笔者从前从事过工业自动化行业，厥后去了几个都会，讲过《工业互联网与工业文明史》这门课，以至于很多人以为我很懂工业互联网（着实我也就是半桶水而已）。本日早上有人问我，工业4.0到底是个啥，原来允许给他单独讲一遍，厥后一想，不如整理下质料和思绪，一块分享给各人，以是本日就跟各人谈谈这个机密的工业4.0吧。
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先声明，笔者只是个知识的搬运工，我说的不肯定对，不外是看了很多质料后消化明确的结果而已。毕竟上，工业4.0就没有尺度答案，连德国人本身都没有。
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先看三个概念：5 J4 J8 g: f+ z
% Y- Y( d9 N( u5 d 工业1.0! q2 g+ l. \; x% |# @
, |- \, \- c1 T* X 机器化，以蒸汽机为标志，用蒸汽动力驱动呆板取代人力，以后手工业从农业分离出来，正式进化为工业。/ [% z6 Q, \ P
: c( n! m4 v3 a; E1 } 工业2.0, {% e* d/ |3 q
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电气化，以电力的广泛应用为标志，用电力驱动呆板取代蒸汽动力，以后零部件生产与产物装配实现分工，工业进入大规模生产期间。. ^7 }" h$ x/ e1 `& { J
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工业3.0
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自动化，以PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用为标志，以后呆板不但接受了人的大部门体力劳动，同时也接受了一部门脑力劳动，工业生产本领也自此逾越了人类的消耗本领，人类进入了产能过剩期间。
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这三个界说都很学术，你们放心，这是我全文最学术的一段话，背面，我决定老僧人讲故事的方法来给各人讲这个故事。[table][tr][td]
( @0 Q- m% _- r5 M( W2 q5 ]0 b 要明确工业4.0，我们得先看下现在的状态，我们称之为工业3.X，用修真小说的时髦形貌，也就是3.0中后期，这种状态叫做完全的自动化和部门的信息化。& x* m+ x5 i1 P
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咱们还得从工厂的业务模式提及。7 s$ W8 ?1 |% ]" p n9 h2 L2 I7 Y x
9 Y0 D: T4 k, f+ K% ~* X9 X! d0 j- X 作为一个工厂，存在的目的只有两个，生产产物，然后卖出去。以是在工业企业中，通常会分为两个大的部门，一个是生产部门，一个是业务部门，前者通过MES（制造实行体系）管理，后者通过ERP（管理信息体系）来管理。, q# l2 L3 K( R2 D0 i7 a" |
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这两个体系啥区别呢？ERP更倾向于财务信息的管理，而MES更倾向于生产过程的控制，简单的说，ERP紧张告诉你客户必要生产多少个瓶子，哪天下单，哪天要货，而MES紧张负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步调和工序怎样实现。4 k1 i- B$ |& D Y; C
6 F W% l/ \) [6 T: W2 w 在中国工厂的很多车间里，各个生产装备之间、生产装备和控制器之间，都已经根本实现了连通。再牛逼一点的公司里，整个工厂已经通过制造实行体系（MES）连通起来，而业务部门全部通过ERP连通起来了。$ ~! _1 h) S( U$ ~2 v3 s
* P9 Q- Z U8 Y; Y: c 发现标题了吗？8 g y: I& `: i1 g' w% N
/ ^5 f c; n. g- O: ?5 h1 q5 K ERP和MES着实并没有连起来！1 c; o2 O- z! @' t
* n$ T' U b8 f) ~0 D- S 以是当ERP给MES下达生产筹划指令后，MES在生产过程中发生了与筹划毛病的事项（好比装备坏了，质料不合格等等），MES会根据车间的实际情况举行调解。但是ERP是不知道的！以是它会继续按照本来的筹划实行订单，时间久了，财务体系和工厂的实际情况就会出现非常大的毛病。
