思略特咨詢公司(Strategy&)和普華永道(PwC)聯(lián)合市場研究機構TNS Emnid最近針對工業(yè)4.0這一行業(yè)關注熱點進行了一項調研，包括235家德國工業(yè)企業(yè)和員工，涉及制造和工程、電子和電氣系統(tǒng)、信息與通信、汽車與流程等多個行業(yè)。隨后由思略特咨詢公司推出的《工業(yè)4.0：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機遇與挑戰(zhàn)》報告詳細闡述了工業(yè)4.0(或者一些人所說的第四次工業(yè)革命)所帶來的機遇與挑戰(zhàn)。
實現(xiàn)工業(yè)4.0需要大量投資
思略特咨詢公司的調研結果表明：工業(yè)4.0將極大地革新和顛覆企業(yè)產品和服務組合，進而提升客戶滿意度;工業(yè)4.0實現(xiàn)了產品、商業(yè)模式以及價值鏈的數(shù)字化和互聯(lián)互通;要實現(xiàn)工業(yè)4.0，需要大量的投資，投資規(guī)模不可低估。
工業(yè)4.0的精髓是提升相關數(shù)據(jù)的可用性和集成度。目的是將價值鏈上所有的產品、公司和資源進 行互聯(lián)互通，從可用數(shù)據(jù)中挖掘附加值，從而最終實現(xiàn)客戶價值的最大化。要實現(xiàn)工業(yè)4.0，必須要徹底革新相關流程、產品和服務組合，以及現(xiàn)有的商業(yè)模式。 這些革新只有在公司高層的推動下才能成功。
研究顯示，未來5年，企業(yè)在工業(yè)4.0解決方案上 的投資將占其所有資本投資的50%以上。其中，預計到2020年，德國公司每年的投資將高達400億歐元(即428.9億美元)，而放大到整個歐洲工業(yè)領 域，類似投資每年可能會達到1400億歐元(即1500億美元)。此外，該研究預估：未來5年，企業(yè)80%的價值鏈將實現(xiàn)數(shù)字化。在將來，僅僅是機械上完 美無瑕的產品將不足以在全球工業(yè)舞臺上大放異彩、馳騁疆場。
目前，有關如何全面實現(xiàn)工業(yè)4.0的相關標準尚未制定，數(shù)據(jù)保護這一難題也未解決。根據(jù)調研參與者的反饋，要實現(xiàn)數(shù)字化需要企業(yè)員工具備特定的資質，這也為企業(yè)帶來更多的挑戰(zhàn)。為此，企業(yè)必須與政策制定者以及產業(yè)協(xié)會通力合作共同迎接這些挑戰(zhàn)。
重大變革推動企業(yè)實施工業(yè)4.0
目前一些重大變革正推動著企業(yè)實施工業(yè)4.0解決方案。主要變革如下：
更好地集成和管理水平和垂直價值鏈：在所有調查的產業(yè)企業(yè)中，1/5的企業(yè)已經實現(xiàn)產業(yè)鏈上關鍵流程的數(shù)字化。然而，他們希望部署完工業(yè)4.0解決方案之后的5年，生產效能能夠提升18%以上。
實現(xiàn)產品和服務的數(shù)字化和互聯(lián)互通：物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)/務聯(lián)網(wǎng)(Internet of Services)每年將平均貢獻高達2~3個百分點額外收入。對于德國工業(yè)企業(yè)而言，這些額外收入每年將高達300億歐元(即321.6億美元)。對于 整個歐洲工業(yè)，這一數(shù)字則將高達1100億歐元(即1179億美元)。其中1/5的受訪企業(yè)期望其銷售額增加20%以上。
創(chuàng)造數(shù)字商業(yè)模式，從而為客戶提供量身定做的解決方案：數(shù)字商業(yè)模式不僅能夠為客戶提供重大價 值，而且有潛力顛覆人們的工作和生活。數(shù)字商業(yè)模式的特點之一就是加深了價值鏈上的水平合作。通過集成數(shù)據(jù)分析功能，企業(yè)能夠更好地滿足客戶需求。數(shù)字模 式下，企業(yè)能夠提供更廣泛的解決方案，并加深與合作伙伴和客戶的合作，從而提供更多的客戶價值。
