筆者早年從事(shì)過(guò)工業自動化行業，後(hòu)來去了幾個城市，講過(guò)《工業互聯網與工業文明史》這(zhè)門課，以至于很多人以爲我很懂工業互聯網（其實我也就是半桶水而已）。今天早上有人問我，工業4.0到底是個啥，本來答應給他單獨講一遍，後(hòu)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(zhè)個神秘的工業4.0吧。
先聲明，筆者隻是個知識的搬運工，我說的不一定對(duì)，不過(guò)是看了很多材料後(hòu)消化理解的結果而已。事(shì)實上，工業4.0就沒(méi)有标準答案，連德國(guó)人自己都(dōu)沒(méi)有。
先看三個概念：
工業1.0
機械化，以蒸汽機爲标志，用蒸汽動力驅動機器取代人力，從此手工業從農業分離出來，正式進(jìn)化爲工業。
工業2.0
電氣化，以電力的廣泛應用爲标志，用電力驅動機器取代蒸汽動力，從此零部件生産與産品裝配實現分工，工業進(jìn)入大規模生産時代。
工業3.0
自動化，以PLC（可編程邏輯控制器）和PC的應用爲标志，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，工業生産能(néng)力也自此超越了人類的消費能(néng)力，人類進(jìn)入了産能(néng)過(guò)剩時代。
這(zhè)三個定義都(dōu)很學(xué)術，你們放心，這(zhè)是我全文最學(xué)術的一段話，後(hòu)面(miàn)，我決定老和尚講故事(shì)的方法來給大家講這(zhè)個故事(shì)。
要理解工業4.0，我們得先看下目前的狀況，我們稱之爲工業3.X，用修真小說的時髦描述，也就是3.0中後(hòu)期，這(zhè)種(zhǒng)狀态叫(jiào)做完全的自動化和部分的信息化。
咱們還(hái)得從工廠的業務模式說起(qǐ)。
作爲一個工廠，存在的目的隻有兩(liǎng)個，生産産品，然後(hòu)賣出去。所以在工業企業中，通常會(huì)分爲兩(liǎng)個大的部門，一個是生産部門，一個是業務部門，前者通過(guò)MES（制造執行系統）管理，後(hòu)者通過(guò)ERP（管理信息系統）來管理。
這(zhè)兩(liǎng)個系統啥區别呢？ERP更傾向(xiàng)于财務信息的管理，而MES更傾向(xiàng)于生産過(guò)程的控制，簡單的說，ERP主要告訴你客戶需要生産多少個瓶子，哪天下單，哪天要貨，而MES主要負責監控和管理生産這(zhè)些瓶子的每一個步驟和工序如何實現。
在中國(guó)工廠的很多車間裡(lǐ)，各個生産設備之間、生産設備和控制器之間，都(dōu)已經(jīng)基本實現了連通。再牛逼一點的公司裡(lǐ)，整個工廠已經(jīng)通過(guò)制造執行系統（MES）連通起(qǐ)來，而業務部門全部通過(guò)ERP連通起(qǐ)來了。
發(fā)現問題了嗎？
ERP和MES其實并沒(méi)有連起(qǐ)來！
所以當ERP給MES下達生産計劃指令後(hòu)，MES在生産過(guò)程中發(fā)生了與計劃偏差的事(shì)項（比如設備壞了，原料不合格等等），MES會(huì)根據車間的實際情況進(jìn)行調整。但是ERP是不知道(dào)的！所以它會(huì)繼續按照原本的計劃執行訂單，時間久了，财務系統和工廠的實際情況就會(huì)出現非常大的偏差。
至于爲啥沒(méi)連起(qǐ)來，兩(liǎng)個原因，首先是ERP和MES的開(kāi)發(fā)公司通常是兩(liǎng)撥人，搞财務的和搞生産的合作，不但互相不懂對(duì)方的職業術語，雞同鴨講，而且互相看不上對(duì)方。另外，業務部門和生産部門在公司裡(lǐ)通常是分開(kāi)運營，各自的領導有各自喜歡的供應商（原因你懂的）。
當然，人民群衆的智慧是無窮的，他們是斷然不會(huì)幹等著(zhe)兩(liǎng)個系統的偏差越來越大的，既然系統不給力，咱人工上。所以工廠車間通常會(huì)定期把MES的調整項做成(chéng)一個表，交給業務部門，然後(hòu)由業務部門手動在ERP中調整過(guò)來。