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& f0 m) O& H# \: V# Z/ K 至于为啥没连起来，两个缘故起因，起首是ERP和MES的开辟公司通常是两拨人，搞财务的和搞生产的互助，不但相互不懂对方的职业术语，鸡同鸭讲，而且相互看不上对方。别的，业务部门和生产部门在公司里通常是分开运营，各自的向导有各自喜欢的供应商（缘故起因你懂的）。
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固然，人民群众的聪明是无穷的，他们是断然不会干等着两个体系的毛病越来越大的，既然体系不给力，咱人工上，咱们工人有力气。以是工厂车间通常会定期把MES的调解项做成一个表，交给业务部门，然后由业务部门手动在ERP中调解过来。+ `0 Z4 g$ X3 l' J/ j6 Y
3 B M8 P( p2 d6 `6 l8 I& W9 _& W ERP和MES的标题只是工厂内体系断层的一个标题缩影，毕竟上工厂里另有非常多的其他体系，筹划、制造、采购、办公等等，这些体系都是一个个的信息孤岛，相互都不知道对方在干啥，干到哪一步了。此中一个部门出了特殊情况，其他部门都不知道，只有比及标题出现了，才气退返来，全部体系再一个个改。
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8 e- i+ j ?5 | ~+ P- ~3 G! l: X 插一句，老罗的锤子手机之以是难产，就是由于在筹划的时间，生产职员并没有实时相识情况，以是实际生产时发现本来的牛X筹划会导致良品率很低，只能退归去重新筹划。如许每一个产物都要改来改去，以是一个工业品从筹划到上线量产，通常要用一两年的时间。
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/ q. Q2 f0 A, |' |; z0 v$ q6 } 固然，这种事也不是第一天存在的，从前由于在工业期间，产物的生命周期很长，笔者的老东家，西门子一个型号的变频器可以卖三十年，如许一两年的研发上线时间也就显得不那么长了，别的的标题，靠着人工沟通，固然有错，倒也都相安无事。
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6 E! H; N; a5 A4 T% v 然而，可骇的狼终于还是来了。8 O2 I V; G" I4 H0 K6 {
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这两只狼，一只叫产能过剩，一只叫互联网。
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. @9 b9 ^9 ]. M8 X: K 举世性的产能过剩，导致企业的竞争越来越剧烈，以往一款产物卖三十年的做法已经不可了，你跑不快，有的是快的。老罗的锤子手机仅仅晚上线了几个月，就从一款万众等待的爆款，成为了臭大街的过期货，产物的生命周期大大收缩了。
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互联网期间的到来，撼动了工业期间的一大底子，信息不对称。工业期间里，由于生产厂家无法低资本的相识每一个客户的需求，以是通常接纳一刀切的方法，就是把需求做多的性能组合到一起，成为一款产物。- h$ z1 |1 J6 c" {6 c' i" @4 C1 T
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好比你想要一双适当你的脚的鞋子，鞋厂是无法知道你的脚多大的，以是只能丈量很多人的脚之后，把最会合的尺码分成40号，41号，42号等等，但是假如你的脚偏肥或偏瘦，对不起，概不奉养。6 L/ @' s7 ?/ C/ K' P
/ p( H+ ~; L0 s, Z/ J; V5 M( ? 互联网改变了这个局面，人与人，人与厂商，可以低资本的实现毗连，从而让每个人的个性需求被放大，人们越来越喜欢个性化的东西。但是个性化的东西需求量没有那么大，这就必要工业企业可以或许实现小批量的快速生产。% ]3 {9 V9 X3 `4 y" ?0 D
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这两只狼，陵暴着传统工业必须做一件事，一件工业社会最不爱做的事，就是快速、小批量、定制化的生产。
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& \& U: c* A7 g 这个时间，先得做点预备工作，就是工业3.0起首要进化为3.X，所谓工业3.X，着实就是先把ERP和MES等等信息体系彻底买通，让工厂本来的全部信息孤岛实现连通。这个时间，就从完全的自动化和部门的信息化，进入了完全的自动化和完全的信息化，也就是工业3.0大圆满阶段。( ]: u: V" B9 X& v% p8 l0 ?
