲取能力，產(chǎn)品的技術(shù)含量，專業(yè)分工協(xié)作，市場競爭的壓力，等等。

① 局限于企業(yè)內(nèi)部的價(jià)值鏈

如下圖所示：

這一階段價(jià)值鏈的特點(diǎn)是：所有增值活動(dòng)都由制造企業(yè)自行完成；價(jià)值鏈?zhǔn)莿傂缘?，如圖中直線箭頭所示；價(jià)值鏈的集成是靜態(tài)的，集成的手段大部分是人工，如上圖中紅色箭頭所示；少部分在計(jì)算機(jī)技術(shù)誕生后，通過引入MRP/MRPII等軟件實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃、部件制造、總裝等增值活動(dòng)的集成，如下圖中綠色箭頭所示。

② 跨企業(yè)邊界的價(jià)值鏈

如下圖所示：

這一階段價(jià)值鏈的特點(diǎn)是，增值活動(dòng)超出了企業(yè)邊界，產(chǎn)品可以由多個(gè)制造企業(yè)合作完成；但價(jià)值鏈還是剛性的，如上圖中實(shí)線箭頭所示；價(jià)值鏈的集成依然是靜態(tài)的，集成的手段少部分是人工，如圖中紅色箭頭所示，大部分是借助于信息通訊技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，如下圖中綠色箭頭所示；誕生了ERP等管理軟件，更進(jìn)一步，出現(xiàn)了支持設(shè)計(jì)、制造、售后服務(wù)集成的CIMS。

大部分價(jià)值鏈集成工作采用信息通訊技術(shù)的根本原因在于，制造過程價(jià)值鏈管理的復(fù)雜度發(fā)生了量級上的飛躍，在各個(gè)增值活動(dòng)之間需要交換的信息量大、種類繁多，而市場競爭要求的響應(yīng)時(shí)間越來越短。

③ 支持產(chǎn)品個(gè)性化定制的跨企業(yè)邊界的動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈

那么下一階段價(jià)值鏈的特點(diǎn)是什么？對了，就是工業(yè)4.0時(shí)代的全新的價(jià)值鏈——支持產(chǎn)品大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)組織模式的跨企業(yè)邊界的動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈。如下圖所示：

這一階段價(jià)值鏈的特點(diǎn)是，增值活動(dòng)超出了企業(yè)邊界，產(chǎn)品可以由多個(gè)制造企業(yè)協(xié)同完成；每一件產(chǎn)品都可以有自己獨(dú)立的價(jià)值鏈，依據(jù)訂單要求和下定單時(shí)的特定時(shí)空環(huán)境，動(dòng)態(tài)生成該訂單產(chǎn)品制造的價(jià)值鏈，也就是“訂單控制的生產(chǎn)”的含義。這一階段價(jià)值鏈如上圖中的虛線箭頭所示。這里，在產(chǎn)品沒有制造出來之前，你再也看不到之前在圖中所見到的實(shí)線箭頭所示的價(jià)值鏈，那是一條靜態(tài)的與具體產(chǎn)品無關(guān)的價(jià)值鏈。

上圖中示例的三個(gè)訂單或三個(gè)產(chǎn)品分別有三條價(jià)值鏈，正常情況下價(jià)值鏈的數(shù)量等同于產(chǎn)品（訂單）的數(shù)量，最終會(huì)形成價(jià)值網(wǎng)絡(luò)是不言而喻的事；制造過程價(jià)值鏈管理的復(fù)雜度又提升了一個(gè)數(shù)量級；價(jià)值鏈仍然需要集成，但人工已無能為力，只能基于信息通訊技術(shù)來實(shí)現(xiàn)；而且應(yīng)當(dāng)是新的信息通訊技術(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)有的集成技術(shù)還不能支撐這種端到端工程集成。原因在于工業(yè)4.0要以近乎大批量生產(chǎn)的成本，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品大規(guī)模定制化生產(chǎn)，不實(shí)現(xiàn)這種端到端工程集成，不可能達(dá)成工業(yè)4.0這個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)。

這就是工業(yè)4.0定義中“與產(chǎn)品生命周期相對應(yīng)的整個(gè)價(jià)值流的下一階段的組織與控制方式”的深刻含義。

02

自組織、自治的價(jià)值鏈

工業(yè)4.0時(shí)代的價(jià)值鏈，是自組織自治的。是在訂單確定后，在所有可行的價(jià)值鏈中，依據(jù)判定規(guī)則或商業(yè)模型，選出來的最好的一條價(jià)值鏈。在價(jià)值鏈選定后，依據(jù)商業(yè)模型完成協(xié)作合同的簽訂，然后進(jìn)行生產(chǎn)。

