【工业4.0】工业4.0时代的制造业转型路径和方向

中国的制作业，特别是民营企业自改革开放后，长久以来都是以出口加工为主的低端制作，处在产业链的价值低端。国家为了增进产业的转型升级，制定了以信息化带开工业化、以工业化增进信息化的战略方针，也就是两化融合。最近几年来跟随德国工业4.0的概念推出， 中国也相应的推出了中国制作2025和互联网加的指点政策，试图用中国在互联网和信息化领域的强项来增进制作业的转型升级。

制作业的信息化主要在ERP、供应链、设计、OA、自动化和MES等领域，之前主如果以国外厂商的产品销售、代理和集成为主，最近几年来愈来愈多的国内厂商开始通过项目实行的形式来参与，仅MES和APS 就有近百家，这些企业有比较强的软件开发能力，并了解企业的工厂、车间、机器、物料和人的管理流程。

制作业企业的转型升级触及到机器换人、自动化生产线、工人专业技巧的提升、管理水平的提升、企业高层的远见等等，其实不是实行一套软件或信息化就能够转变并见到成效的。

——1.要么转型，要么升级——

传统制作形式是大规模的批量生产方法、标准化、流程化的企业业务管理形式，预制化、固化的软件和服务方法。而新生代的消费主体在互联网环境下成长起来，接纳多元文化的陶冶，寻求的咀嚼愈来愈趋势个性化和差别化，这使得传统研发设计、生产制作、产品服务等过程面对着愈来愈多的不确定性、多样性和复杂性。

所以规模化、标准化、预制化的传统生产方法已没办法满足日趋增长的定制化需求。中国传统制作业新一轮大洗牌在所不免。摆在这些企业眼前的活门要么是转型，要么是升级提升竞争力。

——2.从供应侧改革——

而制作业要想真正转型升级，应当依照国家制定的顶层设计和战略规划，从供应侧改革，走向价值链高端，利用中国互联网发展的优势，打通中心流畅环节，直接对接和面向用户需求，让需求拉动生产，满足个性化需求，释放多余产能。

最近因为人口基数的庞大和市场需求的发展，中国互联网的发展已经在国际上处于抢先地位，互联网用户有7.1亿，加上移动互联网用户有9.8亿，这里有庞大的消费需求。在电商领域，仅京东、淘宝、天猫就占据了用户流量的80%，他们掌控了用户的消费习惯，能够随便马虎通过大数据分析出消费者的用户画像、消费习惯，从而掌控个性化需求，然而他们如今的电商平台只能卖库存，没办法直接对接工厂。

这就给了制作业极大的机遇，制作业企业的转型升级的道路和方向应当是信息化、自动化、智能化和服务化，要打造数字化工厂，通过机器人替换人工完成自动化，通过软件完成信息化，然后通过大数据、人工智能完成柔性化的生产方法，再通过协同供应链达到跨企业的上下流信息透明、协作设计与生产，直面互联网用户，最后满足个性化时期的定制生产和服务。

——3.电商与工厂打通的平台——

将来将有一个电商与工厂打通的平台，流程也许是，个性化订单下单，订单的批次整合，工厂的挑选，工厂产能检查，工厂对订单确实认，上游原料供应采购确认，工艺工序确认，排产仿真和确认，物流周期确认，分销商确认，总本钱确认，产品设计参数的传递，物料的采购与供应，生产筹划排程，生产制作的监控，物流配送的分配，产品的交付，产品应用的跟踪与反应。

要想达到这样一种生产和服务的形式，工厂应当首先要信息化。在新的面向个性化服务、定制化生产方法的时期，全部生产方法都是智能和柔性化的，是需求灵巧多变，能够自顺应的，而传统软件都是面向大规模标准化制作的，固化的软件， 难以顺应复杂、迅速多变的个性化需求。

——4.灵巧定制的云服务模块——

在云端将出现灵巧定制的云服务模块。可在云端设立虚拟工厂，满足制作业企业订单接收、配置BOM、采购、筹划、物流配送、客服等需求。

获得订单后，在云端虚拟工厂中，企业可配置产品、物料、产品原型、原材料供应和采购，根据订单排产，仿真模仿，分配物流和分销商。订单需求的原材料采购需求对相同在云端的上游供应商透明，自动触发上游供应商的排产或发货。

一切设计、采购、生产、装配、运输、销售环节都是通过云端同步，让不一样的供应链实体衔接起来，自觉产生供需关系，和资源上下流传递。

在企业端，传统的大型固化软件也会被更加灵巧的云服务的形式代替，也许是在企业内部的私有云，然而集成了各类管理系统，将各个系统的数据笼统成一个个笼统服务，服务能够进行各类组合，再通过流程将人员服务、自动化服务、工程服务联合起来，这样就能够够做到人与人的协作、人与机器的协作、机器与机器的协作、机器与系统的协作、系统与系统的协作。

关于企业内部已经安排了MES、ERP、WMS、PDM等系统的，通过共享的数据服务总线将各个系统之间实时的协议、数据转化，打通各自独自的孤岛，构成数据驱动的业务流。再集成生产控制PLC，外部集成物流拉动筹划，构成纵向、横向、端到端的集成。

——5.重视大数据价值——

大数据的理念已经广为大众所接纳，其核心都强调价值。如今，除过大数据的基础建设以外，从数据到信息的工作，更多的是逗留在社交或商业数据挖掘上。例如，销售猜测、用户关系挖掘与聚类、推举系统、概念挖掘等。这些研究都特别重要，也极具创新意义，特别是对拉动消费很有帮助。然而，这些实践都只关注了“人为数据或与人有关的数据”，而疏忽了“机器数据或工业数据”。

在汇总了设备大数据、生产大数据、运营大数据、管理大数据以后，在企业私有云的大数据平台上，能够进行机器学习，模型算法笼统，找出数据之间的隐蔽关系和联络，提醒内在规律，通过对时间、质量、本钱、效率的关联分析，和质量分析、生产分析、物料分析、仓储分析、销售分析、客户分析等，了解及格率、故障缘由、设备利用率，完成全局调度优化。为企业提供透明展示、告诉提醒、猜测和运营优化帮助决策。

在以上大数据分析的基础上，能够基于售价、服务水平、库存、总本钱、采购、物流、生产周期等束缚和目的，推算出所寻求的利润模型、本钱模型、服务模型，完成基于供应商协作的主生产筹划优化，做出需求猜测、采购猜测、订单猜测、交货时间猜测，完成利润、营收、本钱、服务的价值最大化。真正将数据和信息，变成知识和智慧。

——6.从关闭走向开放系统——

制作业的转型升级，需求从关闭走向开放系统。以网络化协同完成制作资源部分优化向全局优化演进。所以企业不只需自己完成制作端的数字化、智能化改造，还要与云端衔接，完成跨区域、跨企业、跨行业的联合设计、联合研发，将传统次序、独自、碎片化的研发工作在时间、空间范围上穿插重组，整合多方设计资源，将研发流程从串行向并行演进，更进一步的，将业务的协作从单环节协同向全业务全供应链协同演进，从传统长久固定协作向不确定型的随机协作演进，从而完成从产业链级协同向生态平台演进。

总之从规模化生产到定制化生产，打造柔性化制作生产范式，以去中心化，去固化、流程化的业务管理形式，完成小规模、多频次、散布式、智能化的散布式制作，靠订单拉动，社会化协作将会是将来制作业的发展方向，而对应的制作业信息化，也势必基于云计算、大数据、物联网和人工智能，而且软件趋势微服务化、灵巧配置、按需组合、相互联络的形式。

海宝软件第0424-1期之工业4.0

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