預(yù)見未來：用軟件定義的“工業(yè)4.0”世界

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預(yù)見未來：用軟件定義的“工業(yè)4.0”世界

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，既不是工業(yè)，也不是互聯(lián)網(wǎng)，只是在它剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，看起來像工業(yè)或者互聯(lián)網(wǎng)。所以無論是工業(yè)人按照工控的思路去詮釋，還是互聯(lián)網(wǎng)人按照互聯(lián)網(wǎng)的思路去解讀，都不準(zhǔn)確。它是一種全新的東西，會(huì)深刻變革和重塑我們現(xiàn)有商業(yè)社會(huì)。至于它最終的形態(tài)究竟是什么，我不知道，也許正是看不清楚的未來，才會(huì)讓我們?nèi)绱似诖?/p>

先看三個(gè)概念：

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，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)能過剩時(shí)代。

這三個(gè)定義都很學(xué)術(shù)，大家放心，這是我全文最學(xué)術(shù)的一段話，后面，我會(huì)用講故事的方法來給大家詳細(xì)解讀。

脫節(jié)的“生產(chǎn)”與“業(yè)務(wù)”

要理解工業(yè)4.0，我們得先看一下目前的狀況，我們稱之為工業(yè)3.X，用“修真小說”（比仙俠小說更加虛幻玄妙）的時(shí)髦描述，也就是3.0中后期，這種狀態(tài)叫作完全的自動(dòng)化和部分的信息化。

咱們還得從工廠的業(yè)務(wù)模式說起。

作為一個(gè)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(gè)系統(tǒng)有什么區(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)過程的控制。簡(jiǎn)單地說，ERP主要告訴你客戶需要生產(chǎn)多少個(gè)瓶子，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)這些瓶子的每一個(gè)步驟和工序如何實(shí)現(xiàn)。

在中國(guó)工廠的很多車間里，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備和控制器之間，都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了連通。再厲害一點(diǎn)的公司里，整個(gè)工廠已經(jīng)通過制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）連通起來，而業(yè)務(wù)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(shí)并沒有連起來！

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。

那為什么二者沒有連接起來？主要是兩個(gè)原因。首先，ERP和MES的開發(fā)公司通常是兩組人，搞財(cái)務(wù)的和搞生產(chǎn)的合作，不但互相不懂對(duì)方的職業(yè)術(shù)語，而且往往互相看不上。其次，業(yè)務(wù)部門和生產(chǎn)部門在公司里通常是分開運(yùn)營(yíng)，各自的領(lǐng)導(dǎo)都有各自喜歡的供應(yīng)商（原因你懂）。

當(dāng)然，企業(yè)員工是斷然不會(huì)干等著兩個(gè)系統(tǒng)偏差越來越大的，既然系統(tǒng)不給力，就人工上。所以，工廠車間通常會(huì)定期把MES的調(diào)整項(xiàng)做成一個(gè)表格，交給業(yè)務(wù)部門，然后由業(yè)務(wù)部門手動(dòng)在ERP中調(diào)整過來。

ERP和MES的問題，只是工廠內(nèi)系統(tǒng)斷層的一個(gè)問題縮影。事實(shí)上，工廠中還有非常多的其他系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、制造、采購、辦公等等，這些系統(tǒng)都是一個(gè)個(gè)的信息孤島，互相都不知道對(duì)方在做什么，做到了哪一步。其中某個(gè)系統(tǒng)出了特殊情況，其他部門都不知道，只有等問題出現(xiàn)了，才能退回來，所有系統(tǒng)再一個(gè)個(gè)地重新修改。

舉個(gè)例子，老羅的錘子手機(jī)之所以難產(chǎn)，就是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，生產(chǎn)人員并沒有實(shí)時(shí)了解情況，所以實(shí)際生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，原本的“大?！痹O(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致良品率很低，只能退回去重新設(shè)計(jì)。這樣，每一個(gè)產(chǎn)品都要改來改去，所以一個(gè)工業(yè)品從設(shè)計(jì)到上線量產(chǎn)，往往要用一兩年的時(shí)間。

當(dāng)然，這種事也不是第一天存在的，以前因?yàn)樵诠I(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的生命周期很長(zhǎng)，就像我的老東家，西門子一個(gè)型號(hào)的變頻器可以賣30年，這樣一兩年的研發(fā)上線時(shí)間也就顯得不那么長(zhǎng)了，其余的問題，靠著人工溝通，雖然有錯(cuò)，倒也都相安無事。