工業(yè)4.0解決方案的核心組件是能夠對數(shù)據(jù)集中分析和應用。通過分析，可以集中審視企業(yè)流程， 從而能夠根據(jù)審視結果優(yōu)化這些流程。近來，某汽車供應商通過實施大數(shù)據(jù)解決方案提升了交付產品的質量和可靠性?；趶碗s的分析(高達8000億數(shù)據(jù)條目以 及50TB的年數(shù)據(jù)規(guī)模)，此大數(shù)據(jù)方案實現(xiàn)了海量傳感器數(shù)據(jù)的互聯(lián)和處理。有了大數(shù)據(jù)方案，該公司能夠及時發(fā)現(xiàn)有缺陷的部件，從而在生產流程中盡早排 除。
為了確保數(shù)據(jù)能夠在相應的價值鏈中安全交換，為產品貼上清晰的標簽(比如條形碼、RFID和 NFC)以及通過實時數(shù)據(jù)來控制生產成為當代企業(yè)的主要關注點。物聯(lián)網(wǎng)的一些典型特點(例如，應用更多的傳感器、內置系統(tǒng)和互聯(lián)設備，以及加深價值鏈上的 水平和垂直合作)決定了物聯(lián)網(wǎng)也將會在工業(yè)4.0中發(fā)揮重要的作用。
垂直數(shù)字化的其中一個方面就是確保數(shù)據(jù)和信息能夠在多個環(huán)節(jié)中(包括銷售、產品開發(fā)、制造、物流)實現(xiàn)一致流通。通過制造系統(tǒng)互聯(lián)互通、系統(tǒng)癱瘓防護，以及分析能力改進，能夠提升質量、增強靈活度和降低成本。
業(yè)界某家生產電子部件的龍頭公司已經在其部分工廠內實施了先進的數(shù)字化技術改造。通過對各種流程以及價值鏈進行了改進，不僅大大減少了制造過程中的出錯率，而且大大提升了工廠效能。其具體改進點包括：
實現(xiàn)了開發(fā)、供應鏈數(shù)據(jù)，以及制造流程的垂直可用性和集成;提升了實時數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)管理;為所有系統(tǒng)和組件分配了專有IP地址;重要流程全部實現(xiàn)了自動化;持續(xù)不斷地度量所有流程和參數(shù)。
提升資源利用率和效能
隨著業(yè)界希望通過更少的原材料和能源生產出更多產品的呼聲越來越高，工業(yè)4.0應運而生，提供最佳方案。工業(yè)4.0能夠提升資源利用率和效能，從而為實現(xiàn)高效、可持續(xù)生產打下堅實的基礎。
流程和價值鏈實現(xiàn)數(shù)字化以后，可能會帶來一系列改進，其中包括：
更好地聚焦價值鏈的核心領域;減少流程冗余環(huán)節(jié);實現(xiàn)質量損失的最小化;增強靈活度以及流程一致性。
工業(yè)4.0解決方案能夠幫助企業(yè)跟蹤物料、產品和流程數(shù)據(jù)，從而更好地滿足客戶需求。例如，如 今許多汽車和電子企業(yè)能夠跟蹤、監(jiān)控來自供應商的全面信息，從而實現(xiàn)了產品的全生命周期管理。通過在制造中部署越來越多的驅動器和傳感器，以及收集所有產 生的數(shù)據(jù)(而非有選擇性地收集數(shù)據(jù))，不僅能夠滿足日益增長的需求，而且不會降低贏利性。工業(yè)4.0很有可能是一個“大數(shù)據(jù)”環(huán)境。
建立數(shù)字商業(yè)模式
工業(yè)4.0提供的技術機會點能夠幫助建立數(shù)字商業(yè)模式。在此商業(yè)模式下，由于數(shù)字化技術減少了 傳統(tǒng)的準入障礙，因而新加入的公司可以輕松地撬開現(xiàn)有市場并利用已有的客戶關系。隨著連接日益增長以及數(shù)據(jù)分析在各個流程中的廣泛應用，固有的商業(yè)模式也 會更加由數(shù)據(jù)驅動、更加高效和更加以客戶為中心。這和調研中企業(yè)的訴求不謀而合。他們認為工業(yè)4.0所帶來的最大益處就是能夠提升企業(yè)的規(guī)劃和控制能力以 及增加客戶滿意度。
