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工業4.0不僅僅是一場產品和工藝趨于智能化的技術革命，更重要的是，它將掀起一場服務也趨于智能化的商業革命！
市場上有關工業4.0的應用場景大多描寫得比較“玄乎”，比如“云工廠”，聽著高大上，但如果我們繼續追問下去，常常還是不知道項目如何落地。然而，一旦我們把眼光放低，從基礎工作，即：收集設備或其它物件實時狀態的數據，認真做起，就會發現，實施面向工業4.0的從技術到商業的全解決方案遠在天邊，近在眼前。
在沿著數據鏈進一步探討工業4.0全解決方案之前，我們先來聽聽物聯網生態圈企業的決策者和執行者們的聲音：
“當我們開始啟動物聯網項目的時候，我們對自己需要什么，或者該找誰咨詢毫無頭緒?----?說實話，我們甚至都不了解自己在找什么。”
--?某大型機械制造企業物聯網項目經理
“我們之前并不知道'工業4.0'這個概念，但我們已經實際實施工業4.0好多年了。”
? --?德國某大型鋼鐵集團CEO ?
“許多商家向我們咨詢物聯網，他們并不了解物聯網有什么優勢，也不知道如何利用物聯網數據轉換為商業價值。他們因為受到外部市場壓力，在預估回報很不清晰的情況下就開始自己摸索物聯網實施方案了。”
“當今市場競爭環境并非大魚吃小魚，而是快魚吃慢魚，企業必須提升執行力才能超越更快的競爭者。”
-- 深圳某工業服務公司物聯網項目負責人
“物聯網正在從物物互聯（第一波）向實際會產生什么新的商業模式（第二波）發展，其潛在主題可以寬泛地概括為‘一切即服務’。”
“（在來自25個國家4500位商業決策者中），55%?回應者稱物聯網對他們公司的業務具有戰略意義。”
-- IDC高級副總裁
這些不同的聲音反映了我們普遍處于工業4.0的預熱或啟動階段，雖然少數行業革新者已經駕輕就熟地走在前沿，更多的是由于受到外部市場壓力或者企業內部面臨某個技術痛點問題開始采取行動，邊學邊干，邊干邊學。
首先，什么是工業4.0？通俗來講，我是這么理解的：工業4.0由物聯網推動，企業通過實現關聯物件之間的實時通信產生實時大數據，然后對這些數據進行分析轉換為能夠提升生產率和客戶滿意度的商業價值，進而在更大范圍內建立縱橫交錯的商業合作伙伴關系，提升企業競爭力。簡而言之，工業4.0不僅僅是一場產品和工藝趨于智能化的技術革命，更重要的是，它將掀起一場服務也趨于智能化的商業革命！
目前的情況是，處于物聯網上游的一些創新企業正設法克服重重困難進入下游行業應用基地拓荒；匯聚在中游的物聯網云平臺企業則忙于圈地布局，希望在漸行漸近的工業4.0時代占領市場先機；處于下游的工業用戶多數還比較迷茫，不過領先企業，尤其是與能源、機械、電氣、交通、水電行業相關的廠商已經躍躍欲試，希望能夠找到合適的用更低成本制造產品并提高競爭力的解決方案。這些方案無論多么千差萬別，無疑都將包括物聯網數據四要素：硬件（產生數據）、通信（傳輸數據）、軟件（管理數據）和應用（數據轉換為價值）。
所以，根據物聯網數據鏈這條最關鍵的線索來描繪工業4.0全解決方案，我認為就是順理成章的。以下這張示意圖展現了適合現階段制造企業的工業4.0全解決方案。它包括方案實施過程的三個階段五個步驟：
第一階段是縱向部署，包含物聯網“數據采集”、“數據傳輸”和“數據分析”三個步驟，在車間或工廠等局部范圍內進行，實現局部工藝智能化和定制化生產，或通過某個產品使用過程中實時把狀態參數持續傳回工廠，為生產計劃和產品質量改進提供依據。上圖三個步驟下面的注釋代表了現階段比較前沿的物聯網技術解決方案。由于物聯網技術突破層出不窮，這張示意圖的細節內容將會進行不定期更新。
這張圖還可以解釋為什么不少云平臺公司提出的工業物聯網解決方案聽起來仿佛懸在空中？這是因為他們過于強調云和數據分析，而弱化了前期更加基礎的物聯網數據收集。想象一下，如果沒有實時、精準、優質的數據收集，后面的數據分析也就無從談起。
