什么是工業(yè)4.0？
發(fā)布者：廣東智碩互聯(lián)科技有限公司 日期：2017-10-10 15:30:51
先聲明，筆者只是個(gè)知識(shí)的搬運(yùn)工，我說(shuō)的不一定對(duì)，不過(guò)是看了很多材料后消化理解的結(jié)果而已。事實(shí)上，工業(yè)4.0就沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，連德國(guó)人自己都沒(méi)有。
先看三個(gè)概念：
工業(yè)1.0
機(jī)械化，以蒸汽機(jī)為標(biāo)志，用蒸汽動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)器取代人力，從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來(lái)，正式進(jìn)化為工業(yè)。
工業(yè)2.0
電氣化，以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，用電力驅(qū)動(dòng)機(jī)器取代蒸汽動(dòng)力，從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實(shí)現(xiàn)分工，工業(yè)進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)代。
工業(yè)3.0
自動(dòng)化，以PLC（可編程邏輯控制器）和PC的應(yīng)用為標(biāo)志，從此機(jī)器不但接管了人的大部分體力勞動(dòng)，同時(shí)也接管了一部分腦力勞動(dòng)，工業(yè)生產(chǎn)能力也自此超越了人類(lèi)的消費(fèi)能力，人類(lèi)進(jìn)入了產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)代。
要理解工業(yè)4.0，我們得先看下目前的狀況，我們稱(chēng)之為工業(yè)3.X，用修真小說(shuō)的時(shí)髦描述，也就是3.0中后期，這種狀態(tài)叫做完全的自動(dòng)化和部分的信息化。
咱們還得從工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)模式說(shuō)起。
作為一個(gè)工廠(chǎng)，存在的目的只有兩個(gè)，生產(chǎn)產(chǎn)品，然后賣(mài)出去。所以在工業(yè)企業(yè)中，通常會(huì)分為兩個(gè)大的部門(mén)，一個(gè)是生產(chǎn)部門(mén)，一個(gè)是業(yè)務(wù)部門(mén)，前者通過(guò)MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）管理，后者通過(guò)ERP（管理信息系統(tǒng)）來(lái)管理。
這兩個(gè)系統(tǒng)啥區(qū)別呢？ERP更傾向于財(cái)務(wù)信息的管理，而MES更傾向于生產(chǎn)過(guò)程的控制，簡(jiǎn)單的說(shuō)，ERP主要告訴你客戶(hù)需要生產(chǎn)多少個(gè)瓶子，哪天下單，哪天要貨，而MES主要負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理生產(chǎn)這些瓶子的每一個(gè)步驟和工序如何實(shí)現(xiàn)。
在中國(guó)工廠(chǎng)的很多車(chē)間里，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備和控制器之間，都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了連通。再牛逼一點(diǎn)的公司里，整個(gè)工廠(chǎng)已經(jīng)通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）連通起來(lái)，而業(yè)務(wù)部門(mén)全部通過(guò)ERP連通起來(lái)了。
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了嗎？
ERP和MES其實(shí)并沒(méi)有連起來(lái)！
所以當(dāng)ERP給MES下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃指令后，MES在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了與計(jì)劃偏差的事項(xiàng)（比如設(shè)備壞了，原料不合格等等），MES會(huì)根據(jù)車(chē)間的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。但是ERP是不知道的！所以它會(huì)繼續(xù)按照原本的計(jì)劃執(zhí)行訂單，時(shí)間久了，財(cái)務(wù)系統(tǒng)和工廠(chǎng)的實(shí)際情況就會(huì)出現(xiàn)非常大的偏差。
