無(wú)論是德國(guó)的工業(yè)4.0，還是美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，或是我國(guó)的中國(guó)制造2025，都離不開(kāi) 大數(shù)據(jù) ，可以說(shuō)，大數(shù)據(jù)在工業(yè)的崛起將重塑整個(gè)商業(yè)社會(huì)，其影響力甚至不是互聯(lián)網(wǎng)所能比的，你信嗎?事實(shí)上，工業(yè)4.0帶來(lái)的智能生產(chǎn)、智能運(yùn)維、智能服務(wù)、云工場(chǎng)及跨界打擊將重構(gòu)整個(gè)商業(yè)體系。

　　Part 1工業(yè)1.0至3.0

　　先看工業(yè)革命的前三個(gè)階段：

　　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的消費(fèi)能力，人類進(jìn)入了產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)代。

　　Part 2工業(yè)制造面臨的挑戰(zhàn)

　　工業(yè)1.0,、2.0、3.0時(shí)代里，因?yàn)樯a(chǎn)廠家無(wú)法低成本的了解每一個(gè)客戶的需求，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，工業(yè)3.0時(shí)代從機(jī)械化、規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化方面大幅度地提升了生產(chǎn)力，然而這類規(guī)?；a(chǎn)模式導(dǎo)致當(dāng)前的全球性的產(chǎn)能過(guò)剩，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，以往一款產(chǎn)品賣三十年的做法已經(jīng)逐步不行，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)進(jìn)一步成為催化劑，撼動(dòng)了工業(yè)時(shí)代的基礎(chǔ)，信息不對(duì)稱問(wèn)題解決了，你跑不快，有的是快的。

　　比如你想要一款適合你的體型的衣服，服裝廠是無(wú)法知道你的體型多大的，所以只能測(cè)量很多人的體型之后，把最集中的尺碼分成40號(hào)，41號(hào)，42號(hào)等等，但是如果你的體型偏肥或偏瘦，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)，多品種、小批量、定制生產(chǎn)成為工業(yè)化4.0一個(gè)核心驅(qū)動(dòng)因素。

　　另外一個(gè)核心因素則是雖然工業(yè)產(chǎn)品是當(dāng)前制造業(yè)主要銷售收入，但一旦銷售完畢，則意味著企業(yè)跟客戶聯(lián)系的結(jié)束，賣設(shè)備這種服務(wù)模式無(wú)法讓企業(yè)獲得持續(xù)的增長(zhǎng)，如何延伸制造業(yè)的價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的最大化，是工業(yè)化4.0另一個(gè)核心驅(qū)動(dòng)要素。

　　Part 3工業(yè)4.0的概念

　　工業(yè)4.0是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。其利用信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化，智慧化，形成有效的的網(wǎng)絡(luò)，信息共享和交流，最后達(dá)到快速、有效、個(gè)性化的產(chǎn)品供應(yīng)。”工業(yè)4.0是德國(guó)人談的，其實(shí)和美國(guó)談的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，以及中國(guó)談的“兩化融合”信息化與工業(yè)化有機(jī)融合都是殊途同歸的，中國(guó)還有一個(gè)目標(biāo)，就是中國(guó)制造2025，也是這個(gè)意思。

　　Part 4大數(shù)據(jù)與工業(yè)4.0

　　工業(yè)4.0的內(nèi)容非常豐富，筆者僅僅從數(shù)據(jù)的角度談?wù)勏嚓P(guān)看法，讓大家對(duì)于其內(nèi)涵有更深的認(rèn)識(shí)。

　　智能生產(chǎn)-基于大數(shù)據(jù)連接進(jìn)行生產(chǎn)控制

　　傳統(tǒng)工廠存在的目的只有兩個(gè)，生產(chǎn)產(chǎn)品，然后賣出去。所以在工業(yè)企業(yè)中，通常會(huì)分為兩個(gè)大的部門，一個(gè)是生產(chǎn)部門，一個(gè)是業(yè)務(wù)部門，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主要告訴你客戶需要生產(chǎn)多少個(gè)產(chǎn)品，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)這些產(chǎn)品的每一個(gè)步驟和工序如何實(shí)現(xiàn)。

