筆者早年從事過工業(yè)自動化行業(yè)，后來去了幾個城市，講過《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)文明史》這門課，以至于很多人以為我很懂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（其實我也就是半桶水而已）。今天早上有人問我，工業(yè)4.0到底是個啥，本來答應給他單獨講一遍，后來一想，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談這個神秘的工業(yè)4.0吧。
先聲明，筆者只是個知識的搬運工，我說的不一定對，不過是看了很多材料后消化理解的結果而已。事實上，工業(yè)4.0就沒有標準答案，連德國人自己都沒有。
先看三個概念：
工業(yè)1.0
機械化，以蒸汽機為標志，用蒸汽動力驅動機器取代人力，從此手工業(yè)從農業(yè)分離出來，正式進化為工業(yè)。
工業(yè)2.0
電氣化，以電力的廣泛應用為標志，用電力驅動機器取代蒸汽動力，從此零部件生產與產品裝配實現(xiàn)分工，工業(yè)進入大規(guī)模生產時代。
工業(yè)3.0
自動化，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，同時也接管了一部分腦力勞動，工業(yè)生產能力也自此超越了人類的消費能力，人類進入了產能過剩時代。
這三個定義都很學術，你們放心，這是我全文最學術的一段話，后面，我決定老和尚講故事的方法來給大家講這個故事。
要理解工業(yè)4.0，我們得先看下目前的狀況，我們稱之為工業(yè)3.X，用修真小說的時髦描述，也就是3.0中后期，這種狀態(tài)叫做完全的自動化和部分的信息化。
咱們還得從工廠的業(yè)務模式說起。
作為一個工廠，存在的目的只有兩個，生產產品，然后賣出去。所以在工業(yè)企業(yè)中，通常會分為兩個大的部門，一個是生產部門，一個是業(yè)務部門，前者通過MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）管理，后者通過ERP（管理信息系統(tǒng)）來管理。
這兩個系統(tǒng)啥區(qū)別呢？ERP更傾向于財務信息的管理，而MES更傾向于生產過程的控制，簡單的說，ERP主要告訴你客戶需要生產多少個瓶子，哪天下單，哪天要貨，而MES主要負責監(jiān)控和管理生產這些瓶子的每一個步驟和工序如何實現(xiàn)。
在中國工廠的很多車間里，各個生產設備之間、生產設備和控制器之間，都已經基本實現(xiàn)了連通。再牛逼一點的公司里，整個工廠已經通過制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）連通起來，而業(yè)務部門全部通過ERP連通起來了。
發(fā)現(xiàn)問題了嗎？
ERP和MES其實并沒有連起來！
所以當ERP給MES下達生產計劃指令后，MES在生產過程中發(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會根據(jù)車間的實際情況進行調整。但是ERP是不知道的！所以它會繼續(xù)按照原本的計劃執(zhí)行訂單，時間久了，財務系統(tǒng)和工廠的實際情況就會出現(xiàn)非常大的偏差。
至于為啥沒連起來，兩個原因，首先是ERP和MES的開發(fā)公司通常是兩撥人，搞財務的和搞生產的合作，不但互相不懂對方的職業(yè)術語，雞同鴨講，而且互相看不上對方。另外，業(yè)務部門和生產部門在公司里通常是分開運營，各自的領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窮的，他們是斷然不會干等著兩個系統(tǒng)的偏差越來越大的，既然系統(tǒng)不給力，咱人工上。所以工廠車間通常會定期把MES的調整項做成一個表，交給業(yè)務部門，然后由業(yè)務部門手動在ERP中調整過來。
ERP和MES的問題只是工廠內系統(tǒng)斷層的一個問題縮影，事實上工廠里還有非常多的其他系統(tǒng)，設計、制造、采購、辦公等等，這些系統(tǒng)都是一個個的信息孤島，互相都不知道對方在干啥，干到哪一步了。其中一個部分出了特殊情況，其他部分都不知道，只有等到問題出現(xiàn)了，才能退回來，所有系統(tǒng)再一個個改。
當然，這種事也不是第一天存在的，以前因為在工業(yè)時代，產品的生命周期很長，筆者的老東家，西門子一個型號的變頻器可以賣三十年，這樣一兩年的研發(fā)上線時間也就顯得不那么長了，其余的問題，靠著人工溝通，雖然有錯，倒也都相安無事。
然而，可怕的狼終于還是來了。
