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工業(yè)4.0 與以往工業(yè)革命有何不同？

我們?cè)谡劦焦I(yè)轉(zhuǎn)型帶來(lái)的變革時(shí)，往往容易看到其代表性的技術(shù)特征，而忽視促使其轉(zhuǎn)型的最原始的驅(qū)動(dòng)力，即對(duì)于新價(jià)值創(chuàng)造的永恒追求。如果說(shuō)前三次工業(yè)革命從機(jī)械化、規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化等方面大幅度地提高了生產(chǎn)力，那么工業(yè)4.0與前三次工業(yè)革命最大的區(qū)別就在于：不再以制造端的生產(chǎn)力需求為起點(diǎn)，而是將用戶端的價(jià)值需求作為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的出發(fā)點(diǎn)；改變以往的工業(yè)價(jià)值鏈從生產(chǎn)端向消費(fèi)端、從上游向下游推動(dòng)的模式，從用戶端的價(jià)值需求出發(fā)提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，并以此作為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同目標(biāo)，使整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化：這一切的本質(zhì)是工業(yè)視角的轉(zhuǎn)變。

工業(yè)4.0的概念有三個(gè)支撐點(diǎn)：一是制造本身的價(jià)值化，不僅僅是做好一個(gè)產(chǎn)品，還要將產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)降到最低，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造過(guò)程與用戶需求相配合；二是讓系統(tǒng)在制造過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)品加工狀況的改變自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，在原有的自動(dòng)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“自省 (Self-Aware)”功能；三是在整個(gè)制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)零故障、零隱患、零意外、零污染，這就是制造系統(tǒng)的最高境界。

在現(xiàn)今的制造系統(tǒng)中，存在著許多無(wú)法被定量、無(wú)法被決策者掌握的不確定因素，這些不確定因素既存在于制造過(guò)程中，也存在于制造過(guò)程之外的使用過(guò)程中。前三次工業(yè)革命主要解決的都是可見的問(wèn)題，如避免產(chǎn)品缺陷、避免加工失效、提升設(shè)備效率和可靠性、避免設(shè)備故障和安全問(wèn)題等。

這些問(wèn)題在工業(yè)生產(chǎn)中由于可見、可測(cè)量，往往比較容易加以避免和解決。不可見的問(wèn)題通常表現(xiàn)為設(shè)備的性能下降、健康衰退、零部件磨損、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)升高等。這些因素由于其很難通過(guò)測(cè)量被定量化呈現(xiàn)，往往是工業(yè)生產(chǎn)中不可控的風(fēng)險(xiǎn)，大部分可見的問(wèn)題都是這些不可見的因素積累到一定程度后造成的。因此，工業(yè)4.0的關(guān)注點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)是這些不可見因素的避免和透明呈現(xiàn)。

工業(yè)4.0的另一個(gè)特點(diǎn)就是制造過(guò)程和制造價(jià)值向使用過(guò)程的延伸，不僅僅關(guān)注將一個(gè)產(chǎn)品制造出來(lái)，還應(yīng)該關(guān)心如何去使用好這個(gè)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值的最大化。產(chǎn)品的創(chuàng)新和價(jià)值的創(chuàng)造不再僅僅以滿足用戶可見的需求為導(dǎo)向，而且要利用用戶的使用數(shù)據(jù)創(chuàng)建使用情景模擬，從情景模擬中找到用戶需求的缺口（GAP），這些缺口我們稱之為“不可見的需求”，對(duì)此即便是用戶自己都很難意識(shí)到。

未來(lái)賣給用戶的不再是產(chǎn)品，而是有價(jià)值的能力！

買汽車的人都會(huì)提出省油的需求，各家汽車制造商因此致力于改進(jìn)車型和發(fā)動(dòng)機(jī)讓車子更加省油，卻很少去關(guān)注用戶的駕駛習(xí)慣對(duì)于油耗的影響。同時(shí)，駕駛習(xí)慣對(duì)于用戶而言也是不可見的，因此不會(huì)有用戶要求汽車具備管理駕駛行為的功能。由此可見，工業(yè)4.0時(shí)代的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)從以往滿足客戶可見的需求向?qū)ふ矣脩粜枨蟮娜笨谵D(zhuǎn)變。以往我們將產(chǎn)品賣給客戶之后就幾乎到達(dá)了生產(chǎn)價(jià)值鏈的終點(diǎn)，然而工業(yè)4.0時(shí)代將價(jià)值鏈進(jìn)一步延伸：以產(chǎn)品作為服務(wù)的載體，以使用數(shù)據(jù)作為服務(wù)的媒介，在使用過(guò)程中不斷挖掘用戶需求的缺口，并利用數(shù)據(jù)挖掘所產(chǎn)生的信息為用戶創(chuàng)造價(jià)值。