新型商業(yè)模式的主要關注點是如何集中使用數(shù)據(jù)以及如何實現(xiàn)產品和價值鏈的數(shù)字化。近年來，一些 公司已經開發(fā)了相應的模式，通過更好地使用數(shù)據(jù)來獲得附加值，例如谷歌(Google)就通過提供免費的數(shù)字化產品獲得了大量的數(shù)據(jù)。新型商業(yè)模式的主要 理念是利用數(shù)字化技術打破固有價值鏈，開辟以往無法實現(xiàn)的新的收入來源。
在開發(fā)新型商業(yè)模式方面，信息和通信行業(yè)目前已經走在前列。該行業(yè)已經開發(fā)了基于云以及“即服 務”(as a Service)的主要商業(yè)模式，從而更好地使用IT基礎設施和應用。并且，包括工程和生產企業(yè)在內的傳統(tǒng)制造業(yè)正提供越來越多的面向解決方案的使用模 式，而不是僅僅銷售物理產品。針對機器和系統(tǒng)的收費多少取決于消費情況，例如，按照打印紙張的數(shù)目收費，而不是按照打印設備收費。系統(tǒng)運作所獲得的數(shù)據(jù)能 夠用來創(chuàng)造新的附加值(例如，通過優(yōu)化不同系統(tǒng)的容量使用率，可以充當“打印訂單經紀人”這一角色)。
在電信行業(yè)，數(shù)字提供商也已開始邁向能夠創(chuàng)造附加值的流程以及價值再分配，然而固有提供者只能 為此買單。在其它行業(yè)(例如汽車行業(yè))，一旦顛覆性數(shù)字商業(yè)模式出現(xiàn)，與電信行業(yè)類似的變化也會發(fā)生。例如，谷歌最近獲得了城市無人駕駛汽車專利，旨在幫 助人們出行。這一舉動所帶來的附加值就是廣告商可以有機會將客戶免費地吸引到其商鋪，同時解決了零售業(yè)務的問題。這一新型商業(yè)模式將會攪局現(xiàn)有機車廠商市 場。
降低價值鏈成本
工業(yè)4 .0解決方案能夠降低價值鏈上的成本，實現(xiàn)效率改進。因此，參與調研人員將整個供應鏈的投資、產品工程數(shù)字化、開發(fā)，以及制造自動化放在了同等重要的地位。
信息和通信企業(yè)重點關注產品和服務，從而實現(xiàn)靈活的實時制造規(guī)劃和控制。他們尤其注重物流系統(tǒng) 的提升。然而，機器制造行業(yè)的企業(yè)將投資更多地投入到制造自動化、制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution Systems)的推廣以及供應鏈實時數(shù)據(jù)記錄方面。就有關工業(yè)4.0解決方案應用的計劃投資方面，流程行業(yè)的企業(yè)們已經落后于其它行業(yè)。
在水平和垂直價值鏈上，數(shù)字化正風起云涌。水平價值鏈數(shù)字化以后，能夠更好地集成和優(yōu)化從客戶 (具體而言是從客戶所屬的企業(yè))到供應商、以及從供應商到客戶的信息和產品流動。這不僅涉及企業(yè)所有內部部門(包括采購、物流、規(guī)劃和制造等)的集成和主 動控制，還包括滿足客戶需求和服務請求所需的所有價值鏈上的外部合作伙伴。
為了搶占市場先機、保持市場競爭地位，防止落伍于其它快速發(fā)展的行業(yè)領域，各類企業(yè)不論大小都應該邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)價值鏈的數(shù)字化。工業(yè)4.0不是市場噱頭，其正迅速成為現(xiàn)實，朝著工業(yè)企業(yè)走來。
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轉型的最終目的 -提質降本增效