. S# l, B9 o) @$ h( ~6 o 别鄙视这个过程，单就这一条，大概我们中国就必要十年乃至更长才气完成。, {; m+ u6 U2 ^% L$ |
# d0 ]2 L1 B- b+ L" |2 z/ e: Y 好了，前面的都是实际标题，3.0大圆满之后，我们就要开始科幻烧脑之旅了，我们终于要打击工业4.0了。这个过程中，3.0中以及完全的自动化和信息化要开始做一件事，就是完婚，生孩子。[table][tr][td] 图片来自网络" {; F/ |+ x* \1 s9 n
这个过程，德国叫工业4.0，美国叫工业互联网，我们工信部称之为两化融合，物联网的脑残粉们把它叫做万物互联。' Y8 W0 H3 f. C$ f$ g& R
) V; M+ {! u' u5 a; F" [ 这里我要说一下，全部的物，假如必要互联沟通时，就有一个标题，说什么语言？说英语、德语、还是四川话？( c+ q2 _5 d+ }" m5 H- V; o
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通讯协议是什么，这个是一个关键标题。你大概会说，为什么不消现在互联网的通讯方式，也就是TC/PIP协议，这是个技能标题，没法给你这种小白表明显白（着实我这个曾经的半桶水自动化工程师也不怎么太懂）。简单的来说，互联网的通讯方式，速率还是太慢，精准度还是不敷，安全性还是不好。而工业生产中，对于速率、精度和安全性的要求，要远远高于你下载一部影戏的要求。5 y3 I4 {5 T |( J- B5 J
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以是万物互联，必须必要一个专门的通讯协议。
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/ E, Z4 @6 [6 W! c2 G! Q& O5 W! U) V 这也是德国的工业4.0，美国的工业互联网，以及中国的两化融合中国制造2025，这些时髦的名词背后的核心标题，各人在争这个通讯尺度。美国的互联网天下第一，以是美国人盼望从信息化层降维到自动化层；而德国的机器制造业最强，以是他更盼望从自动化层升格到信息化层；中国嘛，制造业第一大国，互联网第二强国，以是双方都不想跟，筹划本身搞个互联网+，也叫中国制造2025。2 F F5 p3 d$ {) B0 N% |/ a F
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按照修真小说的风俗，每一个地步都要分成一个小地步，以突显差异和牛逼，我按照这个方法，把工业4.0也分成六重天。
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- b2 p$ F, h4 I4 X/ A* f 工业4.0第一重天，智能生产。
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之前我们说过，生产装备和管理信息体系也各自毗连起来，而且装备和信息体系之间也毗连起来了。你有没有以为还缺点什么？没错，就是生产的原质料和生产装备还没有毗连起来。
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5 ~; n/ I/ Z; o6 M# x$ Y1 T; C 这个时间，我们就必要一个东西，叫做RFID，射频辨认技能。估计你听不懂，简单来说，这玩意儿就相当于一个二维码，可以自带一些信息，他比二维码牛叉的地方，在于他可以无线通讯。
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! O+ K; e5 X. q7 h1 j 我还是来形貌一个场景，百事可乐的生产车间里，生产线上连续过来了三个瓶子，每个瓶子都自带一个二维码，内里记载着这是为张三、李四和王二麻子定制的可乐。
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" v! ], n5 q$ G7 w7 M2 j% Q 第一个瓶子走到灌装处时，通过二维码的无线通讯告诉中控室的控制器，说张三喜欢甜一点的，多放糖，然后控制器就告诉灌装呆板手，“加二斤白糖！”（张三真倒霉……）。
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& n. [1 ]8 r( d% ~ 第二个瓶子过来，说李四是糖尿病，不要糖，控制器就告诉呆板手，“这货不要糖！”8 y- t& q* y5 z
, M% E! _& P4 T2 Q$ `# C. I8 q 第三个瓶子过来，说王二麻子要的是芬达，控制就告诉灌可乐的机器手“你歇会”，再告诉灌芬达的机器手，“你上！”
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C2 Y" \; l1 K* |/ W 看到了，多品种、小批量、定制生产，每一灌可乐从你在网上下单的那一刻起，他就是为你定制的，他全部的特性，都是符合你的喜欢的。* r5 ~$ J& Y' N) F& S5 c
3 c+ ?' |5 d9 z% @$ u% L 这就是智能生产。
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8 g6 l' _+ [5 x& s9 i& _ 工业4.0第二重天，智能产物。* N' R' m- R) e2 {2 I6 Q5 V
" s4 I- ?# A! T8 o$ B3 {( v 生产的过程智能化了，那么作为成品的工业产物，也同样可以智能化，这个不难明确，你们看到的什么智能手环、智能自行车、智能跑鞋等等智能硬件都是这个思绪。就是把产物作为一个数据收罗端，不停的收罗用户的数据并上传到云端去，方便用户举行管理。8 V) @2 D% e# J D
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德美工业4.0和工业互联网的核心分歧之一，就是先干智能工厂，还是先搞智能产物。德国盼望前者，美国盼望后者。至于中国，我们就搞加，还是加这个东西好，正加反加都行。$ M1 Z5 h# T4 m& {# X @