這兩只狼，一只叫產能過剩，一只叫互聯(lián)網(wǎng)。
全球性的產能過剩，導致企業(yè)的競爭越來越激烈，以往一款產品賣三十年的做法已經不行了，你跑不快，有的是快的。
互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，撼動了工業(yè)時代的一大基礎，信息不對稱。工業(yè)時代里，因為生產廠家無法低成本的了解每一個客戶的需求，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，成為一款產品。
比如你想要一雙適合你的腳的鞋子，鞋廠是無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)改變了這個局面，人與人，人與廠商，可以低成本的實現(xiàn)連接，從而讓每個人的個性需求被放大，人們越來越喜歡個性化的東西。但是個性化的東西需求量沒有那么大，這就需要工業(yè)企業(yè)能夠實現(xiàn)小批量的快速生產。
這兩只狼，逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事，一件工業(yè)社會最不愛做的事，就是快速、小批量、定制化的生產。
這個時候，先得做點準備工作，就是工業(yè)3.0首先要進化為3.X，所謂工業(yè)3.X，其實就是先把ERP和MES等等信息系統(tǒng)徹底打通，讓工廠原本的所有信息孤島實現(xiàn)連通。這個時候，就從完全的自動化和部分的信息化，進入了完全的自動化和完全的信息化，也就是工業(yè)3.0大圓滿階段。。
好了，前面的都是現(xiàn)實問題，3.0大圓滿之后，我們就要開始科幻燒腦之旅了，我們終于要沖擊工業(yè)4.0了。這個過程中，3.0中以及完全的自動化和信息化要開始做一件事，就是結婚，生孩子。
這個過程，德國叫工業(yè)4.0，美國叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我們工信部稱之為兩化融合，物聯(lián)網(wǎng)的腦殘粉們把它叫做萬物互聯(lián)。
這里我要說一下，所有的物，如果需要互聯(lián)溝通時，就有一個問題，說什么語言？說英語、德語、還是四川話？
通訊協(xié)議是什么，這個是一個關鍵問題。你可能會說，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，這是個技術問題，沒法幾句話解釋明白（其實我這個曾經的半桶水自動化工程師也不怎么太懂）。簡單的來說，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。
所以萬物互聯(lián)，必須需要一個專門的通訊協(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，這些時髦的名詞背后隱藏的核心問題，大家在爭這個通訊標準。
按照修真小說的習慣，每一個境界都要分成一個小境界，以突顯差異和牛逼，我按照這個方法，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。
之前我們說過，生產設備和管理信息系統(tǒng)也各自連接起來，并且設備和信息系統(tǒng)之間也連接起來了。你有沒有覺得還缺點什么？沒錯，就是生產的原材料和生產設備還沒有連接起來。
這個時候，我們就需要一個東西，叫做RFID，射頻識別技術。估計你聽不懂，簡單來說，這玩意兒就相當于一個二維碼，可以自帶一些信息，他比二維碼牛叉的地方，在于他可以無線通訊。
我還是來描述一個場景，百事可樂的生產車間里，生產線上連續(xù)過來了三個瓶子，每個瓶子都自帶一個二維碼，里面記錄著這是為張三、李四和王二麻子定制的可樂。
第一個瓶子走到灌裝處時，通過二維碼的無線通訊告訴中控室的控制器，說張三喜歡甜一點的，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……）。
第二個瓶子過來，說李四是糖尿病，不要糖，控制器就告訴機器手，“這貨不要糖！”
第三個瓶子過來，說王二麻子要的是芬達，控制就告訴灌可樂的機械手“你歇會”，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，每一灌可樂從你在網(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。
工業(yè)4.0第二重天，智能產品。
生產的過程智能化了，那么作為成品的工業(yè)產品，也同樣可以智能化，這個不難理解，你們看到的什么智能手環(huán)、智能自行車、智能跑鞋等等智能硬件都是這個思路。就是把產品作為一個數(shù)據(jù)采集端，不斷的采集用戶的數(shù)據(jù)并上傳到云端去，方便用戶進行管理。