我們不妨以汽車為例做一個(gè)大膽的預(yù)測(cè)，在未來(lái)的工業(yè)4.0時(shí)代，人們?nèi)?S店選車不再僅僅選擇車型、顏色和內(nèi)飾等定制化特征，而且用戶還可以在一輛布滿傳感器的車內(nèi)進(jìn)行試駕，當(dāng)用戶坐上駕駛座椅時(shí)，傳感器會(huì)自動(dòng)記錄整個(gè)座椅上的壓力分布，一款符合用戶身形和坐姿習(xí)慣的座椅就自動(dòng)設(shè)計(jì)完成了；在用戶開車過(guò)程中，汽車內(nèi)部的傳感器自動(dòng)記錄用戶的駕駛動(dòng)作，進(jìn)而預(yù)測(cè)用戶的駕駛習(xí)慣，一套兼顧駕駛操作體驗(yàn)和舒適性的動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)即被自動(dòng)匹配完成；在用戶駕駛汽車的過(guò)程中，汽車能夠自動(dòng)識(shí)別用戶駕駛習(xí)慣的改變，提醒用戶駕駛習(xí)慣的變化對(duì)于能耗和剩余里程的影響；在上下班高峰期，汽車能夠通過(guò)海量的交通數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可能通過(guò)道路的擁堵情況，并為用戶推薦最佳行駛路徑；在駕駛過(guò)程中汽車還可以記錄路面的平整度，這些數(shù)據(jù)首先在系統(tǒng)內(nèi)被分享，提醒后面的駕駛者減速駛過(guò)一段坑洼的路面，隨后被發(fā)送給市政管理部門，第二天再經(jīng)過(guò)相同路段時(shí)發(fā)現(xiàn)坑洼的路面已經(jīng)被修補(bǔ)好了。

用戶到家之后，可以通過(guò)手機(jī)或是網(wǎng)頁(yè)查看一天的駕駛記錄，不同駕駛模式下的能耗情況一目了然，可以與社區(qū)內(nèi)的其他用戶比一比誰(shuí)更加節(jié)能環(huán)保，同時(shí)系統(tǒng)還提供了相應(yīng)的駕駛習(xí)慣改善建議。此外，用戶還能查看汽車的健康狀態(tài)報(bào)告，各個(gè)關(guān)鍵部件的健康狀況、衰退情況和故障風(fēng)險(xiǎn)一目了然，與之相匹配的維護(hù)保養(yǎng)建議也被自動(dòng)提供，網(wǎng)上預(yù)約后就可以到4S店進(jìn)行維護(hù)。如果只是簡(jiǎn)單的更換，還提供視頻及文字講解的詳細(xì)步驟說(shuō)明。至此用戶發(fā)現(xiàn)雖然去4S店的次數(shù)和保養(yǎng)維修的費(fèi)用明顯減少了，但汽車的故障卻幾乎降到了零。

這個(gè)例子離我們并不遙遠(yuǎn)，也許在未來(lái)5年甚至更短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。未來(lái)工業(yè)界賣給用戶的不再是產(chǎn)品，而是有價(jià)值的能力；對(duì)于駕駛者而言，汽車是一個(gè)產(chǎn)品，但是更重要的是汽車帶來(lái)的行動(dòng)力、時(shí)尚感、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和安全性等一系列能力。這些能力對(duì)應(yīng)的服務(wù)也不再像以往那樣只提供給用戶有限的選擇，而是根據(jù)用戶的使用情況和需求提供定制化的最佳匹配方案，因?yàn)槊恳粋€(gè)用戶的使用數(shù)據(jù)都是定制化的，這使用戶不再是統(tǒng)計(jì)結(jié)果中的一個(gè)樣本，而是一個(gè)豐富的、高度個(gè)性化的個(gè)體。

可穿戴設(shè)備的大軍壓進(jìn)！

我們大部分人都有去超市買鞋墊和去制衣店量身定制西裝的經(jīng)歷。過(guò)去我們買鞋墊只會(huì)問(wèn)要買多大的尺碼，同一個(gè)尺碼的所有人得到的鞋墊都是相同的。但是我們每一個(gè)人的腳形、體重、站姿、走路習(xí)慣、搭配的鞋類都是不同的，因此不可能有一款鞋墊能夠同時(shí)滿足同一尺碼每一個(gè)人的需求。美國(guó)的Dr. Scholl’s 公司在賣鞋墊給用戶之前會(huì)先讓用戶站在一個(gè)連接傳感器的踏板上，系統(tǒng)會(huì)記錄用戶站立時(shí)足底的壓力分布，隨即用戶就可以獲得一款定制化的鞋墊。這其實(shí)也只是個(gè)開端，還有更多的價(jià)值空間可以挖掘，比如足部壓力數(shù)據(jù)的采集只考慮到了站立時(shí)的情況，走路和跑步時(shí)的壓力分布同樣十分重要，同時(shí)還要考慮鞋墊與不同鞋類的搭配，如運(yùn)動(dòng)鞋、高跟鞋、皮鞋等。這些數(shù)據(jù)還可以賣給制鞋公司，在買完鞋墊之后向用戶推薦一款適合搭配的鞋。最后，這些數(shù)據(jù)如果與醫(yī)學(xué)研究相結(jié)合，還可以提醒用戶站立姿勢(shì)和跑步習(xí)慣可能造成的足部和膝蓋的損傷風(fēng)險(xiǎn)，給用戶提供改善習(xí)慣的建議。

