本文作者孔翰寧(Henning Kagermann)為德國國家科學(xué)與工程學(xué)院院長、前SAP董事長&CEO 。

展望工業(yè)4.0世界

新工業(yè)革命的推動(dòng)力主要有三個(gè)，一個(gè)是技術(shù)，尤其是數(shù)字技術(shù);第二個(gè)是無處不在的連接，特別是物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始進(jìn)入工廠;第三個(gè)是自動(dòng)化程度越來越高的工業(yè)系統(tǒng)。這三個(gè)因素疊加起來就形成了一種趨勢，自動(dòng)化之后的重點(diǎn)就是系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境的感知，通過感知形成工業(yè)大數(shù)據(jù)，現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)都不是免費(fèi)的，將來數(shù)據(jù)會(huì)越來越廉價(jià)甚至免費(fèi);然后會(huì)有人工智能，機(jī)器擁有學(xué)習(xí)能力;然后是新的分析工具，用來分析數(shù)據(jù)并指導(dǎo)行動(dòng)。

自動(dòng)化系統(tǒng)、虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的融合，涉及到不同的技術(shù)，有很多技術(shù)參數(shù)，同時(shí)有很多不同的應(yīng)用，3D打印講的就是其中一種。這些都需要用一個(gè)軟件架構(gòu)來界定，很多標(biāo)準(zhǔn)都需要統(tǒng)一，如果我們能夠來共同推進(jìn)，就容易產(chǎn)生大的突破。

從制造行業(yè)來講，制造本身與客戶服務(wù)、行業(yè)服務(wù)也在慢慢的融合，今后你可能分不清楚制造與服務(wù)這兩者的區(qū)別。未來制造業(yè)的發(fā)展方向，是數(shù)據(jù)推動(dòng)的商業(yè)模式的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型。

什么是工業(yè)4.0?**是高度靈活又高效能的生產(chǎn)，做到價(jià)值創(chuàng)造流程的按需優(yōu)化和實(shí)時(shí)優(yōu)化。現(xiàn)在德國各個(gè)不同制造行業(yè)的靈活度都達(dá)到了40%左右，可以隨時(shí)消化吸收40%的訂單下降，照樣順暢向前發(fā)展，就是說我們可以經(jīng)受30%-40%的收縮打擊。做到這一點(diǎn)離不開基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)，自動(dòng)化程度、數(shù)字化程度等等。

工業(yè)4.0還意味著環(huán)境友好的發(fā)展模式。你可以把工廠遷回城市，照樣不會(huì)對(duì)環(huán)境造成很多影響，如果你采用環(huán)境友好的生產(chǎn)方式的話。

第三就是社會(huì)形態(tài)的改變。商業(yè)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境將會(huì)越來越復(fù)雜，要掌握這個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，我們必須擁有權(quán)力下放的和更加分散化的自我組織形式，也就是說企業(yè)職能從中央控制系統(tǒng)變成自組織平臺(tái)。企業(yè)員工會(huì)更加朝著自我組織，自我約束來發(fā)展。我們*終將有一個(gè)更加靈活的生態(tài)系統(tǒng)，非常有動(dòng)態(tài)性，這樣它才能隨時(shí)響應(yīng)合客戶需求，實(shí)時(shí)的適應(yīng)市場變化，現(xiàn)在這還做不到，但已經(jīng)有這樣的想法。

智能生產(chǎn)的含義

以上是宏觀的視角，如果我們從微觀視角來看工業(yè)4.0，具體到一家企業(yè)，變化會(huì)在哪里?

**個(gè)維度，橫向的一體化要做的更好，內(nèi)部流程的打通和數(shù)字化，這意味著我們要不斷改進(jìn)現(xiàn)在所做的工作，比如說軟件、解決方案，3D打印的生產(chǎn)方式。

第二個(gè)維度，改進(jìn)縱向一體化，這個(gè)問題十到十五年前我們就在討論了，上下游的供應(yīng)商合作伙伴怎么打通。現(xiàn)在我們必須要實(shí)現(xiàn)橫向、縱向一體化的無縫對(duì)接。

第三個(gè)維度就是全生命周期的產(chǎn)品管理，從工程設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)和售后服務(wù)的生命周期，我們都必須統(tǒng)一管理。這方面過去已經(jīng)有很多管理軟件，但這些工具之間沒有什么聯(lián)系，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不一樣，需要打通和升級(jí)。

制造業(yè)的核心是工廠，工廠的智能化管理非常重要，工廠并非自己獨(dú)立工作，而是要跟智能電網(wǎng)，智能物流，智能樓宇建筑連接起來，根據(jù)訂單、能源、物流等條件的變化實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)。這意味著工廠越來越聰明，知道怎么樣進(jìn)行生產(chǎn)，機(jī)器也變得更加智能化，可以相互交流，來控制產(chǎn)量。