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，還是先搞智能產品。德國希望前者，美國希望后者。
工業(yè)4.0第三重天，生產服務化。
剛才說了，智能產品會不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并上傳給廠商，這個就使一種新的商業(yè)模式成為可能，向服務收費。我好多年前在西門子的時候，西門子就提出來向服務收費，當時我覺得這是德國佬拍腦袋想出來的愚蠢決定，但是現(xiàn)在我才明白這是若干年前就已經開始為工業(yè)4.0的生產服務化布局了。你對西門子的印象是什么？冰箱？其實，西門子這些年已經悄然并購了多家著名軟件公司，成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。
這個服務是什么呢？比如西門子生產一臺高鐵的牽引電機，以往就是直接賣一臺電機而已，現(xiàn)在這臺電機在運行過程中，會不斷的把數(shù)據(jù)傳回給西門子的工廠，這樣西門子就知道你的電機現(xiàn)在的運行狀況，以及什么時候需要檢修了。高鐵廠商以往是怎么做的？一刀切，定一個時間，到時間了不管該不該修都去修一下，更我們汽車保養(yǎng)沒什么差別?，F(xiàn)在西門子可以告訴你什么時候需要修什么時候需要養(yǎng)護，你要想知道，對不起，給錢。
再舉個例子，智能產品實現(xiàn)后，每一輛汽車都會不斷地采集周邊的數(shù)據(jù)，來決定自己的行駛路線，整個運輸系統(tǒng)會完全服務化，任何人都不需要再買車。
在這個階段，所有的生產廠商都會向服務商轉型。
工業(yè)4.0第四重天，云工廠。
當工廠的兩化融合進一步深入的時候，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，此時我們就可以看到，哪些工廠的哪些生產線正在滿負荷運轉，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能力，為其他需要的人去進行生產。
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)者只需要專注于產品和模式創(chuàng)新，不需要自己去買一個服務器，而是直接租用云端的服務就行了。而目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者，還是要不斷地糾結于找OEM代工還是自建工廠中，這個極大地限制了工業(yè)領域的創(chuàng)新。當云工廠實現(xiàn)的時候，我預言中國的工業(yè)領域將出現(xiàn)一個比互聯(lián)網(wǎng)大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮，那個時候這個社會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)天天說降維打擊傳統(tǒng)行業(yè)，什么谷歌小米阿里巴巴樂視，可是我告訴你，當工業(yè)4.0進入第五重天時，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。這個過程將從根本上撼動現(xiàn)代經濟學和管理學的根基，重塑整個商業(yè)社會。
舉個例子，一個生產手表的廠商，這個表每天貼著你的身體，采集你身體的各項數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于手表廠商也許沒啥用，但是對于保險公司就是個金庫，這個時候，手表廠商搖身一變，就能成為最好的保險公司。
當自動化和信息化深度融合的時候，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，黑客帝國。
整個工業(yè)4.0過程，就是自動化和信息化不斷融合的過程，也是用軟件重新定義世界的過程。
在未來，多元宇宙將在虛擬世界成為現(xiàn)實，一個現(xiàn)實的世界將對應無數(shù)個虛擬世界。改變現(xiàn)實世界，虛擬世界會改變；改變虛擬世界，現(xiàn)實世界也會改變。一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當中，人類的大部分體力勞動和腦力勞動都將被機器和人工智能所取代，所有當下的經濟學原理都將不再試用。
但是有一些東西是不會變的，我相信。
人類的愛、責任、勇敢，對未來和自由的向往，以及永無止境的奮斗。
生生不息。
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