然而，可怕的狼終于還是來了。

雪上加霜的“兩只狼”

這兩只狼，一只叫產(chǎn)能過剩，一只叫互聯(lián)網(wǎng)。

全球性的產(chǎn)能過剩，導(dǎo)致企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，以往一款產(chǎn)品賣30年的做法，已經(jīng)不行了，你跑不快，別人分分鐘超越過去。老羅的錘子手機(jī)僅僅晚上線幾個(gè)月，就從一款萬眾期待的爆款，成了過時(shí)貨，產(chǎn)品的生命周期大大縮短了。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，撼動(dòng)了工業(yè)時(shí)代的一大基礎(chǔ)：信息不對(duì)稱。工業(yè)時(shí)代，因?yàn)樯a(chǎn)廠家無法低成本地了解每一個(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。

比如你想要一雙適合自己的鞋子，鞋廠是無法知道你的腳多大的，所以只能測(cè)量很多人的腳之后，把最集中的尺碼分成40號(hào)、41號(hào)、42號(hào)等等，但是如果你的腳偏肥或偏瘦，對(duì)不起，沒有。

互聯(lián)網(wǎng)改變了這個(gè)局面，人與人，人與廠商，可以低成本地實(shí)現(xiàn)連接，從而讓每個(gè)人的個(gè)性需求被放大，人們?cè)絹碓较矚g個(gè)性化的東西。但是，個(gè)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?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn)。

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(huì)最不愛做的事，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(zhǔn)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(tǒng)徹底打通，讓工廠原本的所有信息孤島實(shí)現(xiàn)連通，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大圓滿階段。

別小看這個(gè)過程，單就這一條，也許就需要十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能完成。

開啟“中國(guó)制造2025”

前面都是現(xiàn)實(shí)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(gè)過程中，3.0中已經(jīng)完全的自動(dòng)化和信息化要開始做一件事，就是“結(jié)婚，生孩子”。

這個(gè)過程，德國(guó)叫工業(yè)4.0，美國(guó)叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我們稱之為兩化融合，物聯(lián)網(wǎng)粉絲們把它叫作萬物互聯(lián)。

這里我要說一下，所有的物，如果需要互聯(lián)溝通時(shí)，都有一個(gè)問題，說什么語言？說英語、德語還是四川話？

也就是說，通信協(xié)議是什么？這是一個(gè)關(guān)鍵問題。你可能會(huì)說，為什么不用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的通信方式TCP/IP協(xié)議？這是個(gè)技術(shù)問題，很難解釋清楚。簡(jiǎn)單來說，互聯(lián)網(wǎng)的通信方式，速度還是太慢，精準(zhǔn)度還是不夠，安全性還是不好。而工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于速度、精度和安全性的要求，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于你在家下載電影的要求。

所以萬物互聯(lián)，必須需要一個(gè)專門的通信協(xié)議。

這也是德國(guó)的“工業(yè)4.0”、美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”以及我們“兩化融合中國(guó)制造2025”這些時(shí)髦名詞背后隱藏的核心問題——大家都在爭(zhēng)這個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)能力世界第一，所以美國(guó)人希望從信息化層降維到自動(dòng)化層；德國(guó)的機(jī)械制造業(yè)最強(qiáng)，所以他更希望從自動(dòng)化層升格到信息化層；中國(guó)是制造業(yè)第一大國(guó)、互聯(lián)網(wǎng)第二強(qiáng)國(guó)，所以兩邊都不想跟，打算自己搞“互聯(lián)網(wǎng)+”，也叫“中國(guó)制造2025”。

“工業(yè)4.0”六重天，看得見的未來企業(yè)

按照“修真小說”的習(xí)慣，每一個(gè)大境界都要分成幾個(gè)小境界，以突顯差異，我按照這個(gè)方法，把工業(yè)4.0也分成六重天。

1.工業(yè)4.0第一重天，智能生產(chǎn)

我們說過，生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)要各自連接起來，并且設(shè)備和信息系統(tǒng)之間也要連接起來。但即便如此，你有沒有覺得還缺點(diǎn)什么？沒錯(cuò)，就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設(shè)備還沒有連接起來。

這個(gè)時(shí)候，我們就需要一個(gè)東西，叫作RFID，射頻識(shí)別技術(shù)。估計(jì)你聽不懂，簡(jiǎn)單來說，這玩意兒就相當(dāng)于一個(gè)二維碼，可以自帶一些信息，它比二維碼強(qiáng)大的地方，在于它可以無線通信。