幸運的是，我們看到了越來越多的物聯網大公司和初創企業已經在認真關注基礎的數據收集問題并且在這個領域獲得了技術突破。比如，具備邊緣計算功能的物聯網終端操作系統和智能網關以及具備人工智能的傳感器已經在不同場景的物聯網解決方案設計中進入商業應用。
關于“數據傳輸”，通常工業物聯網面對多種類型的設備，它們通過數據采集集中器互相連通，形成多個既獨立又關聯運行的系統，并對應多種組網方式，包含局域、廣域和傳統通信等。工業物聯網執行設備種類繁多的事實對通信協議和數據安全提出更高的要求，OPC?UA的分層模型及“發布訂閱”擴展功能或許是提供應對這種錯綜復雜場景的解決方案。
最后是“數據分析”，這個步驟特別值得一提的是“人工智能”。至今它已經在消費市場中廣泛應用，包括醫療保健、音樂作曲、語音問答、人臉識別、圖像搜索、金融信用風險評估等，并且展示了強大的引發經濟變革的潛力。人工智能在工業領域的應用主要體現在系統能耗分析和故障診斷上，未來隨著工業數據的豐富，相信一定會有更大的發揮空間。
第二階段是橫向部署，即：第四步的“數據應用”，它是在前面三個步驟的基礎上進一步發展企業外部生態，從涉及整個產品生命周期的數據分析中挖掘出更多商業價值和更多合作伙伴。其中有一條重要途徑是“制定行業標準”。所謂“標準”，只有用的人多了才有意義。如何讓用的人多起來呢？除了技術本身的易用和實用性以外，還必須通過多種渠道，比如建設開放的開源社區、建立初創企業的加速器、互補企業的戰略合作和投資并購、培養行業代理商、各種市場推廣等。
第三階段是縱橫交錯的商業部署，即：第五步的“數據價值”，它涉及到商業模式創新、建設成物聯網生態系統和業務轉型，這個階段充滿想象力，也最能體現企業競爭優勢。由于物聯網本身的生態屬性，如何塑造出更加符合未來趨勢的商業模式是目前擺在眾多企業決策者面前的一個問題。比如，不少航空發動機制造企業已經換一種思維，不再出售價格高昂的設備，改為向客戶提供持續穩定的設備運行時間，降低客戶的購買門檻，客戶適用期間可通過遠程實時監控設備的運行數據提升服務水平，并不斷依據這些數據改進產品質量，實現多方共贏。類似的案例已經很多了。
總的來說，工業4.0全解決方案第一階段主要是指物聯網技術方案，第二和第三階段則表示企業在實施技術方案基礎上獲得商業轉型和產業升級商機。由于物聯網方案本身集成來自硬件、軟件和通信等不同領域的技術，即使在第一階段，它除了考驗方案設計方的技術開發能力以外，也對設計過程中的資源整合能力以及不同行業專家之間的跨界溝通能力形成挑戰。
所以，工業4.0全解決方案歸根到底主要考驗的還是企業的專業資源整合能力，相當于建設基于自身優勢的物聯網生態系統的能力。因此，未來領先的物聯網公司必然有成百上千的生態圈伙伴，遠遠多于如下所示機構數量的總和。
這時候可能有人會感慨：這些道理我都懂，但是，業務應該從哪里入手呢？下面我們來了解一個正發生在華東地區一家汽車機械制造廠的工業物聯網方案實施案例：
案例描述
某大型汽車天窗制造廠，其客戶是各大汽車廠商，每家客戶下的訂單對產品質量和供貨速度要求不同，而這家公司同時管理十幾家配套供應商，每家供應商的生產能力和質控能力不盡相同。這三方形成一條生態供應鏈，要求多家配套供應商的生產數據和汽車廠商客戶的業務需求能夠無縫對接。因此處于中間位置的這家汽車機械制造商需要在它的配套供應商生產線機床上安裝傳感器，并將這些傳感器收集到的壓力數據傳上云端，計算成壓強參數，進行數據分析，以便實時監控生產線的產能和產品質量。有了這些數據就可以在接到客戶訂單的時候快速分配生產任務給最合適的供應商，從而在整體上提高整個生產過程的效率、縮短供貨時間、提升“需求-生產”的匹配度。
在這個場景中，物聯網技術公司提出的方案是：合適的傳感器+物聯網終端操作系統+局域物聯網組網+廣域連接+云端接入技術+云端數據分析。歸納起來，它正好包含了上面提到的第一階段的“數據采集”、“數據傳輸”和“數據分析”三個步驟。
