电子装配行业 工业4.0和物联网项目实施中的一些思考

　　工业4.0是从德国发展起来的概念，是相对于工业1.0的蒸汽机带来的工业革命，2.0时代的电气化，3.0时代的自动化，4.0主要是指智能化。在美国的概念是以GE为主提出的工业互联网，中国结合了两者的特点提出了中国制造2025规划。

　　德国工业4.0和美国工业互联网很多共同点，在智能化这个基础上是基本一致的。德国在基本的制造领域，比如零部件，车间，供应链，制造技术给与极大的关注。美国在整个产业链的网络化，资源的整合，通用的模型等方面有着宏达的构想。

　　最近在参与工业4.0的 一些项目，对于一些基本概念做了一些思考。

　　智能化

　　智能化不应该只是单纯的讲机器的智能化，应该是包括机器+人总体的智能化，提高人的智能化，机器的智能化，综合的智能化都是发展路径。在机器智能化还做不到的情况下，把数据更好的呈现出来，更多的数据，更完整的数据，更实时的数据，更有效组织的数据，更有效的可视化呈现，都有可能提高人的智能决策水平，这也是智能化的一部分。在机器智能发展的情况下，人机配合达到更优的智能水平。

　　智能化可以在宏观的层面发生，在集合更多数据的车间层面、工厂层面发生，大家比较容易想到的大数据分析和决策。

　　智能化可以在更宏观的层面法发生，大型的企业级，和上下游供应链，和客户之间进行。

　　智能化也可以在微观的层面发生，机器人更加智能化，物流车更加智能化，各种仓储设备，零部件都更加智能化。这是计算平台、通信器件、智能算法、机械控制小型化、低功耗、智能化、分布式的发展。

　　自动化

　　自动化和智能化密切相关，机器智能化的提高会带来自动化水平的提高。这里智能化提高有几方面要素：

　　感知水平提高，各种传感器、摄像头等技术应用

　　算法水平提升，嵌入式人工智能等

　　多机器人互动、分工的智能化配合

　　机器人、物流和零部件互动的智能

　　机器人终端和云端配合的智能

　　机器人和人互动的智能化

　　通用高度可编程化机器人技术，更多软件控制的机器人单体和协作

　　人和机器协作的自动化，在低延迟、高速情况下，机器自主的自动化，在低速、高延迟、高复杂度情况下，人机配合的自动化流。

　　自动化和标准化

　　设计、生产高度联动的自动化体系。

　　供应链、产业链互联互通的产品模型和生产加工制造系统模型体系。

　　信息化

　　丰田提倡的Just in time的信息化理念是非常有道理的，信息恰到好处的出现和被使用是非常重要和有效率的。过载的和无序的大量信息并不能带来相应的价值。

　　信息化是为价值服务的。

　　信息化和实体高度融合、高度互动。

　　云化、智能化、大数据，当然非常重要。然而这些还都是集中式的信息化，分布式的信息化、智能化，分布式的信息化和实体的互动同样非常重要。

　　信息化的成本应该要比较低而不是相反。

　　网络化，高度的网络化是信息化的重要部分。

　　信息的流动、互通和重要。

　　信息化不是被动的反应实体，信息化具备重新塑造实体的巨大潜能。

　　工厂的组织结构

　　目前工厂的组织结构其实挺类似ICT行业很多情况，比如各种部门墙和不连贯。在ICT行业存在研发和运维的墙，所以兴起了DevOps技术和运动。在工厂中也存在类似情况，工程部门设计生产流水线、设备、工具等，生产部门执行生产任务，类似研发和运维。

　　各种相对独立的系统，比如ERP， MES，APS，WMS等也反应了组织的相对独立。组织形态决定了系统形态，系统形态反过来影响了组织形态。两者互相影响。

　　当信息系统技术能力缺乏的时候，相对孤立的系统是个良好的设计。当信息系统技术进步的时候，可以带来更好的系统互动，然而有着惯性效应的组织形态相对滞后，难以变革，会影响整体系统的改进。这在软件领域经常发生，在生产制?领域也会出现类似情况。

　　工厂的组织在工业化、自动化有着良好的技术储备，工业全行业也有着必要的技术和人员。然而在信息化方面，无论是工业全行业，还是具体每家制造业，甚至是为制造业服务的ICT软件、互联网公司，人才和技术都是不够的，信息化方面有着巨大障碍和困难。而且，短期内，工业信息化领域难以汇聚所需的足够的IT顶尖人才。

