電子裝配行業 工業4.0和物聯網項目實施中的一些思考

　　工業4.0是從德國發展起來的概念，是相對于工業1.0的蒸汽機帶來的工業革命，2.0時代的電氣化，3.0時代的自動化，4.0主要是指智能化。在美國的概念是以GE為主提出的工業互聯網，中國結合了兩者的特點提出了中國制造2025規劃。

　　德國工業4.0和美國工業互聯網很多共同點，在智能化這個基礎上是基本一致的。德國在基本的制造領域，比如零部件，車間，供應鏈，制造技術給與極大的關注。美國在整個產業鏈的網絡化，資源的整合，通用的模型等方面有著宏達的構想。

　　最近在參與工業4.0的 一些項目，對于一些基本概念做了一些思考。

　　智能化

　　智能化不應該只是單純的講機器的智能化，應該是包括機器+人總體的智能化，提高人的智能化，機器的智能化，綜合的智能化都是發展路徑。在機器智能化還做不到的情況下，把數據更好的呈現出來，更多的數據，更完整的數據，更實時的數據，更有效組織的數據，更有效的可視化呈現，都有可能提高人的智能決策水平，這也是智能化的一部分。在機器智能發展的情況下，人機配合達到更優的智能水平。

　　智能化可以在宏觀的層面發生，在集合更多數據的車間層面、工廠層面發生，大家比較容易想到的大數據分析和決策。

　　智能化可以在更宏觀的層面法發生，大型的企業級，和上下游供應鏈，和客戶之間進行。

　　智能化也可以在微觀的層面發生，機器人更加智能化，物流車更加智能化，各種倉儲設備，零部件都更加智能化。這是計算平臺、通信器件、智能算法、機械控制小型化、低功耗、智能化、分布式的發展。

　　自動化

　　自動化和智能化密切相關，機器智能化的提高會帶來自動化水平的提高。這里智能化提高有幾方面要素：

　　感知水平提高，各種傳感器、攝像頭等技術應用

　　算法水平提升，嵌入式人工智能等

　　多機器人互動、分工的智能化配合

　　機器人、物流和零部件互動的智能

　　機器人終端和云端配合的智能

　　機器人和人互動的智能化

　　通用高度可編程化機器人技術，更多軟件控制的機器人單體和協作

　　人和機器協作的自動化，在低延遲、高速情況下，機器自主的自動化，在低速、高延遲、高復雜度情況下，人機配合的自動化流。

　　自動化和標準化

　　設計、生產高度聯動的自動化體系。

　　供應鏈、產業鏈互聯互通的產品模型和生產加工制造系統模型體系。

　　信息化

　　豐田提倡的Just in time的信息化理念是非常有道理的，信息恰到好處的出現和被使用是非常重要和有效率的。過載的和無序的大量信息并不能帶來相應的價值。

　　信息化是為價值服務的。

　　信息化和實體高度融合、高度互動。

　　云化、智能化、大數據，當然非常重要。然而這些還都是集中式的信息化，分布式的信息化、智能化，分布式的信息化和實體的互動同樣非常重要。

　　信息化的成本應該要比較低而不是相反。

　　網絡化，高度的網絡化是信息化的重要部分。

　　信息的流動、互通和重要。

　　信息化不是被動的反應實體，信息化具備重新塑造實體的巨大潛能。

　　工廠的組織結構

　　目前工廠的組織結構其實挺類似ICT行業很多情況，比如各種部門墻和不連貫。在ICT行業存在研發和運維的墻，所以興起了DevOps技術和運動。在工廠中也存在類似情況，工程部門設計生產流水線、設備、工具等，生產部門執行生產任務，類似研發和運維。

　　各種相對獨立的系統，比如ERP， MES，APS，WMS等也反應了組織的相對獨立。組織形態決定了系統形態，系統形態反過來影響了組織形態。兩者互相影響。

　　當信息系統技術能力缺乏的時候，相對孤立的系統是個良好的設計。當信息系統技術進步的時候，可以帶來更好的系統互動，然而有著慣性效應的組織形態相對滯后，難以變革，會影響整體系統的改進。這在軟件領域經常發生，在生產制?領域也會出現類似情況。

　　工廠的組織在工業化、自動化有著良好的技術儲備，工業全行業也有著必要的技術和人員。然而在信息化方面，無論是工業全行業，還是具體每家制造業，甚至是為制造業服務的ICT軟件、互聯網公司，人才和技術都是不夠的，信息化方面有著巨大障礙和困難。而且，短期內，工業信息化領域難以匯聚所需的足夠的IT頂尖人才。