我們以設(shè)想出來的一個(gè)未來的自行車制造過程為例進(jìn)行說明。一個(gè)自行車制造廠商，除了車把之前，其余部件均批量采購，然后組裝。自行車車把，可以按用戶需求進(jìn)行個(gè)性化定制，可以選定鋁管、碳纖維塑料等材料，也可以在一定約束條件下指定車把的外觀形狀，但要保證受力的優(yōu)化分布。

下圖為設(shè)想中的自行車制造價(jià)值鏈。其中的中介服務(wù)是一個(gè)設(shè)想中的新角色，是一種新業(yè)態(tài)。

價(jià)值鏈的創(chuàng)建步驟大致如下圖。

首先使用產(chǎn)品配置工具，輔助用戶完成自行車的定制過程。車把除了提供標(biāo)準(zhǔn)型號供用戶選擇之外，還可以按用戶要求進(jìn)行定制，但要確保用戶定制的車把，是合理的可行的。

自行車制造商使用配置工具收集好用戶的定制需求后，以機(jī)器可讀可理解的形式，連同期望的價(jià)格和交貨期等數(shù)據(jù)，傳遞給中介服務(wù)商，由中介服務(wù)商查找具有響應(yīng)能力的供應(yīng)商。過程見下圖。

自行車制造商收到中介服務(wù)商預(yù)選定的供應(yīng)商后，使用算法選定成交供應(yīng)。過程見下圖。

自行車制造商自動(dòng)將合同授予供應(yīng)商，供應(yīng)商接受該合同。過程見下圖。

供應(yīng)商制造完成車把后，并將車把交付給自行車制造商。過程見下圖。

在通過這個(gè)例子進(jìn)一步理解什么是工業(yè)4.0的同時(shí)，也要關(guān)注一下實(shí)施工業(yè)4.0，我們將面臨的各種挑戰(zhàn)：標(biāo)準(zhǔn)，研究，安全，法律，勞工與技能等方面。

上述過程中，各參與方之間交換的電子數(shù)據(jù)的完整性、時(shí)效性和權(quán)威性的保證，以及自行車制造商的知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，非常重要，是合同能夠被成功授予供應(yīng)商的前提條件，工業(yè)4.0的安全問題。

自行車產(chǎn)品價(jià)值鏈，需要依據(jù)商業(yè)模型，動(dòng)態(tài)自組織完成，工業(yè)4.0的商業(yè)模型研究問題；發(fā)包方與承包方的合同關(guān)系是動(dòng)態(tài)生成的，這種合同關(guān)系，恐怕還不為現(xiàn)有的法律法規(guī)體系所支持，工業(yè)4.0的法律法規(guī)問題。

個(gè)性化定制的車把，對制造工人的技能要求更高，需要給工人更多的培訓(xùn)，需要給工人提供更強(qiáng)大支持工具。工業(yè)4.0的勞動(dòng)組織與技能問題。

03

端到端工程的集成

端到端工程集成，恐怕是工業(yè)4.0中，最讓人難以理解的地方了。

這里的端到端，應(yīng)當(dāng)理解為，從產(chǎn)品訂單，經(jīng)過創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、制造、售后服務(wù)，到回收，這樣一條動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的價(jià)值鏈的端到端，理論上可以有無數(shù)個(gè)端到端。

這種端到端的集成需求，前所未見，聞所未聞。要實(shí)現(xiàn)這種端到端的集成，應(yīng)該研究新的集成方法，工業(yè)4.0的研究問題。工業(yè)4.0參考模型，標(biāo)準(zhǔn)，語義等方面的研究工作服務(wù)于這一目標(biāo)，而工業(yè)4.0組件管理殼概念的提出，是向端到端集成這一目標(biāo)邁出的重要一步。

而基于工程的集成，則是因?yàn)楣I(yè)4.0時(shí)代，產(chǎn)品是個(gè)性化定制的，每一個(gè)產(chǎn)品或多或少都需進(jìn)行設(shè)計(jì)，要遵循產(chǎn)品研發(fā)的工程過程，當(dāng)然包含制造已開始后的變更。工程的結(jié)果（電子文檔，產(chǎn)品模型，制造工藝等），為價(jià)值鏈中每一種價(jià)值增值活動(dòng)所必須。應(yīng)該有一個(gè)服務(wù)于價(jià)值增值全過程的產(chǎn)品工程模型，工業(yè)4.0的研究問題。

總之，實(shí)施工業(yè)4.0，現(xiàn)有的條件還不具備，還需進(jìn)行大量的創(chuàng)新性的技術(shù)研究，還需在法律法規(guī)、安全、勞動(dòng)力與技能等方方面面做出重大改變。