我還是來描述一個(gè)場(chǎng)景，百事可樂的生產(chǎn)車間里，生產(chǎn)線上連續(xù)過來了三個(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、李四和王二定制的可樂。

第一個(gè)瓶子走到灌裝處時(shí)，通過二維碼的無線通信告訴中控室的控制器，說張三喜歡甜一點(diǎn)的，多放糖，然后控制器就告訴灌裝機(jī)械手，“加糖！”

第二個(gè)瓶子過來，說李四是糖尿病患者，不要糖，控制器就告訴機(jī)械手，“這不要糖！”

第三個(gè)瓶子過來，說王二要的是芬達(dá)，控制器就告訴灌可樂的機(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)，每一罐可樂從你在網(wǎng)上下單的那一刻起，它就是為你定制的，它所有的特性，都是符合你的喜好的。

這就是智能生產(chǎn)。

2.工業(yè)4.0第二重天，智能產(chǎn)品

生產(chǎn)的過程智能化了，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，大家看到的智能手環(huán)、智能自行車、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(shù)據(jù)采集端，不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)并上傳到云端，方便對(duì)用戶進(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，還是先搞智能產(chǎn)品。德國(guó)希望前者，美國(guó)希望后者。中國(guó)目前采用“+”的方式。

3.工業(yè)4.0第三重天，生產(chǎn)服務(wù)化

智能產(chǎn)品會(huì)不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并上傳給廠商，這就使一種新的商業(yè)模式成為可能——向服務(wù)收費(fèi)。好多年前，西門子就提出來向服務(wù)收費(fèi)，當(dāng)時(shí)我覺得這是德國(guó)老板拍腦袋想出來的決定，但現(xiàn)在才明白，這是若干年前就已經(jīng)開始為工業(yè)4.0的生產(chǎn)服務(wù)化布局了。你對(duì)西門子的印象是什么？冰箱？西門子這些年已經(jīng)悄然并購多家著名軟件公司，成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。

所以，這個(gè)服務(wù)是什么呢？比如西門子生產(chǎn)一臺(tái)高鐵的牽引電機(jī)，以往就是直接賣一臺(tái)電機(jī)而已，現(xiàn)在這臺(tái)電機(jī)在運(yùn)行過程中，會(huì)不斷地把數(shù)據(jù)傳回給西門子工廠，這樣西門子就知道你的電機(jī)現(xiàn)在的運(yùn)行狀況，以及什么時(shí)候需要檢修。高鐵廠商以往是怎么做的？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，和我們汽車保養(yǎng)沒什么差別?，F(xiàn)在西門子可以告訴你，什么時(shí)候需要修，什么時(shí)候需要養(yǎng)護(hù)。你要想知道，付費(fèi)。

再舉個(gè)例子，智能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)后，每一輛汽車都會(huì)不斷采集周邊的數(shù)據(jù)，來決定自己的行駛路線，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)完全服務(wù)化，任何人都不需要再買車。

在這個(gè)階段，所有的生產(chǎn)廠商都會(huì)向服務(wù)商轉(zhuǎn)型。

4.工業(yè)4.0第四重天，云工廠

當(dāng)工廠“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，它們也在不斷采集自己的數(shù)據(jù)，并上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。此時(shí)我們可以看到，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。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)。

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展得這么快？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。但是，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，中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域可能會(huì)出現(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，這個(gè)社會(huì)的一切都將被深刻改變。

5.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，可是當(dāng)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)猛烈得多。這個(gè)過程將從根本上撼動(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)。

比如，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)于手表廠商也許沒啥用，但是對(duì)于保險(xiǎn)公司來說，就是個(gè)金庫。這個(gè)時(shí)候，誰能保證這個(gè)手表廠商不會(huì)搖身一變，成為最好的保險(xiǎn)公司，或者為最好的保險(xiǎn)公司提供數(shù)據(jù)服務(wù)呢？

當(dāng)自動(dòng)化和信息化深度融合的時(shí)候，跨界競(jìng)爭(zhēng)將成為一種常態(tài)，所有的商業(yè)模式都將被重塑。

6.工業(yè)4.0大圓滿，黑客帝國(guó)

整個(gè)工業(yè)4.0過程，就是自動(dòng)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(shí)，一個(gè)現(xiàn)實(shí)的世界將對(duì)應(yīng)無數(shù)個(gè)虛擬世界。改變現(xiàn)實(shí)世界，虛擬世界會(huì)改變；改變虛擬世界，現(xiàn)實(shí)世界也會(huì)改變，一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當(dāng)中。