至于為啥沒(méi)連起來(lái)，兩個(gè)原因，首先是ERP和MES的開(kāi)發(fā)公司通常是兩撥人，搞財(cái)務(wù)的和搞生產(chǎn)的合作，不但互相不懂對(duì)方的職業(yè)術(shù)語(yǔ)，雞同鴨講，而且互相看不上對(duì)方。另外，業(yè)務(wù)部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)在公司里通常是分開(kāi)運(yùn)營(yíng)。
當(dāng)然，人民群眾的智慧是無(wú)窮的，他們是斷然不會(huì)干等著兩個(gè)系統(tǒng)的偏差越來(lái)越大的，既然系統(tǒng)不給力，咱人工上，咱們工人有力量。所以工廠(chǎng)車(chē)間通常會(huì)定期把MES的調(diào)整項(xiàng)做成一個(gè)表，交給業(yè)務(wù)部門(mén)，然后由業(yè)務(wù)部門(mén)手動(dòng)在ERP中調(diào)整過(guò)來(lái)。
ERP和MES的問(wèn)題只是工廠(chǎng)內(nèi)系統(tǒng)斷層的一個(gè)問(wèn)題縮影，事實(shí)上工廠(chǎng)里還有非常多的其他系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、制造、采購(gòu)、辦公等等，這些系統(tǒng)都是一個(gè)個(gè)的信息孤島，互相都不知道對(duì)方在干啥，干到哪一步了。其中一個(gè)部分出了特殊情況，其他部分都不知道，只有等到問(wèn)題出現(xiàn)了，才能退回來(lái)，所有系統(tǒng)再一個(gè)個(gè)改。
插一句，老羅的錘子手機(jī)之所以難產(chǎn)，就是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，生產(chǎn)人員并沒(méi)有實(shí)時(shí)了解情況，所以實(shí)際生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)原本的牛X設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致良品率很低，只能退回去重新設(shè)計(jì)。這樣每一個(gè)產(chǎn)品都要改來(lái)改去，所以一個(gè)工業(yè)品從設(shè)計(jì)到上線(xiàn)量產(chǎn)，往往要用一兩年的時(shí)間。
當(dāng)然，這種事也不是第每天存在的，以前因?yàn)樵诠I(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的生命周期很長(zhǎng)，筆者的老東家，西門(mén)子一個(gè)型號(hào)的變頻器可以賣(mài)三十年，這樣一兩年的研發(fā)上線(xiàn)時(shí)間也就顯得不那么長(zhǎng)了，其余的問(wèn)題，靠著人工溝通，雖然有錯(cuò)，倒也都相安無(wú)事。
然而，可怕的狼終于還是來(lái)了。
這兩只狼，一只叫產(chǎn)能過(guò)剩，一只叫互聯(lián)網(wǎng)。
全球性的產(chǎn)能過(guò)剩，導(dǎo)致企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，以往一款產(chǎn)品賣(mài)三十年的做法已經(jīng)不行了，你跑不快，有的是快的。老羅的錘子手機(jī)僅僅晚上線(xiàn)了幾個(gè)月，就從一款萬(wàn)眾期待的爆款，成為了臭大街的過(guò)時(shí)貨，產(chǎn)品的生命周期大大縮短了。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，撼動(dòng)了工業(yè)時(shí)代的一大基礎(chǔ)，信息不對(duì)稱(chēng)。工業(yè)時(shí)代里，因?yàn)樯a(chǎn)廠(chǎng)家無(wú)法低成本的了解每一個(gè)客戶(hù)的需求，所以往往采用一刀切的方法，就是把需求做多的性能組合到一起，成為一款產(chǎn)品。
比如你想要一雙適合你的腳的鞋子，鞋廠(chǎng)是無(wú)法知道你的腳多大的，所以只能測(cè)量很多人的腳之后，把較集中的尺碼分成40號(hào)，41號(hào)，42號(hào)等等，但是如果你的腳偏肥或偏瘦，對(duì)不起，概不伺候。
互聯(lián)網(wǎng)改變了這個(gè)局面，人與人，人與廠(chǎng)商，可以低成本的實(shí)現(xiàn)連接，從而讓每個(gè)人的個(gè)性需求被放大，人們?cè)絹?lái)越喜歡個(gè)性化的東西。但是個(gè)性化的東西需求量沒(méi)有那么大，這就需要工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn)。