ERP和MES的問題隻是工廠内系統斷層的一個問題縮影，事(shì)實上工廠裡(lǐ)還(hái)有非常多的其他系統，設計、制造、采購、辦公等等，這(zhè)些系統都(dōu)是一個個的信息孤島，互相都(dōu)不知道(dào)對(duì)方在幹啥，幹到哪一步了。其中一個部分出了特殊情況，其他部分都(dōu)不知道(dào)，隻有等到問題出現了，才能(néng)退回來，所有系統再一個個改。
當然，這(zhè)種(zhǒng)事(shì)也不是第一天存在的，以前因爲在工業時代，産品的生命周期很長(cháng)，筆者的老東家，西門子一個型号的變頻器可以賣三十年，這(zhè)樣(yàng)一兩(liǎng)年的研發(fā)上線時間也就顯得不那麼(me)長(cháng)了，其餘的問題，靠著(zhe)人工溝通，雖然有錯，倒也都(dōu)相安無事(shì)。
然而，可怕的狼終于還(hái)是來了。
這(zhè)兩(liǎng)隻狼，一隻叫(jiào)産能(néng)過(guò)剩，一隻叫(jiào)互聯網。
全球性的産能(néng)過(guò)剩，導緻企業的競争越來越激烈，以往一款産品賣三十年的做法已經(jīng)不行了，你跑不快，有的是快的。
互聯網時代的到來，撼動了工業時代的一大基礎，信息不對(duì)稱。工業時代裡(lǐ)，因爲生産廠家無法低成(chéng)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(néng)組合到一起(qǐ)，成(chéng)爲一款産品。
比如你想要一雙适合你的腳的鞋子，鞋廠是無法知道(dào)你的腳多大的，所以隻能(néng)測量很多人的腳之後(hòu)，把最集中的尺碼分成(chéng)40号，41号，42号等等，但是如果你的腳偏肥或偏瘦，對(duì)不起(qǐ)，概不伺候。
互聯網改變了這(zhè)個局面(miàn)，人與人，人與廠商，可以低成(chéng)本的實現連接，從而讓每個人的個性需求被(bèi)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(méi)有那麼(me)大，這(zhè)就需要工業企業能(néng)夠實現小批量的快速生産。
這(zhè)兩(liǎng)隻狼，逼迫著(zhe)傳統工業必須做一件事(shì)，一件工業社會(huì)最不愛做的事(shì)，就是快速、小批量、定制化的生産。
這(zhè)個時候，先得做點準備工作，就是工業3.0首先要進(jìn)化爲3.X，所謂工業3.X，其實就是先把ERP和MES等等信息系統徹底打通，讓工廠原本的所有信息孤島實現連通。這(zhè)個時候，就從完全的自動化和部分的信息化，進(jìn)入了完全的自動化和完全的信息化，也就是工業3.0大圓滿階段。。
好(hǎo)了，前面(miàn)的都(dōu)是現實問題，3.0大圓滿之後(hòu)，我們就要開(kāi)始科幻燒腦之旅了，我們終于要沖擊工業4.0了。這(zhè)個過(guò)程中，3.0中以及完全的自動化和信息化要開(kāi)始做一件事(shì)，就是結婚，生孩子。
這(zhè)個過(guò)程，德國(guó)叫(jiào)工業4.0，美國(guó)叫(jiào)工業互聯網，我們工信部稱之爲兩(liǎng)化融合，物聯網的腦殘粉們把它叫(jiào)做萬物互聯。
這(zhè)裡(lǐ)我要說一下，所有的物，如果需要互聯溝通時，就有一個問題，說什麼(me)語言？說英語、德語、還(hái)是四川話？
通訊協議是什麼(me)，這(zhè)個是一個關鍵問題。你可能(néng)會(huì)說，爲什麼(me)不用現在互聯網的通訊方式，也就是TC/PIP協議，這(zhè)是個技術問題，沒(méi)法幾句話解釋明白（其實我這(zhè)個曾經(jīng)的半桶水自動化工程師也不怎麼(me)太懂）。簡單的來說，互聯網的通訊方式，速度還(hái)是太慢，精準度還(hái)是不夠，安全性還(hái)是不好(hǎo)。而工業生産中，對(duì)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，必須需要一個專門的通訊協議。