　　工业4.0的挑战和困难

　　最大的挑战在于人才，尤其是信息化人才，在和互联网，IT，云计算，AI等公司和行业的竞争中，工业4.0目前缺乏足够的竞争力来吸引足够的优秀IT人才参与其中。

　　缺少足够的顶尖的信息化人才，不只是会缺少技术，更会缺少足够的前瞻性、想象力、路线图，导致行业的迷茫和缺乏方向。

　　缺少足够的标准化和互联互通，难以规模化、产品化，规模化降低成本。大量的项目都需要全新定制。

　　工业4.0的真正革命性会在哪里

　　真正的革命性趋势往往是带来了生产要素的革命性变化，比如蒸汽机带来了能源成本的急剧下降，电力是能源传输成本急剧下降，通信和互联网使信息传输的成本下降，计算机使计算和信息处理的成本下降，这样的下降都是及其剧烈的下降，往往是呈现出数量级的的下降，和之前的成本相比都几乎可以说免费了。所以他们颠覆了某种重要的生产要素，受这些要素影响的行业就会发生革命性的变化。

　　看工业4.0的背景，会看到一些生产要素会发生极大的变化，物体联网的成本(IoT技术)，嵌入式AI的成本，各种传感器、感知系统的成本。

　　这些要素放到工厂里和生态系统中，会带来哪些影响？精确控制的成本和能力，设计到生产的能力和成本，消费者需求到达生产制造的能力和成本

　　工业4.0会带来高度定制化的能力和低成本，从需求到生产的中间环节的成本下降，精确控制带来的各种余量成本的消除

　　工业4.0的主要整合力量

　　CPS也好，两化融合也好，工业4.0也好，都指出了信息化和工业化融合，物理和虚拟世界的融合，这代表了两种力量，ICT和工业界，说融合是客气。其实本质是将来谁是主导力量，谁会来进行整合？

　　个人看好未来主导的是信息化企业，这企业不是SAP这样的企业，更可能是谷歌、亚马逊、苹果这样的企业，或者是这样但是还没有出现的企业。为什么？

　　工业4.0的关键是智能化，无论在微观的机器人、稍大一点的生产线、车间、工厂，企业、行业、产业链，主要能力还是在于信息化和智能处理的能力，这方面企业界掌握的技术能力和人才，和信息化行业相比还是相差很多。

　　资金能力，哪里的资金多，资金会投向哪一方来整合资源？

　　信息化企业开始具备越来越多的供应链、生产和自动化的能力和知识，亚马逊的仓储物流，谷歌的机器人，苹果的供应链和生产管理等。

　　谁能掌握真正的客户资源？谁将沦为管道，失去掌握客户的能力？对制造业来说，几乎从未掌握过真正的客户，他们不知道生产的产品卖给了谁，以往被零售百货控制，后来被国美、苏定控制，现在被沃尔玛、京东等控制，这在信息流还不能有效打通的情况下就已经很艰难，在客户越来越容易被网络接触的时候，谁有能力销售产品、掌握客户，谁就有更强的能力来控制产业链。连运营商这么强大、强势的玩家在OTT业务的侵蚀下都逐渐沦为管道、开始失去对行业的掌控，何况制造业呢。

　　谁有机会制定标准？缺乏足够有效的标准，这是工业4.0推进的极大挑战，谁能推动标准，就能推动行业发展。推动行业标准，使大家能够互联互通，最重要的是使大家都能挣到钱，谁有能力做这件事情？能掌握客户的玩家才有能力真正推动标准前进。

　　重要的看点是汽车行业和机器人(军用或者特种机器人)

　　工业4.0虽然概念炒作起来了，但是各方的重视程度，一流玩家、各路资本的视野更多的还在汽车领域。在汽车领域，我们会看到信息行业、车企、各种技术提供者、交通运输运营者在进行激烈的竞争，这场竞争会给其他物联网比如工业4.0带来很多启发。更重要的是，在大量资金、技术、人才涌入后，在自动驾驶、新能源汽车、共享出行等趋势中，各种传感器，定位技术，通信技术、控制技术，人工智能，协同技术，人和车互动，物联网平台，终端和云的互动，这些技术都会迅速的发展、成熟，并且随之而来的成本下降和小型化，最终大量此类的技术都会进入到其它行业，比如工业4.0智能制造的领域。