這兩只狼，逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事，一件工業(yè)社會(huì)較不愛(ài)做的事，就是快速、小批量、定制化的生產(chǎn)。
這個(gè)時(shí)候，先得做點(diǎn)準(zhǔn)備工作，就是工業(yè)3.0首先要進(jìn)化為3.X，所謂工業(yè)3.X，其實(shí)就是先把ERP和MES等等信息系統(tǒng)徹底打通，讓工廠(chǎng)原本的所有信息孤島實(shí)現(xiàn)連通。這個(gè)時(shí)候，就從完全的自動(dòng)化和部分的信息化，進(jìn)入了完全的自動(dòng)化和完全的信息化，也就是工業(yè)3.0大圓滿(mǎn)階段。
別小看這個(gè)過(guò)程，單就這一條，也許我們中國(guó)就需要十年甚至更長(zhǎng)才能完成。
好了，前面的都是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，3.0大圓滿(mǎn)之后，我們就要開(kāi)始科幻燒腦之旅了，我們終于要沖擊工業(yè)4.0了。這個(gè)過(guò)程中，3.0中以及完全的自動(dòng)化和信息化要開(kāi)始做一件事，就是結(jié)婚，生孩子。
這個(gè)過(guò)程，德國(guó)叫工業(yè)4.0，美國(guó)叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我們工信部稱(chēng)之為兩化融合，物聯(lián)網(wǎng)的腦殘粉們把它叫做萬(wàn)物互聯(lián)。
這里我要說(shuō)一下，所有的物，如果需要互聯(lián)溝通時(shí)，就有一個(gè)問(wèn)題，說(shuō)什么語(yǔ)言？說(shuō)英語(yǔ)、德語(yǔ)、還是四川話(huà)？
通訊協(xié)議是什么，這個(gè)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。你可能會(huì)說(shuō)，為什么不用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式，也就是TC/PIP協(xié)議，這是個(gè)技術(shù)問(wèn)題，沒(méi)法解釋明白（其實(shí)我這個(gè)曾經(jīng)的半桶水自動(dòng)化工程師也不怎么太懂）。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式，速度還是太慢，精確度還是不夠，安全性還是不好。而工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于速度、精度和安全性的要求，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于你下載一部電影的要求。
所以萬(wàn)物互聯(lián)，必須需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的通訊協(xié)議。
這也是德國(guó)的工業(yè)4.0，美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及中國(guó)的兩化融合中國(guó)制造2025，這些時(shí)髦的名詞背后的核心問(wèn)題，大家在爭(zhēng)這個(gè)通訊標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)世界第一，所以美國(guó)人希望從信息化層降維到自動(dòng)化層；而德國(guó)的機(jī)械制造業(yè)較強(qiáng)，所以他更希望從自動(dòng)化層升格到信息化層；中國(guó)嘛，制造業(yè)第一大國(guó)，互聯(lián)網(wǎng)第二強(qiáng)國(guó)，所以?xún)蛇叾疾幌敫�，打算自己搞個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+，也叫中國(guó)制造2025。
按照修真小說(shuō)的習(xí)慣，每一個(gè)境界都要分成一個(gè)小境界，以突顯差異和牛逼，我按照這個(gè)方法，把工業(yè)4.0也分成六重天。
工業(yè)4.0第一重天，智能生產(chǎn)。
之前我們說(shuō)過(guò)，生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)也各自連接起來(lái)，并且設(shè)備和信息系統(tǒng)之間也連接起來(lái)了。你有沒(méi)有覺(jué)得還缺點(diǎn)什么？沒(méi)錯(cuò)，就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設(shè)備還沒(méi)有連接起來(lái)。
這個(gè)時(shí)候，我們就需要一個(gè)東西，叫做RFID，射頻識(shí)別技術(shù)。估計(jì)你聽(tīng)不懂，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這玩意兒就相當(dāng)于一個(gè)二維碼，可以自帶一些信息，他比二維碼牛叉的地方，在于他可以無(wú)線(xiàn)通訊。