下圖為其給出的研究路線圖

下圖為九個(gè)應(yīng)用場景

與研究路線圖的關(guān)系

05

具有適配能力的工廠

實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部外部價(jià)值鏈一體化

除此之外，工業(yè)4.0還有更大的抱負(fù)。期望這種動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈，不僅存在企業(yè)之間，還要進(jìn)入到企業(yè)內(nèi)部。在企業(yè)內(nèi)部，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工藝步驟，將生產(chǎn)過程模塊化，這些標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以參與到跨企業(yè)邊界的動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈中，發(fā)揮其應(yīng)用的作用，這就是應(yīng)用場景——具有適配能力的工廠，所描繪的。

該應(yīng)用場景英文翻譯如下：

即插即生產(chǎn)——在工廠內(nèi)可適應(yīng)性的制造配置 ，以快速改變生產(chǎn)能力和產(chǎn)量。即插即用——使用一臺(tái)家用計(jì)算機(jī)和一條USB電纜，非常容易地就可以連接新設(shè)備，并幾乎立刻就可以使用該設(shè)備，而沒有任何額外的努力。這種靈活性，在臺(tái)式計(jì)算機(jī)上已經(jīng)存在相當(dāng)一段時(shí)間了，此刻在工業(yè)生產(chǎn)方面開始變得也來越重要了。

就生產(chǎn)基礎(chǔ)架構(gòu)而言，適配性的需求一直快速增加。越來越短的產(chǎn)品周期和革新周期，帶來對新生產(chǎn)設(shè)施投資決定的需求，這反映了對生產(chǎn)和過程變化以及任何可能的地方的未來需求。此外，不斷增長的訂單違約，帶來了不斷增加頻次地阻礙了制造線的優(yōu)化使用。靈活性和適配性將成為越來越重要的決策判據(jù)，當(dāng)考慮新的生產(chǎn)設(shè)施建造和運(yùn)營時(shí)。

一個(gè)例子是產(chǎn)品標(biāo)識。存在各種各樣的打印技術(shù)，例如，棉條打印機(jī)，噴墨打印機(jī)，以及激光打印機(jī)。在一個(gè)適配性工廠里，這種類型的操作設(shè)備可以被直接連接到自動(dòng)化的過程里。例如，把將材料簡單地放下后，被打印的材料說：“打印我”，然后棉條打印機(jī)將問道：“這個(gè)材料是無油脂打印嗎？”。噴墨打印機(jī)然后詢問材料特征，應(yīng)為它使用加熱來完成干燥過程。激光打印機(jī)則會(huì)詢問材料是否能保證足夠的對比度。

① 關(guān)鍵點(diǎn)

可適配工廠應(yīng)用場景描繪了一個(gè)制造設(shè)施的快速（在某些情況下是完全自動(dòng)化的）轉(zhuǎn)換，通過即改變生產(chǎn)的產(chǎn)量能力，也改變生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的潛能。

實(shí)現(xiàn)可適配工廠的關(guān)鍵點(diǎn)是一種模塊化進(jìn)而可適配的工廠內(nèi)制造設(shè)計(jì)。智能化的并可互操作的模塊（該模塊基本上可依據(jù)修改后的配置自己進(jìn)行適配），以及這些模塊之間的接口，允許快速且簡單的轉(zhuǎn)換，以適配市場和客戶要求的變化。當(dāng)訂單控制的生產(chǎn)場景借助于智能連接，將重心放在了現(xiàn)有制造設(shè)施的靈活使用上時(shí)，可適配工廠場景則通過（物理上）轉(zhuǎn)換，描繪了單個(gè)工廠的可適配性。

今天，當(dāng)創(chuàng)建一條生產(chǎn)線時(shí)，焦點(diǎn)通常不再僅僅是質(zhì)量，也包括一個(gè)預(yù)想的產(chǎn)品范圍的生產(chǎn)效率和利潤的最大化。各個(gè)獨(dú)立的組件被靜態(tài)地連接起來，能夠產(chǎn)生預(yù)想的功能和預(yù)估的數(shù)量。常常是，一個(gè)系統(tǒng)集成者關(guān)注于獨(dú)立組件協(xié)同，進(jìn)而為整個(gè)工廠開發(fā)出一個(gè)控制系統(tǒng)。但是，如果訂單是被強(qiáng)產(chǎn)品個(gè)性化驅(qū)動(dòng)的，或者是被需求的高波動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，公司可能不再會(huì)依賴特定生產(chǎn)線的優(yōu)勢。

在此情況下，模塊化的，面向訂單的，可適配的制造配置，變得更加具有吸引力： 例如，他們能夠增加總的利用率或交付產(chǎn)品的能力。但同時(shí)，對個(gè)性化機(jī)器/制造模塊的要求也增加了。甚至，比特定制造步驟高度差異化更為重要的是，將單個(gè)模塊容易且在任何情況下組合起來的能力。為了能夠達(dá)到這一點(diǎn)，模塊必須包含關(guān)于被非?？焖倥c健壯地組合或轉(zhuǎn)換為一臺(tái)機(jī)器或工廠的能力的自描述。下面的例子解釋了這些要求：

