从理论上讲,如果数字化足够充分,某个企业的单一CPS生产节点(比如某条生产线),都可以贡献在互联网上,接受客户的直接“调用”,这就是上文所描述的生产力的数字化。当然,要实现这一场景,还有需要其他的工作要做,比如生产系统的数字化标准的统一、接口(API)标准的规范、配套系统的自动对接、全局的安全防护等等。很可能将会在具体的实施中遇到厂商间、技术间、标准间的壁垒,而让终极的工业4.0愿景无法实现。
工业4.0未动ICT先行
综观工业4.0的整个体系,我们已经很明确的看到作为核心的驱动力,互联网与IOT的价值,这个价值就是由它们所带来的“Cyber空间”,而又是谁来支撑的呢?答案就是ICT——信息与通信技术(InformationandCommunicationTechnology)。
互联网与IOT的发展显然是与通信技术密不可分的,尤其是无线通信技术(比如3G、4G、WiFi等)的发展,为互联网的广泛渗透起到了决定性的作用,也由此催生出了IOT。
而要让互联网与IOT所传来的信息,构架起有序可用的Cyber空间,离不开强大的信息处理能力。
信息就代表着数据,或者说数据是信息的载体,所以互联网规模越大,信息量越多,也就意味着数据的体量将迅速增长。而在工业4.0时代,所强调的正是更为彻底的数字化——需求数字化、流程数字化、资源数字化,甚至生产能力也会被数字化。而当客户的手机可以直接控制某一条具体的生产线时,可以想象这种基于互联网、IOT的“人与物、物与物、人与人”互联规模有多大,因此而产生的数据规模又将有多大?这就是所谓的大数据,而要对它进行及时的处理与解析,高度动态与高效的IT平台必不可少,这就是云计算。
在上文介绍工业4.0的实现逻辑时,就已经指出云计算与大数据的重要性,相较而言,后者更为重要,因为支撑起整个工业4.0体系运转的就是各种类型,来源于方方面面的数据,它们可能来自于外部传感器,可能来自于自我监控设备,可能来自于人工的干涉,可能来自于互联网的需求,可能来自于其他系统的通知,可能来自于仿真模拟等等……它们被有序导入到整体的CPS系统中,让他们自我感知、认知并进行实时的动态调整以自动响应外界需求与环境的变化,保证最佳的生产效率,以及最智能的服务体验。
因此,有人说工业4.0就是数据化工业,是有道理的,而由此产生的,对IT平台的需求也就非常明确——它必须拥有灵活的、高效率的大规模数据的处理能力,并能很好的与CPS系统相结合,以保证最终的效果可用。所以说,数据是工业4.0的“灵魂”,而强壮、灵活的IT平台则是工业4.0背后的“身躯”,而这也是大数据与云计算,对于工业4.0的价值所在。
企业的工业4.0之路
上文说的很多,其实大多都只是技术理论层面上的描述,真的落实到一个具体的企业,显然不会是这么的简单。
在阐述工业4.0的特点时,我们曾强调它与前三次工业革命的一大不同之处在于,当企业内部用更为先进的CPS系统来改造生产系统的同时,企业也更多的与外部产生了互动。我们因此可以归纳为两个部分:内部生产系统的变革与外部交互体系的变革。由于不同行业的工业设备各不相同,所以内部的生产系统变革并不在本文的讨论范围,而外部的交互体系的变革则是一个通用的进化,也更值得所有工业企业引起注意。
所谓的外部交互体系,就是指当通过互联网与物联网更为彻底的进行数字化之后,如何建立起新的与客户、合作伙伴、供货商之间的协同、互动关系,这其中包括了各种外包资源。想一想我们之前所强调的“互联网思维”——充分借助数字化与全互联的网络,帮助我们利用虚拟的Cyber空间克服物理现实世界中的困难,并带出新的业务与模式的创新。
比如一个客户的需求,在企业内部的交互系统里,可以直接贯通触发至所有相关的平台,比如物流、供应链、合作伙伴等,实现自动化的定单分解与资源调度。比如我要将自身的设计、生产能力最大限度的数字化(比如丰富的API与协同接口),并呈现在网络上,让客户直接或间接(通过中介平台)来向我下定,甚至直接调用。再比如,我能不能将我的产品最大限度的数字化,尤其是工作状态与健康指数,通过IOT让我可以在后台进行总体监控,并为客户提供更为精确的定制化售化服务,以确保产品在整个生命周期的价值最大化?(比如通用电气所主导的“工业互联网”概念就是如此)毫无疑问,这种观念和具体的流程已经与传统发生了很大的变化。
一个制造企业的工业4.0改造的可能重点环节,在实际的运作中,涉及的层面可能会多得多,在此只是举一个例子,谨供参考
因此,工业4.0对于一个企业来说,肯定不仅仅是一个技术层面的事情,比上一套ERP系统要复杂得多得多。它需要企业的主管系统考虑自身的发展,在相关的重点环节与流程上,以数字化、互联网的思维来审视改进之处,再根据自己的需求迫切程度,有条不紊的进行各个环节的改造。