有些人的第一反應是認為這個方案的技術含量不夠高。技術含量高低多少帶有主觀因素，這里就不展開討論了。重點是，工業市場與消費市場不同，工業物聯網方案中是否采用酷炫的高新技術并不是用戶最關心的，有的用戶甚至對高新技術可能出現意想不到的運行不穩定或安全問題產生更多顧慮。工業用戶更關心的是方案提供商能否用合理的成本幫助他們精準地解決技術痛點問題，并且長期可行。
為什么要舉這個貌似不起眼的物聯網技術解決方案作為案例分析呢？首先它比較接地氣，不是概念，而是真實地發生在我們身邊；其次，它代表了現階段機械制造企業存在的一個必須求助于物聯網技術的痛點問題；第三，它很容易被大公司忽略。而設法解決這樣一個為了提升客戶滿意度引發的工藝改進問題，恰恰就打開了該企業，甚至該行業進入工業4.0的一個入口。
企業找到一個合適的入口后就可以準備進入工業4.0的前沿陣地了，然后將逐步升級。下圖揭示了企業面向工業4.0的5個升級步驟：
a、生產方式智能化
建立基礎工業物聯網，實現快速、定制化、低成本、低能耗生產；
b、產品智能化
產品在使用過程中會實時把狀態參數持續傳回供應商，為生產計劃和質量改進提供依據；
c、服務智能化
在以上基礎上，企業服務方式甚至商業模式將隨著發生顛覆式的改變，產品將成為企業提供長期服務的載體而不是商品，企業的服務變得更靈活、更加可持續，這些服務將基于云平臺進行；
d、云工廠
這個階段標記著工業4.0進入高級階段，任何人或機構可以隨時通過云端向不同企業發送訂單，實業企業可以無需建設自己的工廠，工業將出現一個比互聯網規模大百倍的創新浪潮...
e、跨界顛覆
各類跨界數據的融合將產生眾多意想不到的跨界創新...?
對于制造企業來說，現階段能做的就是踏踏實實地從“a、生產方式智能化”或者“b、產品智能化”這兩個“地基”著手，逐步踏上“c、服務智能化”的云梯?-----?整個過程恰恰是上面描述的基于數據鏈的適合現階段的工業4.0全解決方案！然后，假以時日，企業距離實現未來“d、云工廠”就越來越近了...?
而對于物聯網公司來說，雖然每個場景的應用解決方案都不同，貌似難以復制，然而，如果能針對相似場景開發出模塊化的物聯網方案，這也算是一種變通的業務規模化手段。所以，找到目標市場具有普遍意義的的痛點問題很關鍵。
從以上分析看來，工業4.0升級是一個逐步推進的過程，根據不同情況企業轉型可快可慢，但無論時間長短，一步登天是不現實的。有關企業如何從第一階段的物聯網技術升級過渡到到第三階段的商業轉型，可參考上一篇文章《物聯網商業設計：PaaS（產品即服務）模式蘊含巨大商機?》。
雖然從數據鏈看，工業4.0的應用是由技術升級推動商業轉型。事實上，企業做戰略規劃的時候，往往是倒過來的，先從客戶端需求分析出發，采用新的思維方式，反復從技術和商業角度根據自身能整合的優勢資源設計解決方案和實施流程，然后不斷調整，直到完善。
可以預見，以下三類企業：提供工業4.0解決方案及加速資源整合的服務公司、物聯網技術開發公司和實施工業4.0解決方案的企業，是工業4.0領域最有發展前途的三類企業。有專家預測未來10年這些企業中將冒出1000多家上市公司。那么，您所在的企業是選擇采取行動，還是觀望呢？
作者簡介：
陳湘鈿（Emma）, 未沙衛網（VisavisNet.com）創始人，一家專注于視覺化生態商業智慧的國際合作平臺，始于2009 年。《有個世界在變綠》第一作者，2012 年由科學出版社出版，海內外發行，至今成為長銷書。
編輯：黃飛
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工商網監
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