　　工業4.0的挑戰和困難

　　最大的挑戰在于人才，尤其是信息化人才，在和互聯網，IT，云計算，AI等公司和行業的競爭中，工業4.0目前缺乏足夠的競爭力來吸引足夠的優秀IT人才參與其中。

　　缺少足夠的頂尖的信息化人才，不只是會缺少技術，更會缺少足夠的前瞻性、想象力、路線圖，導致行業的迷茫和缺乏方向。

　　缺少足夠的標準化和互聯互通，難以規模化、產品化，規模化降低成本。大量的項目都需要全新定制。

　　工業4.0的真正革命性會在哪里

　　真正的革命性趨勢往往是帶來了生產要素的革命性變化，比如蒸汽機帶來了能源成本的急劇下降，電力是能源傳輸成本急劇下降，通信和互聯網使信息傳輸的成本下降，計算機使計算和信息處理的成本下降，這樣的下降都是及其劇烈的下降，往往是呈現出數量級的的下降，和之前的成本相比都幾乎可以說免費了。所以他們顛覆了某種重要的生產要素，受這些要素影響的行業就會發生革命性的變化。

　　看工業4.0的背景，會看到一些生產要素會發生極大的變化，物體聯網的成本(IoT技術)，嵌入式AI的成本，各種傳感器、感知系統的成本。

　　這些要素放到工廠里和生態系統中，會帶來哪些影響？精確控制的成本和能力，設計到生產的能力和成本，消費者需求到達生產制造的能力和成本

　　工業4.0會帶來高度定制化的能力和低成本，從需求到生產的中間環節的成本下降，精確控制帶來的各種余量成本的消除

　　工業4.0的主要整合力量

　　CPS也好，兩化融合也好，工業4.0也好，都指出了信息化和工業化融合，物理和虛擬世界的融合，這代表了兩種力量，ICT和工業界，說融合是客氣。其實本質是將來誰是主導力量，誰會來進行整合？

　　個人看好未來主導的是信息化企業，這企業不是SAP這樣的企業，更可能是谷歌、亞馬遜、蘋果這樣的企業，或者是這樣但是還沒有出現的企業。為什么？

　　工業4.0的關鍵是智能化，無論在微觀的機器人、稍大一點的生產線、車間、工廠，企業、行業、產業鏈，主要能力還是在于信息化和智能處理的能力，這方面企業界掌握的技術能力和人才，和信息化行業相比還是相差很多。

　　資金能力，哪里的資金多，資金會投向哪一方來整合資源？

　　信息化企業開始具備越來越多的供應鏈、生產和自動化的能力和知識，亞馬遜的倉儲物流，谷歌的機器人，蘋果的供應鏈和生產管理等。

　　誰能掌握真正的客戶資源？誰將淪為管道，失去掌握客戶的能力？對制造業來說，幾乎從未掌握過真正的客戶，他們不知道生產的產品賣給了誰，以往被零售百貨控制，后來被國美、蘇定控制，現在被沃爾瑪、京東等控制，這在信息流還不能有效打通的情況下就已經很艱難，在客戶越來越容易被網絡接觸的時候，誰有能力銷售產品、掌握客戶，誰就有更強的能力來控制產業鏈。連運營商這么強大、強勢的玩家在OTT業務的侵蝕下都逐漸淪為管道、開始失去對行業的掌控，何況制造業呢。

　　誰有機會制定標準？缺乏足夠有效的標準，這是工業4.0推進的極大挑戰，誰能推動標準，就能推動行業發展。推動行業標準，使大家能夠互聯互通，最重要的是使大家都能掙到錢，誰有能力做這件事情？能掌握客戶的玩家才有能力真正推動標準前進。

　　重要的看點是汽車行業和機器人(軍用或者特種機器人)

　　工業4.0雖然概念炒作起來了，但是各方的重視程度，一流玩家、各路資本的視野更多的還在汽車領域。在汽車領域，我們會看到信息行業、車企、各種技術提供者、交通運輸運營者在進行激烈的競爭，這場競爭會給其他物聯網比如工業4.0帶來很多啟發。更重要的是，在大量資金、技術、人才涌入后，在自動駕駛、新能源汽車、共享出行等趨勢中，各種傳感器，定位技術，通信技術、控制技術，人工智能，協同技術，人和車互動，物聯網平臺，終端和云的互動，這些技術都會迅速的發展、成熟，并且隨之而來的成本下降和小型化，最終大量此類的技術都會進入到其它行業，比如工業4.0智能制造的領域。