所有這些都需要更加聰明的人來完成，我們稱之為智能操作員，各種不同的智能設(shè)備、數(shù)字設(shè)備來幫助他們操作，以往分散的各個(gè)項(xiàng)目要連起來，基本原則是更加自動(dòng)化。

這只是故事的小一部分，還有很重要的一部分，就是智能產(chǎn)品。產(chǎn)品離開工廠到達(dá)客戶之后，應(yīng)該不斷的收集用戶數(shù)據(jù)，變成一個(gè)小的平臺(tái)，所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集中起來之后，就變成了大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)分析這些大數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)一步優(yōu)化我們的流程和業(yè)務(wù)模式，為客戶提供更多的服務(wù)。這方面的創(chuàng)新速度非常快，客戶也在不斷的受益。

舉個(gè)例子，阿迪達(dá)斯。阿迪達(dá)斯今年推出了3D打印制鞋技術(shù)，成本并沒有增長很多，但可以縮短外包線路，甚至把生產(chǎn)轉(zhuǎn)回國內(nèi)。阿迪達(dá)斯還給跑鞋裝上了傳感器，你就可以對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和衡量，這雙鞋怎么穿的，怎么用的，然后基于這些數(shù)據(jù)可以對(duì)產(chǎn)品和流程進(jìn)一步優(yōu)化，再按優(yōu)化后的版本生產(chǎn)和銷售。比如個(gè)性化設(shè)計(jì)，按照客戶的特殊的要求來生產(chǎn)鞋子。

基于智能平臺(tái)的“一切皆服務(wù)”

接下來就是智能服務(wù)，這方面的重點(diǎn)不是產(chǎn)品，而是新商業(yè)模式下的新服務(wù)項(xiàng)目。前提是數(shù)據(jù)化、知道用戶的偏好和習(xí)慣，以此來啟動(dòng)商業(yè)模式和服務(wù)的優(yōu)化。

道理非常簡單，數(shù)據(jù)變成了一種產(chǎn)品，它本身蘊(yùn)含著價(jià)值。如果你的商業(yè)模式是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，那么所有的一切都可以成為服務(wù)，這一點(diǎn)并不神秘，絕大部分公司都可以做到。

具體怎么做呢?沒有任何一個(gè)公司能夠做到所有的數(shù)據(jù)收集、分析工作都自己做，因?yàn)楣ぷ髁刻嫶罅恕Ｄ阈枰幸粋€(gè)強(qiáng)勁的生態(tài)系統(tǒng)，來幫助你來做連接，幫助你把不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)收集、回傳、分析。這涉及到互可操作性，你需要在一個(gè)平臺(tái)上對(duì)這樣的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

實(shí)際上它關(guān)系到工業(yè)4.0的*終結(jié)果，就是要實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備工具機(jī)器之間的互聯(lián)。

用汽車行業(yè)做一個(gè)例子，未來可能在所有的展覽上你都可以看到互聯(lián)汽車，或者叫自動(dòng)駕駛汽車。它需要有智能架構(gòu)來支撐，一輛汽車自動(dòng)行駛，它必須實(shí)時(shí)了解周圍的環(huán)境，數(shù)據(jù)傳輸速度要非常快，以毫秒來計(jì)算，這意味著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和底層技術(shù)架構(gòu)必須得升級(jí)。

現(xiàn)在是怎么做的呢?比如說谷歌，它有幾百上千輛汽車在路上收集數(shù)據(jù)做地圖、做測量。以后不會(huì)是這樣的了。因?yàn)橐院笏械钠嚩紩?huì)都有數(shù)據(jù)采集設(shè)備，比如在德國，所有新車上都已經(jīng)安裝了傳感器。

從公司層面，軟件的虛擬化非常非常的關(guān)鍵。比如說在一個(gè)組裝線上，來自于不同廠商的機(jī)器設(shè)備必須互相匹配和協(xié)調(diào)，怎么才能知道是否匹配協(xié)調(diào)呢?如果你有一個(gè)數(shù)字模型來控制所有機(jī)器，這樣你把設(shè)備賣給客戶之前，他們可以模擬使用這些設(shè)備的情景，這是就是我所說的軟件的虛擬化，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們才能實(shí)現(xiàn)所有機(jī)器設(shè)備的互聯(lián)，智能的互聯(lián)，這是一個(gè)軟件定義的架構(gòu)。

說到通過軟件平臺(tái)管理生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)在有一些爭論，就是平臺(tái)中立化問題。有人擔(dān)心平臺(tái)被用來打擊競爭對(duì)手，或者說平臺(tái)上的公司被平臺(tái)控制。這是一個(gè)問題，因此我們需要一個(gè)開放的的數(shù)字平臺(tái)，讓客戶能夠即插即用，同時(shí)又有能夠支付得起的服務(wù)價(jià)格，還需要有值得信賴的云，不管是公有云還是私有云，你要保證系統(tǒng)的安全性，確保能夠把世界上所有的設(shè)備和機(jī)器安全地聯(lián)系起來，這是一個(gè)**的目標(biāo)。