● 一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)使能的現(xiàn)場設(shè)備，例如一個(gè)帶新固件版本的驅(qū)動(dòng)器，被連接到生產(chǎn)線上。這個(gè)新設(shè)備必須被自動(dòng)提供網(wǎng)絡(luò)連接能力，且被所有在線子系統(tǒng)所知道。參與的子系統(tǒng)必須進(jìn)行相應(yīng)的更新。

● 一個(gè)未被配置的現(xiàn)場設(shè)備被引入生產(chǎn)中，例如要快速替換另一個(gè)有缺陷的設(shè)備。這個(gè)現(xiàn)場設(shè)備，現(xiàn)在必須被個(gè)性化且參數(shù)化，依賴于軟件組件中的信息。

● 一個(gè)生產(chǎn)設(shè)施被轉(zhuǎn)換或修改了，由于某種新產(chǎn)品的差異被規(guī)劃出來。與變化相關(guān)的控制與軟件，必須被檢測到且自動(dòng)地被傳送給所有參與的系統(tǒng)。

● 在一個(gè)工廠被轉(zhuǎn)換后，它應(yīng)該能夠移動(dòng)，用于過程管理的軟件組件，到分散的控制單元，同時(shí)遵循某些判據(jù)，如輸出或可用性。

● 一個(gè)MES（新）功能被加入或修改了，如某種先前不被要求的可視化。這種可視化應(yīng)該被自動(dòng)完成，且訪問來自現(xiàn)場級別的必要信息也應(yīng)該是自動(dòng)授予的。

這要求機(jī)械工程師有依據(jù)地設(shè)計(jì)內(nèi)部的開發(fā)過程。模塊化的機(jī)器要求模塊化的工程設(shè)計(jì)，基于可重用模塊庫（平臺(tái)化開發(fā)）。機(jī)器的架構(gòu)必須被這樣設(shè)計(jì)，以便可組合的機(jī)電一體化的模塊可以被創(chuàng)建出來，包含了生產(chǎn)模塊的即插入即生產(chǎn)能力，使用可互操作的接口和適配性自動(dòng)化技術(shù)。這要求“服務(wù)”慨念的進(jìn)一步拓展，跨越制造商的邊界，諸如歸檔，告警或可視化，還必須具有一種低成本的與MES功能的集成。

② 對價(jià)值鏈的影響

增值工作被從系統(tǒng)集成者轉(zhuǎn)移到了機(jī)器提供者或供應(yīng)商，因?yàn)闄C(jī)器或組件已經(jīng)被增強(qiáng)了，以至于它們更容易的集成起來。系統(tǒng)集成的類型和質(zhì)量變化了。當(dāng)前（生產(chǎn)）技術(shù)的焦點(diǎn)，轉(zhuǎn)移到了對與生產(chǎn)過程相關(guān)連的組織和業(yè)務(wù)過程方面的一個(gè)更強(qiáng)力的關(guān)注。在極端情況下，系統(tǒng)集成者很可能被淘汰，如果智能的、自配置和互操作的制造模塊被在機(jī)器提供商的層面上創(chuàng)造出來的話。

③ 參與者的增值

對于制造公司而言，如果一種快速、廉價(jià)并可靠的制造轉(zhuǎn)換成為可能，那么他們可以對客戶與市場需求的變化做出快速相應(yīng)，不斷增加的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，也擴(kuò)展了將各種供應(yīng)商的制造實(shí)體，組合起來的可能性，進(jìn)而找到每個(gè)單獨(dú)模塊最經(jīng)濟(jì)的解決方案。

機(jī)器的模塊化開辟了機(jī)械制造商的規(guī)模化的新時(shí)代。

下圖為其給出的

具有適配能力的工廠的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

具有適配能力的工廠，是除了應(yīng)用場景——訂單控制的生產(chǎn)之外的最能體現(xiàn)工業(yè)4.0的精髓的應(yīng)用場景。其要點(diǎn)是采用計(jì)算機(jī)行業(yè)通行的即插即用的方法，來大幅提高工廠設(shè)備、生產(chǎn)線等基礎(chǔ)設(shè)施的柔性化水平，更深層次的想法是在更大范圍提升企業(yè)參與到工業(yè)4.0時(shí)代產(chǎn)品動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈的能力。

具有適配能力的工廠，在工業(yè)4.0時(shí)代，由于要支持大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式，是必須的。但對工業(yè)3.0時(shí)代的多品種小批量的生產(chǎn)組織模式而言，它同樣是贏得市場競爭的利器。這個(gè)場景，應(yīng)該是現(xiàn)階段，從事自動(dòng)化、機(jī)器人、生產(chǎn)線、設(shè)備制造、數(shù)字化工廠等方面的人士，就要重點(diǎn)關(guān)注的地方。