我還是來(lái)描述一個(gè)場(chǎng)景，百事可樂(lè)的生產(chǎn)車(chē)間里，生產(chǎn)線(xiàn)上連續(xù)過(guò)來(lái)了三個(gè)瓶子，每個(gè)瓶子都自帶一個(gè)二維碼，里面記錄著這是為張三、李四和王二麻子定制的可樂(lè)。
第一個(gè)瓶子走到灌裝處時(shí)，通過(guò)二維碼的無(wú)線(xiàn)通訊告訴中控室的控制器，說(shuō)張三喜歡甜一點(diǎn)的，多放糖，然后控制器就告訴灌裝機(jī)器手，“加二斤白糖！”（張三真倒霉……）。
第二個(gè)瓶子過(guò)來(lái)，說(shuō)李四是糖尿病，不要糖，控制器就告訴機(jī)器手，“這貨不要糖！”
第三個(gè)瓶子過(guò)來(lái)，說(shuō)王二麻子要的是芬達(dá)，控制就告訴灌可樂(lè)的機(jī)械手“你歇會(huì)”，再告訴灌芬達(dá)的機(jī)械手，“你上！”
看到了，多品種、小批量、定制生產(chǎn)，每一灌可樂(lè)從你在網(wǎng)上下單的那一刻起，他就是為你定制的，他所有的特性，都是符合你的喜好的。
這就是智能生產(chǎn)。
工業(yè)4.0第二重天，智能產(chǎn)品。
生產(chǎn)的過(guò)程智能化了，那么作為成品的工業(yè)產(chǎn)品，也同樣可以智能化，這個(gè)不難理解，你們看到的什么智能手環(huán)、智能自行車(chē)、智能跑鞋等等智能硬件都是這個(gè)思路。就是把產(chǎn)品作為一個(gè)數(shù)據(jù)采集端，不斷的采集用戶(hù)的數(shù)據(jù)并上傳到云端去，方便用戶(hù)進(jìn)行管理。
德美工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心分歧之一，就是先干智能工廠(chǎng)，還是先搞智能產(chǎn)品。德國(guó)希望前者，美國(guó)希望后者。至于中國(guó)，我們就搞加，還是加這個(gè)東西好，正加反加都行。
工業(yè)4.0第三重天，生產(chǎn)服務(wù)化。
剛才說(shuō)了，智能產(chǎn)品會(huì)不斷地采集用戶(hù)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并上傳給廠(chǎng)商，這個(gè)就使一種新的商業(yè)模式成為可能，向服務(wù)收費(fèi)。我好多年前在西門(mén)子的時(shí)候，西門(mén)子就提出來(lái)向服務(wù)收費(fèi)，當(dāng)時(shí)我覺(jué)得這是德國(guó)佬拍腦袋想出來(lái)的決定，但是現(xiàn)在我才明白這是若干年前就已經(jīng)開(kāi)始為工業(yè)4.0的生產(chǎn)服務(wù)化布局了。你對(duì)西門(mén)子的印象是什么？冰箱？西門(mén)子這些年已經(jīng)悄然并購(gòu)了多家有名軟件公司，成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。
這個(gè)服務(wù)是什么呢？比如西門(mén)子生產(chǎn)一臺(tái)高鐵的牽引電機(jī)，以往就是直接賣(mài)一臺(tái)電機(jī)而已，現(xiàn)在這臺(tái)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不斷的把數(shù)據(jù)傳回給西門(mén)子的工廠(chǎng)，這樣西門(mén)子就知道你的電機(jī)現(xiàn)在的運(yùn)行狀況，以及什么時(shí)候需要檢修了。高鐵廠(chǎng)商以往是怎么做的？一刀切，定一個(gè)時(shí)間，到時(shí)間了不管該不該修都去修一下，跟我們的汽車(chē)保養(yǎng)沒(méi)什么差別�，F(xiàn)在西門(mén)子可以告訴你什么時(shí)候需要修什么時(shí)候需要養(yǎng)護(hù)，你要想知道，對(duì)不起，給錢(qián)。
再舉個(gè)例子，智能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)后，每一輛汽車(chē)都會(huì)不斷地采集周邊的數(shù)據(jù)，來(lái)決定自己的行駛路線(xiàn)，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)完全服務(wù)化，任何人都不需要再買(mǎi)車(chē)，也許某天自己開(kāi)車(chē)會(huì)造成嚴(yán)重的違法行為，因?yàn)樵O(shè)備是智能的，而人確是不可控的。
在這個(gè)階段，所有的生產(chǎn)廠(chǎng)商都會(huì)向服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
工業(yè)4.0第四重天，云工廠(chǎng)。