　　但是，大多數(shù)企業(yè)里面，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)和工廠的實(shí)際情況就會(huì)出現(xiàn)非常大的偏差，也就是ERP這個(gè)大腦與生產(chǎn)是脫鉤的，信息的不貫通導(dǎo)致一線的決策精細(xì)化控制實(shí)際是無(wú)法做到的。

　　即使生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)各自連接起來(lái)，但現(xiàn)在生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設(shè)備也還沒(méi)有連接起來(lái)，因此實(shí)際的個(gè)性化生產(chǎn)也是無(wú)法達(dá)到的，舉個(gè)例子你就明白了：

　　百事可樂(lè)的生產(chǎn)車間里，生產(chǎn)線上連續(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。但有個(gè)前提，生產(chǎn)的原材料、生產(chǎn)設(shè)備、管理信息系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)必須是貫通的。

　　要實(shí)現(xiàn)貫通，就必須依賴互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)(比如射頻識(shí)別技術(shù))、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，現(xiàn)在工業(yè)4.0有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，就是設(shè)備之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)接口可不是什么TCP/IP等協(xié)議能解決得了的，比如實(shí)時(shí)性要求。當(dāng)然，核心是需要實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的有效采集和整合。

　　智能運(yùn)維-基于大 數(shù)據(jù)分析 進(jìn)行自我完善

　　在現(xiàn)今的制造系統(tǒng)中，存在著許多無(wú)法被決策者掌握的不確定因素，前三次工業(yè)革命主要解決的都是可見(jiàn)的問(wèn)題，如避免產(chǎn)品缺陷等，這些問(wèn)題在生產(chǎn)中由于可見(jiàn)、可測(cè)量，往往比較容易加以避免和解決，而很多不可見(jiàn)的問(wèn)題通常標(biāo)簽為性能下降，健康衰退等，這些因素由于傳統(tǒng)技術(shù)手段缺乏而難以控制。

　　在工業(yè)4.0的時(shí)代，機(jī)臺(tái)、設(shè)備、產(chǎn)品仍然是關(guān)注的中心。但機(jī)器的表現(xiàn)，產(chǎn)品的健康狀況已不再由人工決定或評(píng)估，物聯(lián)網(wǎng)下生產(chǎn)流程及產(chǎn)品使用的狀況理論上都可以轉(zhuǎn)化為可量化的數(shù)據(jù)，人為的因素將被降至最低。工業(yè)信息化下生產(chǎn)流程的透明度將得到提高，產(chǎn)品的可追溯性也成為可能。同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與挖掘，可將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為表征機(jī)器行為及健康狀況的信息，這些從數(shù)據(jù)中獲得的信息可為性能維護(hù)、生產(chǎn)管理、設(shè)計(jì)等提供決策支持，進(jìn)一步幫助提升質(zhì)量與生產(chǎn)率。有效的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化方法還可使生產(chǎn)設(shè)備具備自我學(xué)習(xí)與自我認(rèn)知的能力，人工經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)可轉(zhuǎn)化為智能的數(shù)字化的分析算法。

　　更進(jìn)一步，機(jī)器在充分了解自身的運(yùn)行狀態(tài)與健康狀況的基礎(chǔ)上，可根據(jù)自己行為的趨勢(shì)對(duì)未來(lái)自身的表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。機(jī)器的自我認(rèn)知與自我預(yù)測(cè)可使自身得到及時(shí)的預(yù)見(jiàn)性的維護(hù)與改善，整個(gè)生產(chǎn)制造將更加智能。

　　智能服務(wù)-通過(guò)大數(shù)據(jù)部署實(shí)現(xiàn)服務(wù)化

　　工業(yè)4.0的另一個(gè)特點(diǎn)就是制造過(guò)程和制造價(jià)值向使用過(guò)程的延伸，不僅僅關(guān)注將一個(gè)產(chǎn)品制造出來(lái)，還應(yīng)該關(guān)心如何去使用好這個(gè)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的最大化，產(chǎn)品的創(chuàng)新和價(jià)值的創(chuàng)造不再僅僅以滿足用戶可見(jiàn)的需求為導(dǎo)向，而且要利用用戶的使用數(shù)據(jù)創(chuàng)建使用場(chǎng)景模擬，從情景模擬中找到用戶需求的缺口，這些缺口稱之為“不可見(jiàn)需求”，產(chǎn)品服務(wù)化將是工業(yè)4.0時(shí)代一個(gè)產(chǎn)品存在的真正價(jià)值所在。