06

其他應(yīng)用場景

除了訂單控制的生產(chǎn)之外，還有7個(gè)場景，它們邏輯上依附于上述兩個(gè)場景，是工業(yè)4.0時(shí)代大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式所必須。個(gè)性化定制的生產(chǎn)模式，價(jià)值鏈?zhǔn)莿?dòng)態(tài)的，物流也必須是動(dòng)態(tài)的。

產(chǎn)品是個(gè)性化的，無論是設(shè)計(jì)過程，制造過程所需的各種設(shè)施，還是之后的服務(wù)過程，都需得到比以往更多的技術(shù)支持，來實(shí)現(xiàn)這種個(gè)性化；企業(yè)從以生產(chǎn)為中心的組織模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詡€(gè)性化產(chǎn)品為中心的組織模式；產(chǎn)品智能化本身，就是對這種全新生產(chǎn)組織模式的最好的技術(shù)支撐。如此等等。

需要強(qiáng)調(diào)的是，場景——基于價(jià)值的服務(wù)，從解決問題的角度，與GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)存在著一些交集，都與服務(wù)有關(guān)。區(qū)別是，工業(yè)4.0中的基于價(jià)值的服務(wù)，更強(qiáng)調(diào)的是服務(wù)價(jià)值鏈上的分工協(xié)作，價(jià)值鏈的變革，價(jià)值鏈上出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)模式。

而GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，根本目的是要企業(yè)設(shè)備等重資產(chǎn)利用率提升與運(yùn)行成本降低，這一目的，是要通過“智能設(shè)備+數(shù)據(jù)采集+平臺(tái)+智能數(shù)據(jù)分析”這一具體的技術(shù)路線來實(shí)現(xiàn)，是服務(wù)的一種具體實(shí)現(xiàn)手段。所以二者之間，存在互補(bǔ)性，是IIC與工業(yè)4.0可以合作的地方之一。此外，基于價(jià)值的服務(wù)，與國內(nèi)當(dāng)前所提倡的服務(wù)型制造或制造業(yè)服務(wù)化，有異曲同工之處。關(guān)于基于價(jià)值的服務(wù)，感興趣的讀者，可以參考楊曄、林雪萍兩位的《德國從工業(yè)4.0的角度看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》一文的介紹。從應(yīng)用場景方面來看，個(gè)人認(rèn)為工業(yè)4.0比GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有更大的作用域。

鑒于篇幅的關(guān)系，其余的應(yīng)用場景的解讀，恕不能一一展開了。需要強(qiáng)調(diào)的是，其他應(yīng)用場景，在現(xiàn)階段，或多或少，都能找到它們的身影。區(qū)別是，在工業(yè)4.0時(shí)代，這些場景是必須的，都要參與到，以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化定制為目標(biāo)的，企業(yè)動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈中。

07

工業(yè)4.0體系中的四次革命論

具有諷刺意義的是，德國人提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，四次革命提法的影響力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)4.0要做事情的本身的影響力，在全世界特別是在國內(nèi)，賺足了眼球。是不是也間接地說明了國內(nèi)的人心浮躁？

① 第四次工業(yè)革命還是一種愿景

四次工業(yè)革命論，如下圖所示：

四次革命的提法，只是德國人自己的觀點(diǎn)或邏輯推演，并沒有得到科學(xué)的驗(yàn)證。至少不如，GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論體系中給出的三次革命論，還可以通過經(jīng)濟(jì)增長GDP數(shù)據(jù)來驗(yàn)證革命是否發(fā)生，更為科學(xué)一點(diǎn)。雖然本人直覺上大體上同意這種四次革命的劃分。但需要強(qiáng)調(diào)的是，工業(yè)4.0是德國未來的場景，嚴(yán)格來講，第四次工業(yè)革命是一種預(yù)測，一種期待，一種愿景，而不是當(dāng)下已經(jīng)發(fā)生的事實(shí)。

② 四次革命劃分的標(biāo)準(zhǔn)

從理論上，德國四次工業(yè)革命的劃分，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。第一次工業(yè)革命是蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械化，第二次工業(yè)革命是電力驅(qū)動(dòng)的基于勞動(dòng)分工的大批量生產(chǎn)，第三次工業(yè)革命是使用了電子與IT技術(shù)的更高程度的自動(dòng)化，第四次工業(yè)革命則基于CPS。這里，既有基于技術(shù)手段的劃分，也有基于生產(chǎn)組織方式的劃分。標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，顯得這種劃分科學(xué)性不高，人為的因素或主觀隨意性太強(qiáng)。