當(dāng)工廠(chǎng)的兩化融合進(jìn)一步深入的時(shí)候，另一種新的商業(yè)模式就有要孕育而生了，這就是云工廠(chǎng)。
工廠(chǎng)里的設(shè)備現(xiàn)在也是智能的了，他們也在不斷地采集自己的數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，此時(shí)我們就可以看到，哪些工廠(chǎng)的哪些生產(chǎn)線(xiàn)正在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，哪些是有空閑的。那么這些存在空閑的工廠(chǎng)，就可以出賣(mài)自己的生產(chǎn)能力，為其他需要的人去進(jìn)行生產(chǎn)。
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展的這么快，就是因?yàn)閯?chuàng)業(yè)者只需要專(zhuān)注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新，不需要自己去買(mǎi)一個(gè)服務(wù)器，而是直接租用云端的服務(wù)就行了。而目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者，還是要不斷地糾結(jié)于找OEM代工還是自建工廠(chǎng)中，這個(gè)極大地限制了工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新。當(dāng)云工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，我預(yù)言中國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)一個(gè)比互聯(lián)網(wǎng)大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮，那個(gè)時(shí)候這個(gè)社會(huì)的一切都將被深刻的改變。
工業(yè)4.0第五重天，跨界打擊。
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)天天說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)打擊傳統(tǒng)行業(yè)，什么谷歌小米阿里巴巴樂(lè)視，可是我告訴你，當(dāng)工業(yè)4.0進(jìn)入第五重天時(shí)，工業(yè)企業(yè)的跨界打擊將比這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)猛烈百倍。這個(gè)過(guò)程將從根本上撼動(dòng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的根基，重塑整個(gè)商業(yè)社會(huì)。
舉個(gè)例子，一個(gè)生產(chǎn)手表的廠(chǎng)商，這個(gè)表每天貼著你的身體，采集你身體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于手表廠(chǎng)商也許沒(méi)啥用，但是對(duì)于保險(xiǎn)公司就是個(gè)金庫(kù)，這個(gè)時(shí)候，手表廠(chǎng)商搖身一變，就能成為較好的保險(xiǎn)公司。
當(dāng)自動(dòng)化和信息化深度融合的時(shí)候，跨界競(jìng)爭(zhēng)將成為一種常態(tài)，所有的商業(yè)模式都將被重塑。
工業(yè)4.0大圓滿(mǎn)，黑客帝國(guó)。
整個(gè)工業(yè)4.0過(guò)程，就是自動(dòng)化和信息化不斷融合的過(guò)程，也是用軟件重新定義世界的過(guò)程。
在未來(lái)，多元宇宙將在虛擬世界成為現(xiàn)實(shí)，一個(gè)現(xiàn)實(shí)的世界將對(duì)應(yīng)無(wú)數(shù)個(gè)虛擬世界。改變現(xiàn)實(shí)世界，虛擬世界會(huì)改變；改變虛擬世界，現(xiàn)實(shí)世界也會(huì)改變。一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當(dāng)中，人類(lèi)的大部分體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)都將被機(jī)器和人工智能所取代，所有當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理都將不再試用。
但是有一些東西是不會(huì)變的，我相信。
人類(lèi)的愛(ài)、責(zé)任、勇敢，對(duì)未來(lái)和自由的向往，以及永無(wú)止境的奮斗。
生生不息��！
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