這(zhè)也是德國(guó)的工業4.0，美國(guó)的工業互聯網，以及中國(guó)的兩(liǎng)化融合中國(guó)制造2025，這(zhè)些時髦的名詞背後(hòu)隐藏的核心問題，大家在争這(zhè)個通訊标準。
按照修真小說的習慣，每一個境界都(dōu)要分成(chéng)一個小境界，以突顯差異和牛逼，我按照這(zhè)個方法，把工業4.0也分成(chéng)六重天。
工業4.0第一重天，智能(néng)生産。
之前我們說過(guò)，生産設備和管理信息系統也各自連接起(qǐ)來，并且設備和信息系統之間也連接起(qǐ)來了。你有沒(méi)有覺得還(hái)缺點什麼(me)？沒(méi)錯，就是生産的原材料和生産設備還(hái)沒(méi)有連接起(qǐ)來。
這(zhè)個時候，我們就需要一個東西，叫(jiào)做RFID，射頻識别技術。估計你聽不懂，簡單來說，這(zhè)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(hái)是來描述一個場景，百事(shì)可樂的生産車間裡(lǐ)，生産線上連續過(guò)來了三個瓶子，每個瓶子都(dōu)自帶一個二維碼，裡(lǐ)面(miàn)記錄著(zhe)這(zhè)是爲張三、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(guò)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，然後(hòu)控制器就告訴灌裝機器手，“加二斤白糖！”（張三真倒黴……）。
第二個瓶子過(guò)來，說李四是糖尿病，不要糖，控制器就告訴機器手，“這(zhè)貨不要糖！”
第三個瓶子過(guò)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(huì)”，再告訴灌芬達的機械手，“你上！”
看到了，多品種(zhǒng)、小批量、定制生産，每一灌可樂從你在網上下單的那一刻起(qǐ)，他就是爲你定制的，他所有的特性，都(dōu)是符合你的喜好(hǎo)的。
這(zhè)就是智能(néng)生産。
工業4.0第二重天，智能(néng)産品。
生産的過(guò)程智能(néng)化了，那麼(me)作爲成(chéng)品的工業産品，也同樣(yàng)可以智能(néng)化，這(zhè)個不難理解，你們看到的什麼(me)智能(néng)手環、智能(néng)自行車、智能(néng)跑鞋等等智能(néng)硬件都(dōu)是這(zhè)個思路。就是把産品作爲一個數據采集端，不斷的采集用戶的數據并上傳到雲端去，方便用戶進(jìn)行管理。
德美工業4.0和工業互聯網的核心分歧之一，就是先幹智能(néng)工廠，還(hái)是先搞智能(néng)産品。德國(guó)希望前者，美國(guó)希望後(hòu)者。
工業4.0第三重天，生産服務化。
剛才說了，智能(néng)産品會(huì)不斷地采集用戶的數據和狀态，并上傳給廠商，這(zhè)個就使一種(zhǒng)新的商業模式成(chéng)爲可能(néng)，向(xiàng)服務收費。我好(hǎo)多年前在西門子的時候，西門子就提出來向(xiàng)服務收費，當時我覺得這(zhè)是德國(guó)佬拍腦袋想出來的愚蠢決定，但是現在我才明白這(zhè)是若幹年前就已經(jīng)開(kāi)始爲工業4.0的生産服務化布局了。你對(duì)西門子的印象是什麼(me)？冰箱？其實，西門子這(zhè)些年已經(jīng)悄然并購了多家著名軟件公司，成(chéng)爲僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。