特別是將CPS作為第四次工業(yè)革命的標(biāo)志，讓人覺得更加不科學(xué)了。雖然CPS這一概念推出不久，但使用CPS技術(shù)的事實(shí)，在從事嵌入式系統(tǒng)的工業(yè)控制行業(yè)，在從事PLC應(yīng)用或基于微處理器應(yīng)用的自動(dòng)化行業(yè)，早就存在了。說工業(yè)4.0基于CPS這一結(jié)論沒有錯(cuò)，但只是一個(gè)必要條件，并不是充分條件。

在國內(nèi)，還有各種各樣的觀點(diǎn)。如，第四次工行業(yè)革命，是智能革命，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)中國的應(yīng)用，是人工智能在制造業(yè)的應(yīng)用，或新一代人工智能技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，如此等等。這就是依據(jù)特定技術(shù)，進(jìn)行革命劃分所帶來的不唯一性問題。哪一個(gè)都有其合理性，哪一個(gè)都正確，但哪一個(gè)也都不完整。

工業(yè)革命，固然發(fā)源于技術(shù)，但技術(shù)手段只是一種外在的動(dòng)力。市場需求的變化，才是技術(shù)大范圍大規(guī)模使用的內(nèi)在動(dòng)力。只有兩者之間進(jìn)行融合，形成了相對固定的生產(chǎn)組織模式模式，才是革命到來的真正標(biāo)志。

或許，依據(jù)是否形成特定的生產(chǎn)組織方式，來進(jìn)行工業(yè)革命階段的劃分，比單純依據(jù)某種技術(shù)手段的使用來進(jìn)行工業(yè)革命的劃分，更為科學(xué)一些。如果將，有組織的生產(chǎn)模式（現(xiàn)代意義上的工廠）、大批量生產(chǎn)模式、多品種小品量生產(chǎn)模式（大規(guī)模定制）、大批量個(gè)性化定制生產(chǎn)組織模式的出現(xiàn)，分別作為四次工業(yè)革命出現(xiàn)標(biāo)志，更為科學(xué)一點(diǎn)。

③ 工業(yè)革命的四個(gè)階段

說四次工業(yè)革命，不如說是工業(yè)革命的四個(gè)階段，更為準(zhǔn)確。建議仔細(xì)思考一下德國四次革命圖的畫法，臺(tái)階式。其深層次的含義是工業(yè)1.0、工業(yè)2.0、工業(yè)3.0乃至工業(yè)4.0對應(yīng)的生產(chǎn)組織模式，在市場上將長期共存。既有取代，也有繼承，是一種增量式的取代與繼承。

從歷史上看，每一次工業(yè)革命，都會(huì)帶來一種全新的生產(chǎn)組織方式，外在動(dòng)力是市場競爭的需要。在產(chǎn)品處于賣方市場階段，工業(yè)1.0的組織方式就可以滿足市場需求；工業(yè)2.0的大批量生產(chǎn)組織方式，可以降低產(chǎn)品價(jià)格，進(jìn)一步刺激市場需求。

在產(chǎn)品處于買方市場階段，工業(yè)2.0可以降低產(chǎn)品價(jià)格、提升產(chǎn)品質(zhì)量，也是一種贏得市場競爭的重要手段；當(dāng)不同廠家的產(chǎn)品功能、質(zhì)量、價(jià)格接近后，工業(yè)3.0追尋的多品種小批量的生產(chǎn)組織模式（精益生產(chǎn)——追求以大批量生產(chǎn)的成本與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn)組織模式），則是贏得市場競爭的重要武器；當(dāng)市場競爭進(jìn)一步加劇，工業(yè)4.0的大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式，則是一種歷史必然的選擇，即將出現(xiàn)在歷史的舞臺(tái)上。

所以，“工業(yè)2.0補(bǔ)課、工業(yè)3.0普及、工業(yè)4.0示范”這一觀點(diǎn)，具有戰(zhàn)略上的重要意義。但在戰(zhàn)術(shù)上，特定企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己所生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場競爭中所處的階段，或預(yù)測將要進(jìn)入的市場競爭階段，來選擇不同的競爭策略。能夠解決企業(yè)面臨的實(shí)際問題，才是永恒的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

大體上，個(gè)人認(rèn)為，手工藝品還是采用工業(yè)1.0模式為好，采用工業(yè)0.0也沒問題。制造業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)件，采用數(shù)字化技術(shù)支撐的工業(yè)2.0生產(chǎn)組織模式足以。工具性質(zhì)的產(chǎn)品，如汽車，采用工業(yè)3.0的生產(chǎn)組織模式為合適。而直接面向人類消費(fèi)的產(chǎn)品，如服裝，或許是采用工業(yè)4.0生產(chǎn)組織模式的最佳場景。當(dāng)然，還有眾多產(chǎn)品，近乎屬于單件生產(chǎn)的飛機(jī)、高端裝備，到底適合采用哪一種生產(chǎn)組織模式，還需要我們探討，思考?；谄髽I(yè)的實(shí)際需求，找到、提出或創(chuàng)新出，適合于企業(yè)自身特點(diǎn)的生產(chǎn)組織模式，才是永恒不變真理。

