筆者早年從事過(guò)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)，后來(lái)去了幾個(gè)城市，講過(guò)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)文明史》這門(mén)課，以至于很多人以為我很懂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（其實(shí)我也就是半桶水而已）。今天早上有人問(wèn)我，工業(yè)4.0到底是個(gè)啥，本來(lái)答應給他單獨講一遍，后來(lái)一想，不如整理下材料和思路，一塊分享給大家，所以今天就跟大家談?wù)勥@個(gè)神秘的工業(yè)4.0吧。
先聲明，筆者只是個(gè)知識的搬運工，我說(shuō)的不一定對，不過(guò)是看了很多材料后消化理解的結果而已。事實(shí)上，工業(yè)4.0就沒(méi)有標準答案，連德國人自己都沒(méi)有。
先看三個(gè)概念：
工業(yè)1.0
機械化，以蒸汽機為標志，用蒸汽動(dòng)力驅動(dòng)機器取代人力，從此手工業(yè)從農業(yè)分離出來(lái)，正式進(jìn)化為工業(yè)。
工業(yè)2.0
電氣化，以電力的廣泛應用為標志，用電力驅動(dòng)機器取代蒸汽動(dòng)力，從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實(shí)現分工，工業(yè)進(jìn)入大規模生產(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的應用為標志，從此機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)的消費能力，人類(lèi)進(jìn)入了產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)代。
這三個(gè)定義都很學(xué)術(shù)，你們放心，這是我全文最學(xué)術(shù)的一段話(huà)，后面，我決定老和尚講故事的方法來(lái)給大家講這個(gè)故事。
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（制造執行系統）管理，后者通過(guò)ERP（管理信息系統）來(lái)管理。
這兩個(gè)系統啥區別呢？ERP更傾向于財務(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主要負責監控和管理生產(chǎn)這些瓶子的每一個(gè)步驟和工序如何實(shí)現。
在中國工廠(chǎng)的很多車(chē)間里，各個(gè)生產(chǎn)設備之間、生產(chǎn)設備和控制器之間，都已經(jīng)基本實(shí)現了連通。再牛逼一點(diǎn)的公司里，整個(gè)工廠(chǎng)已經(jīng)通過(guò)制造執行系統（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)現問(wèn)題了嗎？
ERP和MES其實(shí)并沒(méi)有連起來(lái)！
所以當ERP給MES下達生產(chǎn)計劃指令后，MES在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了與計劃偏差的事項（比如設備壞了，原料不合格等等），MES會(huì )根據車(chē)間的實(shí)際情況進(jìn)行調整。但是ERP是不知道的！所以它會(huì )繼續按照原本的計劃執行訂單，時(shí)間久了，財務(wù)系統和工廠(chǎng)的實(shí)際情況就會(huì )出現非常大的偏差。
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，搞財務(wù)的和搞生產(chǎn)的合作，不但互相不懂對方的職業(yè)術(shù)語(yǔ)，雞同鴨講，而且互相看不上對方。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)運營(yíng)，各自的領(lǐng)導有各自喜歡的供應商（原因你懂的）。
當然，人民群眾的智慧是無(wú)窮的，他們是斷然不會(huì )干等著(zhù)兩個(gè)系統的偏差越來(lái)越大的，既然系統不給力，咱人工上。所以工廠(chǎng)車(chē)間通常會(huì )定期把MES的調整項做成一個(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中調整過(guò)來(lái)。
ERP和MES的問(wèn)題只是工廠(chǎng)內系統斷層的一個(gè)問(wèn)題縮影，事實(shí)上工廠(chǎng)里還有非常多的其他系統，設計、制造、采購、辦公等等，這些系統都是一個(gè)個(gè)的信息孤島，互相都不知道對方在干啥，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)題出現了，才能退回來(lái)，所有系統再一個(gè)個(gè)改。
當然，這種事也不是第一天存在的，以前因為在工業(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的生命周期很長(cháng)，筆者的老東家，西門(mén)子一個(gè)型號的變頻器可以賣(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(cháng)了，其余的問(wèn)題，靠著(zhù)人工溝通，雖然有錯，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，導致企業(yè)的競爭越來(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。
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，信息不對稱(chēng)。工業(yè)時(shí)代里，因為生產(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，所以只能測量很多人的腳之后，把最集中的尺碼分成40號，41號，42號等等，但是如果你的腳偏肥或偏瘦，對不起，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)現連接，從而讓每個(gè)人的個(gè)性需求被放大，人們越來(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)能夠實(shí)現小批量的快速生產(chǎn)。
這兩只狼，逼迫著(zhù)傳統工業(yè)必須做一件事，一件工業(yè)社會(huì )最不愛(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等等信息系統徹底打通，讓工廠(chǎng)原本的所有信息孤島實(shí)現連通。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。。