　　舉個(gè)例子就更清楚了：

　　在未來(lái)，在用戶駕駛汽車的過(guò)程中，汽車能自動(dòng)識(shí)別用戶駕駛習(xí)慣的改變，提醒用戶駕駛習(xí)慣的變化對(duì)于能耗和剩余里程的影響;在上下班高峰期，汽車能通過(guò)海量的交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可能通過(guò)道路的擁堵情況，并未用戶推薦最佳路徑;在駕駛過(guò)程中汽車還可以記錄路面的平整度，這些數(shù)據(jù)首先在系統(tǒng)內(nèi)被分享，提醒后面的駕駛者減速駛過(guò)一段坑洼的路面，回到家后，可以通過(guò)手機(jī)或網(wǎng)頁(yè)查看一天的駕駛記錄，不同駕駛模式下的能耗情況一目了然，可以與社區(qū)的其它用戶比一比誰(shuí)更加環(huán)保，同時(shí)系統(tǒng)還提供了相應(yīng)的駕駛習(xí)慣改善建議，此外，用戶還能查看汽車的健康狀況報(bào)告，故障風(fēng)險(xiǎn)一目了然，不像現(xiàn)在一樣，到底何時(shí)換輪胎也不清楚，只能定期到4S店去檢查。

　　由此可見(jiàn)，汽車廠商不僅是賣了一輛汽車，同時(shí)通過(guò)額外增值服務(wù)實(shí)現(xiàn)了價(jià)值的延伸。我這里提一個(gè)概念叫網(wǎng)器，諸如海爾等企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始將所有的家電變成一個(gè)網(wǎng)器，實(shí)時(shí)采集家電的使用情況數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，不僅能提升自身產(chǎn)品質(zhì)量，而且還可以為你提供更為個(gè)性化的服務(wù)，雖然現(xiàn)在還未完全流行，但相信，未來(lái)所有的制造品都是一個(gè)配有傳感器的數(shù)據(jù)終端，制造業(yè)將通過(guò)收取服務(wù)費(fèi)等形式創(chuàng)造新的商業(yè)模式。

　　云工廠-通過(guò)大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能供應(yīng)鏈

　　當(dāng)工廠的兩化融合進(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。工廠里的設(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，哪些工廠的哪些生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，哪些是有空閑的。那么這些存在空閑的工廠，就可以出賣自己的生產(chǎn)能力，為其他需要的人去進(jìn)行生產(chǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展的這么快，就是因?yàn)閯?chuàng)業(yè)者只需要專注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新，不需要自己去買一個(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。

　　跨界打擊-通過(guò)大數(shù)據(jù)重塑商業(yè)社會(huì)

　　互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)天天說(shuō)降維打擊傳統(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)入深入時(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)。舉兩個(gè)例子就更清楚了：

　　一個(gè)生產(chǎn)手表的廠商，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，手表廠商搖身一變，就能成為最好的保險(xiǎn)公司。

　　一個(gè)農(nóng)機(jī)本來(lái)是幫助農(nóng)戶進(jìn)行農(nóng)作物收割，但通過(guò)給農(nóng)機(jī)裝上傳感器，可以探知耕地土壤狀態(tài)的報(bào)告和對(duì)不同農(nóng)作物的適用程度，然后再根據(jù)農(nóng)戶計(jì)劃種植的農(nóng)作物提供需要施加化肥的種類和數(shù)量，并把化肥廠家的信息告訴農(nóng)戶并幫他下單，從而收取化肥廠的中介費(fèi)和農(nóng)戶的管理費(fèi)，你看，農(nóng)機(jī)廠搖身一變就成為賣農(nóng)作物生產(chǎn)管理服務(wù)的公司了，這個(gè)在美國(guó)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)了。

　　Part 5結(jié)語(yǔ)

　　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，就是大數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)揮價(jià)值的過(guò)程，也是用軟件重新定義世界的過(guò)程。一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當(dāng)中，人類的大部分體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)都將被機(jī)器和 人工智能 所取代，你信嗎?