08

個(gè)性化定制

產(chǎn)品個(gè)性定制這個(gè)詞匯，現(xiàn)在用得比較多，大體上有三種含義。

一種是將產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過組合，生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品，向市場銷售。用戶在購買時(shí)進(jìn)行選擇。

第二種是，由最終用戶在經(jīng)銷商處，自行選擇產(chǎn)品組件，完成產(chǎn)品配置，廠家完成制造后，交付用戶。

第三種是，在互聯(lián)網(wǎng)上，使用廠商的產(chǎn)品配置工具，自行選擇產(chǎn)品模塊化部件，甚至可以在網(wǎng)上完成支付，廠家完成制造交付。現(xiàn)在有一個(gè)非常時(shí)髦的專有詞匯來描述——C2M或C2B，這種模式在廠商內(nèi)部的制造環(huán)節(jié)，與第二種模式區(qū)別不大，可以稱為個(gè)性化組裝，也可以稱之為大規(guī)模定制。

最后一種是，工業(yè)4.0所追求的大批量個(gè)性化定制。即每一件產(chǎn)品一定要具有用戶要求的獨(dú)特的個(gè)性化特征，這種特征必須通過產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。而且，產(chǎn)品的制造成本，要接近大批量生產(chǎn)時(shí)的制造成本。這種定制，不借助于動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈，恐怕難以實(shí)現(xiàn)。

09

工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、

IVI、智能制造的比較

總體上看，這些理論體系，都源于兩化融合這一思路，但要解決的問題不同，目標(biāo)有所差異。

GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要解決的是，設(shè)備等工業(yè)重資產(chǎn)的使用效率及運(yùn)行成本問題，是經(jīng)過實(shí)際工程應(yīng)用驗(yàn)證過的、此刻可以進(jìn)行推廣的、已經(jīng)在路上的思想體系。工業(yè)4.0是要建立面向未來的、用于贏得市場競爭的、全新的產(chǎn)品制造價(jià)值鏈體系。其復(fù)雜度、困難度，無與倫比。GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要解決的問題，與工業(yè)4.0相比，小巫見大巫。但GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，卻給出了一條明晰具體可行的技術(shù)路線。而工業(yè)4.0，還在探尋的路上。

日本的工業(yè)價(jià)值鏈——IVI，是要建立企業(yè)間的產(chǎn)品制造價(jià)值鏈，并將這種價(jià)值鏈延伸到企業(yè)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)工廠”，與工業(yè)4.0相比，都是將著力點(diǎn)放在了價(jià)值鏈上，但沒有強(qiáng)調(diào)是動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈，所以是一種大體上利用當(dāng)前的ICT技術(shù)就可以完成的思想體系。

AII工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是要基于互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接，形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系。實(shí)際上也關(guān)注了價(jià)值鏈集成，與工業(yè)4.0與IVI有異曲同工之處。區(qū)別是沒有明確強(qiáng)調(diào)，是支持大批量個(gè)性化定制生產(chǎn)組織模式的動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈， 是一種大體上現(xiàn)階段就可以實(shí)施的計(jì)劃。

智能制造呢？包含的內(nèi)容太多，太寬廣?，F(xiàn)實(shí)是，即可以指當(dāng)下，也可以指未來；即可以指企業(yè)內(nèi)，也可以指企業(yè)外；即可以指設(shè)備，也可以指管理；即可以指生產(chǎn)，也可以指設(shè)計(jì)；即可以指制造，也可以指服務(wù)；即可以是局部，也可以是整體。不知道從什么地方下手進(jìn)行比較。但有一點(diǎn)可以明確的是，一定屬于兩化融合的技術(shù)范疇。

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后記

個(gè)人最初對工業(yè)4.0的了解，是始于13年的白皮書，讀完之后，有些問題，百思不得其解，特別是對端到端工程集成的提法，認(rèn)識上模模糊糊，初期認(rèn)為不過是又一種披上“革命”馬甲的理論體系而已。對工業(yè)4.0的更深入理解，始于應(yīng)用場景。

理解了場景，從邏輯上，才想清楚了工業(yè)4.0到底要做什么，才體會(huì)到了13年白皮書中提到的工業(yè)4.0確定的8大研究主題的背后的深刻原因及必要性，體會(huì)到了工業(yè)4.0生態(tài)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、勞動(dòng)力組織創(chuàng)新等提法的深刻含義，體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者對德國制造業(yè)未來的憂患意識、視野的前瞻性、歷史責(zé)任感，體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者的務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度，體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者的橫跨產(chǎn)品制造、復(fù)雜系統(tǒng)管理、信息通訊等技術(shù)的淵博的學(xué)識。