好了，前面的都是現實(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，就是結婚，生孩子。
這個(gè)過(guò)程，德國叫工業(yè)4.0，美國叫工業(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)法幾句話(huà)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，精準度還是不夠，安全性還是不好。而工業(yè)生產(chǎn)中，對于速度、精度和安全性的要求，要遠遠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。
這也是德國的工業(yè)4.0，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及中國的兩化融合中國制造2025，這些時(shí)髦的名詞背后隱藏的核心問(wèn)題，大家在爭這個(gè)通訊標準。
按照修真小說(shuō)的習慣，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)設備和管理信息系統也各自連接起來(lái)，并且設備和信息系統之間也連接起來(lái)了。你有沒(méi)有覺(jué)得還缺點(diǎn)什么？沒(méi)錯，就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設備還沒(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，射頻識別技術(shù)。估計你聽(tīng)不懂，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這玩意兒就相當于一個(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(zhù)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，控制就告訴灌可樂(lè )的機械手“你歇會(huì )”，再告訴灌芬達的機械手，“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)數據采集端，不斷的采集用戶(hù)的數據并上傳到云端去，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。德國希望前者，美國希望后者。
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)的數據和狀態(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。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，當時(shí)我覺(jué)得這是德國佬拍腦袋想出來(lái)的愚蠢決定，但是現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。你對西門(mén)子的印象是什么？冰箱？其實(shí)，西門(mén)子這些年已經(jīng)悄然并購了多家著(zhù)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)一臺高鐵的牽引電機，以往就是直接賣(mài)一臺電機而已，現在這臺電機在運行過(guò)程中，會(huì )不斷的把數據傳回給西門(mén)子的工廠(chǎng)，這樣西門(mén)子就知道你的電機現在的運行狀況，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，更我們汽車(chē)保養沒(méi)什么差別。現在西門(mén)子可以告訴你什么時(shí)候需要修什么時(shí)候需要養護，你要想知道，對不起，給錢(qián)。
再舉個(gè)例子，智能產(chǎn)品實(shí)現后，每一輛汽車(chē)都會(huì )不斷地采集周邊的數據，來(lái)決定自己的行駛路線(xiàn)，整個(gè)運輸系統會(huì )完全服務(wù)化，任何人都不需要再買(mǎi)車(chē)。
在這個(gè)階段，所有的生產(chǎn)廠(chǎng)商都會(huì )向服務(wù)商轉型。
工業(yè)4.0第四重天，云工廠(chǎng)。
當工廠(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)里的設備現在也是智能的了，他們也在不斷地采集自己的數據上傳到工業(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)負荷運轉，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，就是因為創(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。當云工廠(chǎng)實(shí)現的時(shí)候，我預言中國的工業(yè)領(lǐng)域將出現一個(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)降維打擊傳統行業(yè)，什么谷歌小米阿里巴巴樂(lè )視，可是我告訴你，當工業(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)現代經(jīng)濟學(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(zhù)你的身體，采集你身體的各項數據，這些數據對于手表廠(chǎng)商也許沒(méi)啥用，但是對于保險公司就是個(gè)金庫，這個(gè)時(shí)候，手表廠(chǎng)商搖身一變，就能成為最好的保險公司。
當自動(dòng)化和信息化深度融合的時(shí)候，跨界競爭將成為一種常態(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。
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實(shí)，一個(gè)現實(shí)的世界將對應無(wú)數個(gè)虛擬世界。改變現實(shí)世界，虛擬世界會(huì )改變；改變虛擬世界，現實(shí)世界也會(huì )改變。一切都在基于數據被精確的控制當中，人類(lèi)的大部分體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)都將被機器和人工智能所取代，所有當下的經(jīng)濟學(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)、責任、勇敢，對未來(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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