在商業(yè)模式上，平臺(tái)要保證所有人都可以參與進(jìn)來，平臺(tái)上面任何類型的服務(wù)都可以實(shí)施，不同的市場、不同類型的服務(wù)、不同類型的社區(qū)，想做什么都可以。所以我猜這樣一種平臺(tái)，應(yīng)該由具有高度專業(yè)知識(shí)的重要公司來提供，這樣才能保證底層很復(fù)雜、很堅(jiān)固，但頂層有很大的靈活性，而且簡單易用。

在商業(yè)模式的創(chuàng)新上，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以根據(jù)用量來進(jìn)行收費(fèi)，但對(duì)于平臺(tái)即服務(wù)的模式，平臺(tái)必須是雙向的，在一個(gè)連接了大量設(shè)備和終端的平臺(tái)上，一方面你有很多供應(yīng)商，另一方面你又有很多客戶，這天然就是一個(gè)雙向市場。

如果認(rèn)同這一點(diǎn)的話，問題的下一步就是，這對(duì)于工人來說意味著什么呢?在過去我們優(yōu)化的是流程，以后我們優(yōu)化的是工作場所，是工作本身，這會(huì)導(dǎo)致工作崗位變少嗎?

這在德國的確是一個(gè)關(guān)注焦點(diǎn)。工會(huì)作為員工代表，比較擔(dān)心工人以后會(huì)不會(huì)沒有工作了，因?yàn)樗械氖虑槎伎梢宰詣?dòng)化、用機(jī)器人做了。確實(shí)會(huì)存在這么一種情況，低附加值的工作可能會(huì)消失，但是新的工作崗位也會(huì)被大量創(chuàng)造。過去十年，德國對(duì)機(jī)械工程師的需求增加了9.5萬個(gè)，而自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)增加了1.5萬個(gè)工作崗位。

關(guān)鍵是對(duì)新能力的要求，比如說一個(gè)機(jī)器操作員，工廠變得更加自動(dòng)化，意味著控制機(jī)器的人要更加靈活，要有更強(qiáng)的自我組織的能力和多元化技能。對(duì)企業(yè)或政府而言，必須要有相應(yīng)的教育和培訓(xùn)，提升工人的技能水平。但是這種培訓(xùn)可能不是大規(guī)模地坐在一起聽課，而是通過各種靈活的學(xué)習(xí)方式，這在現(xiàn)在的技術(shù)水平下完全能做到。

四大挑戰(zhàn)

面臨的挑戰(zhàn)是什么?**我們要建立一個(gè)數(shù)字平臺(tái)，這個(gè)本身就是挑戰(zhàn)，尤其是有著統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開放數(shù)字平臺(tái)，是非常困難的。這也是為什么我反復(fù)說我們需要有一些領(lǐng)軍型的公司，核心的公司，先動(dòng)起來，然后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)同化，開放式協(xié)同，然后再讓中小型企業(yè)參與進(jìn)來共同發(fā)展。

其次就是基礎(chǔ)架構(gòu)(framework)方面的挑戰(zhàn)，比如說在法律上，我們對(duì)于數(shù)據(jù)的使用怎么樣來進(jìn)行管控，相應(yīng)的法律框架怎么搭建，我們還需要有一個(gè)統(tǒng)一的歐洲數(shù)字市場。從政府的角度，數(shù)據(jù)政策就變成了一種經(jīng)濟(jì)政策，誰擁有數(shù)據(jù)，誰來保護(hù)數(shù)據(jù)，誰來負(fù)責(zé)這個(gè)分享數(shù)，這些都是新課題。

第三個(gè)挑戰(zhàn)是公司的組織結(jié)構(gòu)和工作方式的變革。變革的同時(shí)，我們需要找到合適的方法來滿足公司所有者和公司雇員雙方的要求，比如說在德國就要考慮到工會(huì)的一些要求。

*后，從社會(huì)層面來說，焦點(diǎn)之一就是數(shù)據(jù)保護(hù)，隱私的保護(hù)，那么多的個(gè)人信息都在云平臺(tái)上，怎樣防止數(shù)據(jù)泄密，泄露客戶隱私等等，這是一個(gè)很大的關(guān)注。再就是我前面提到的人機(jī)交互，機(jī)器人和人一起工作，要讓機(jī)器人能夠不僅僅了解人的語言或者是肢體動(dòng)作，甚至能了解人的情緒，在人和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)類似人和人之間的無縫溝通。我們還在做這方面的研究，還需要相當(dāng)長的時(shí)間才能夠做到這一點(diǎn)。