更體會(huì)到了，德國人設(shè)想中的，將其國內(nèi)那些隱形的冠軍們，通過價(jià)值鏈靈活地組織起來，通過“打群架”或“集團(tuán)軍”的方式，贏得國際市場競爭的即深遠(yuǎn)又現(xiàn)實(shí)的意義。雖有瑕疵，但瑕不掩瑜。

理解了場景之后，第一感覺，德國人有點(diǎn)異想天開、腦洞大開，有點(diǎn)像看科幻片帶來的那種魔幻般的感覺。依據(jù)個(gè)人多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立起企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)之間的靜態(tài)價(jià)值鏈，都相當(dāng)困難，而工業(yè)4.0卻試圖建立動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈，重塑現(xiàn)有的制造組織體系，想都不敢想。但如果工業(yè)4.0能夠成功，毫無疑問，德國的制造業(yè)整體上，將會(huì)繼續(xù)長期屹立于世界民族之林。

理智思考之后，個(gè)人認(rèn)為，在沒有出現(xiàn)顛覆性的新技術(shù)前提下（如3D打印技術(shù)），在現(xiàn)有的制造模式大體上保持穩(wěn)定的前提下，德國人提出的工業(yè)4.0有希望成功。但要想達(dá)成，支撐大批量個(gè)性化定制產(chǎn)品這一生產(chǎn)組織模式的全價(jià)值鏈自組織、自治這一目標(biāo)，恐怕真得需要德國人所聲稱的數(shù)十年，雖然其研究路線圖已規(guī)劃到了2035年。

工業(yè)4.0時(shí)代，還沒有到來。但德國人，已經(jīng)在奔向工業(yè)4.0的路上了。這條路有多長，走起來有多痛苦，是否能夠走到終點(diǎn)，時(shí)間會(huì)給出答案，我們翹首以待。但這個(gè)努力過程，做的是前人未曾做過的事，期間的創(chuàng)新工作，一定會(huì)碩果累累，無論工業(yè)4.0是否最終成功，這些工作應(yīng)當(dāng)是也必須是國人要重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。這些工作，在未來工業(yè)4.0時(shí)代，是必須的，但在現(xiàn)階段，工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時(shí)代，也是贏得市場競爭的利器。

讓我感到十分困惑的是，在工業(yè)4.0的官方平臺(tái)上，開辟了一個(gè)欄目，給出了約200個(gè)左右的工業(yè)4.0使用案例地圖，工業(yè)4.0已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了？怎么與工業(yè)4.0平臺(tái)在正式官方文件中預(yù)估，存在這么大的差距？但詳細(xì)看看標(biāo)題下的文字，應(yīng)該是指數(shù)字技術(shù)在工業(yè)中的使用，看了幾個(gè)案例英文版的簡單介紹，理解的沒錯(cuò)！看來，德國人也會(huì)碰瓷。也許，德國人的心態(tài)也開始焦慮起來了，一下搞出這么多的案例來。

再強(qiáng)調(diào)一下，個(gè)人理解，如果依據(jù)工業(yè)4.0官方文件，完整的意義上，工業(yè)4.0是指支持大批量個(gè)性化生產(chǎn)模式所需的動(dòng)態(tài)、自組織、自治的全新的價(jià)值鏈；而不完全意義上，工業(yè)4.0至少也是指采用了工業(yè)4.0特有技術(shù)的、實(shí)現(xiàn)了部分工業(yè)4.0特征（應(yīng)用場景）的實(shí)踐。關(guān)于如何判定一個(gè)產(chǎn)品是否是工業(yè)4.0的，參見工業(yè)4.0官方報(bào)告《工業(yè)4.0產(chǎn)品需要滿足那些判據(jù)？指南2019》

對工業(yè)4.0的理解，仁者見仁，智者見智。在當(dāng)前對工業(yè)4.0概念理解還不夠深入、不夠一致的情況下，給出理解工業(yè)4.0的新視角——應(yīng)用場景，是本文的目的所在。聽其言，更要觀其行。對工業(yè)4.0最權(quán)威、最全面的理解，一定是工業(yè)4.0平臺(tái)發(fā)布的官方文件。依據(jù)二手材料，可能會(huì)有偏頗。而盲人摸象似的理解，更不可取了。

在全面完整地理解了工業(yè)4.0后，至少，不會(huì)得出“工業(yè)4.0也就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“一個(gè)始于90年代的工業(yè)4.0成功實(shí)踐”等等這樣的自娛自樂碰瓷式的論斷了。西門子的兩個(gè)標(biāo)桿工廠，德國安貝格工廠和成都工廠，在西門子官方文件，稱之為數(shù)字化工廠，而不是工業(yè)4.0工廠，反映出西門子的嚴(yán)謹(jǐn)性。