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工业4.0第三重天，生产服务化。
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$ ^' Z' r# I! j3 q 刚才说了，智能产物会不停地收罗用户的数据和状态，并上传给厂商，这个就使一种新的商业模式成为大概，向服务收费。我很多多少年前在西门子的时间，西门子就提出来向服务收费，当时我以为这是德国佬拍脑袋想出来的傻×决定，但是现在我才明确这是多少年前就已经开始为工业4.0的生产服务化结构了。你对西门子的印象是什么？冰箱？你个糊涂蛋，西门子这些年已经寂静并购了多家著名软件公司，成为仅次于SAP的欧洲第二大软件公司了。[table][tr][td] 图片来自网络9 m1 V- |6 H7 R; ?7 V9 U( f7 v
这个服务是什么呢？好比西门子生产一台高铁的牵引电机，以往就是直接卖一台电机而已，现在这台电机在运行过程中，会不停的把数据传回给西门子的工厂，如许西门子就知道你的电机现在的运行状态，以及什么时间必要查验了。高铁厂商以往是怎么做的？一刀切，定一个时间，到时间了不管该不应修都去修一下，更我们汽车保养没什么差异。现在西门子可以告诉你什么时间必要修什么时间必要养护，你要想知道，对不起，给钱。, Z' w. f) p( R: p. n/ G: j2 S5 ?5 P
0 Z( S! Y$ r3 h7 O! s; S 再举个例子，智能产物实现后，每一辆汽车都会不停地收罗周边的数据，来决定本身的行驶门路，整个运输体系会完全服务化，任何人都不必要再买车，有一天大概本身开车会成为严肃的违法运动，由于装备是智能的，而人确是不可控的。
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在这个阶段，全部的生产厂商都会向服务商转型。$ D7 I9 e4 g8 T8 k k3 i
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工业4.0第四重天，云工厂。
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1 {- L; h; {* A 当工厂的两化融合进一步深入的时间，另一种新的商业模式就有要孕育而生了，这就是云工厂。: s5 _) W5 N4 N( U8 }. U) @
1 w% Z# R; E. l: p 工厂里的装备现在也是智能的了，他们也在不停地收罗本身的数据上传到工业互联网上，此时我们就可以看到，哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转，哪些是有空闲的。那么这些存在空闲的工厂，就可以出卖本身的生产本领，为其他必要的人去举行生产。6 [5 ^; G, j* b5 S" u. O o8 H
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互联网行业为什么发展的这么快，就是由于创业者只必要专注于产物和模式创新，不必要本身去买一个服务器，而是直接租用云端的服务就行了。而现在工业的创业者，还是要不停地纠结于找OEM代工还是自建工厂中，这个极大地限定了工业范畴的创新。当云工厂实现的时间，我预言中国的工业范畴将出现一个比互联网大百倍以上的创新和创业海潮，谁人时间这个社会的齐备都将被深刻的改变。$ ?0 ~7 Y. m" h- i
. [" q# j! U' V- q7 { 工业4.0第五重天，跨界打击。. p( Z3 H1 M" Q2 F9 a1 n. n
+ W; p6 X1 j2 o; h8 _ 互联网行业天天说降维打击传统行业，什么谷歌小米阿里巴巴乐视，但是我告诉你，当工业4.0进入第五重天时，工业企业的跨界打击将比这些互联网企业剧烈百倍。这个过程将从根本上撼动当代经济学和管理学的根基，重塑整个商业社会。
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举个例子，一个生产手表的厂商，这个表天天贴着你的身材，收罗你身材的各项数据，这些数据对于手表厂商大概没啥用，但是对于保险公司就是个金库，这个时间，手表厂商摇身一变，就能成为最好的保险公司。# m8 U( x$ O; u+ F1 ~( C" }
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当自动化和信息化深度融合的时间，跨界竞争将成为一种常态，全部的商业模式都将被重塑。
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) l6 r- G4 m2 ^8 S" E5 s 工业4.0大圆满，黑客帝国。
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7 C! E2 G2 v$ a& @# M' j/ i. G8 P( V 整个工业4.0过程，就是自动化和信息化不停融合的过程，也是用软件重新界说天下的过程。
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在将来，多元宇宙将在假造天下成为实际，一个实际的天下将对应无数个假造天下。改变实际天下，假造天下会改变；改变假造天下，实际天下也会改变。齐备都在基于数据被正确的控制当中，人类的大部门体力劳动和脑力劳动都将被呆板和人工智能所取代，全部当下的经济学原理都将不再试用。$ @2 I& \9 v3 M9 x
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但是有一些东西是不会变的，我信赖。( J. K4 V* M$ J$ L
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人类的爱、责任、大胆，对将来和自由的向往，以及永无止境的奋斗。
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生生不息。- _+ _$ {; l; C# j- z- i
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发表于 2019-6-14 00:48:18