這(zhè)個服務是什麼(me)呢？比如西門子生産一台高鐵的牽引電機，以往就是直接賣一台電機而已，現在這(zhè)台電機在運行過(guò)程中，會(huì)不斷的把數據傳回給西門子的工廠，這(zhè)樣(yàng)西門子就知道(dào)你的電機現在的運行狀況，以及什麼(me)時候需要檢修了。高鐵廠商以往是怎麼(me)做的？一刀切，定一個時間，到時間了不管該不該修都(dōu)去修一下，更我們汽車保養沒(méi)什麼(me)差别。現在西門子可以告訴你什麼(me)時候需要修什麼(me)時候需要養護，你要想知道(dào)，對(duì)不起(qǐ)，給錢。
再舉個例子，智能(néng)産品實現後(hòu)，每一輛汽車都(dōu)會(huì)不斷地采集周邊的數據，來決定自己的行駛路線，整個運輸系統會(huì)完全服務化，任何人都(dōu)不需要再買車。
在這(zhè)個階段，所有的生産廠商都(dōu)會(huì)向(xiàng)服務商轉型。
工業4.0第四重天，雲工廠。
當工廠的兩(liǎng)化融合進(jìn)一步深入的時候，另一種(zhǒng)新的商業模式就有要孕育而生了，這(zhè)就是雲工廠。
工廠裡(lǐ)的設備現在也是智能(néng)的了，他們也在不斷地采集自己的數據上傳到工業互聯網上，此時我們就可以看到，哪些工廠的哪些生産線正在滿負荷運轉，哪些是有空閑的。那麼(me)這(zhè)些存在空閑的工廠，就可以出賣自己的生産能(néng)力，爲其他需要的人去進(jìn)行生産。
互聯網行業爲什麼(me)發(fā)展的這(zhè)麼(me)快，就是因爲創業者隻需要專注于産品和模式創新，不需要自己去買一個服務器，而是直接租用雲端的服務就行了。而目前工業的創業者，還(hái)是要不斷地糾結于找OEM代工還(hái)是自建工廠中，這(zhè)個極大地限制了工業領域的創新。當雲工廠實現的時候，我預言中國(guó)的工業領域將(jiāng)出現一個比互聯網大百倍以上的創新和創業浪潮，那個時候這(zhè)個社會(huì)的一切都(dōu)將(jiāng)被(bèi)深刻的改變。
工業4.0第五重天，跨界打擊。
互聯網行業天天說降維打擊傳統行業，什麼(me)谷歌小米阿裡(lǐ)巴巴樂視，可是我告訴你，當工業4.0進(jìn)入第五重天時，工業企業的跨界打擊將(jiāng)比這(zhè)些互聯網企業猛烈百倍。這(zhè)個過(guò)程將(jiāng)從根本上撼動現代經(jīng)濟學(xué)和管理學(xué)的根基，重塑整個商業社會(huì)。
舉個例子，一個生産手表的廠商，這(zhè)個表每天貼著(zhe)你的身體，采集你身體的各項數據，這(zhè)些數據對(duì)于手表廠商也許沒(méi)啥用，但是對(duì)于保險公司就是個金庫，這(zhè)個時候，手表廠商搖身一變，就能(néng)成(chéng)爲最好(hǎo)的保險公司。
當自動化和信息化深度融合的時候，跨界競争將(jiāng)成(chéng)爲一種(zhǒng)常态，所有的商業模式都(dōu)將(jiāng)被(bèi)重塑。
工業4.0大圓滿，黑客帝國(guó)。
整個工業4.0過(guò)程，就是自動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，多元宇宙將(jiāng)在虛拟世界成(chéng)爲現實，一個現實的世界將(jiāng)對(duì)應無數個虛拟世界。改變現實世界，虛拟世界會(huì)改變；改變虛拟世界，現實世界也會(huì)改變。一切都(dōu)在基于數據被(bèi)精确的控制當中，人類的大部分體力勞動和腦力勞動都(dōu)將(jiāng)被(bèi)機器和人工智能(néng)所取代，所有當下的經(jīng)濟學(xué)原理都(dōu)將(jiāng)不再試用。
但是有一些東西是不會(huì)變的，我相信。
人類的愛、責任、勇敢，對(duì)未來和自由的向(xiàng)往，以及永無止境的奮鬥。
生生不息。
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