對(duì)于制衣店而言也是一樣，大多數(shù)制衣店在給用戶量體時(shí)都在固定的姿勢(shì)下進(jìn)行，而沒有考慮用戶在動(dòng)態(tài)情況下的舒適程度。如果我是一個(gè)教師，會(huì)經(jīng)常抬手在黑板上寫字，手臂的運(yùn)動(dòng)幅度就會(huì)很大，手肘和腋下部分就需要加大彈性。因此，未來(lái)的量體應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的，讓用戶穿上特制的衣服之后按照喜好隨意活動(dòng)，衣服上的傳感器會(huì)自動(dòng)記錄幾個(gè)關(guān)鍵位置的應(yīng)力情況，根據(jù)這些數(shù)據(jù)為用戶制作更加合體的衣服。這些在過(guò)去看來(lái)都是天方夜譚的事情，隨著智能傳感和3D視覺技術(shù)的成熟，已經(jīng)觸手可及，這就是科技進(jìn)步帶動(dòng)商業(yè)與服務(wù)模式創(chuàng)新的良性循環(huán)。

從以上兩個(gè)例子我們不難看出，數(shù)據(jù)依然是為用戶提供定制化產(chǎn)品最重要的媒介，工業(yè)4.0時(shí)代的制造將通過(guò)數(shù)據(jù)把終端用戶與制造系統(tǒng)相連接，這些數(shù)據(jù)將自動(dòng)決定生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的決策，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上下游環(huán)環(huán)相扣的整合，人的工作難度將被大大降低，在這種模式下工廠的組織構(gòu)架將趨于扁平，生產(chǎn)資源的利用也將更加優(yōu)化。

還有一個(gè)例子是最近特別流行的智能手環(huán)，佩戴智能手環(huán)可以采集睡眠過(guò)程中的數(shù)據(jù)，醒來(lái)之后查看數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，睡眠質(zhì)量如何、有多少時(shí)間處于深度睡眠狀態(tài)、深淺睡眠交替的曲線等信息都一目了然。這時(shí)我們才發(fā)現(xiàn)決定睡眠質(zhì)量的并不是一共睡了幾個(gè)小時(shí)，而是深度睡眠占整個(gè)睡眠時(shí)間的比例。白天的精力好壞是我們可見的現(xiàn)象，但睡眠質(zhì)量是不可見的，智能手環(huán)通過(guò)睡眠數(shù)據(jù)的分析將不可見的睡眠質(zhì)量變成了可見可測(cè)的結(jié)果，并利用這些信息幫助用戶去管理可見的生活。

最終目標(biāo)：尋找和滿足不可見的價(jià)值缺口！

工業(yè)4.0并不僅僅是制造業(yè)的革命，而是一場(chǎng)更加深刻的變革，創(chuàng)新模式、商業(yè)模式、服務(wù)模式、產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈都將產(chǎn)生革命性的變化。制造業(yè)的革命只是工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)條件，其最根本的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于商業(yè)模式與智能服務(wù)體系的創(chuàng)新技術(shù)變革，這兩者才是未來(lái)工業(yè)界競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。

事實(shí)上，德國(guó)對(duì)工業(yè)4.0的定義僅僅體現(xiàn)了制造革命，并非是工業(yè)革命。這并不是去否定制造革命的重要性，如果制造系統(tǒng)不產(chǎn)生深刻變革，一切商業(yè)模式的創(chuàng)新都無(wú)異于空中樓閣。制造系統(tǒng)好比是工業(yè)4.0的“蛋黃”，我們?cè)诎选暗包S”做好的同時(shí)也要努力把“蛋白”做大。老子云：“有之以為利，無(wú)之以為用”，如果拿一個(gè)杯子來(lái)做比喻，杯子當(dāng)中看似“無(wú)”的空間才是容納水的地方，才是價(jià)值真正的載體。

中國(guó)的制造業(yè)一定要學(xué)會(huì)分析和使用杯子里面的價(jià)值：制造設(shè)備雖然是德國(guó)人生產(chǎn)的，但是我們要更懂得如何使用。如果我們的工廠雖然用的是德國(guó)人的設(shè)備，但是中國(guó)企業(yè)通過(guò)對(duì)使用數(shù)據(jù)的分析能夠?qū)崿F(xiàn)勝過(guò)德國(guó)工廠的高效、高質(zhì)量、低成本和低污染，那么德國(guó)人就要反過(guò)來(lái)向中國(guó)人學(xué)習(xí)如何使用設(shè)備去創(chuàng)造價(jià)值。

發(fā)現(xiàn)用戶價(jià)值的缺口、發(fā)現(xiàn)和管理不可見的問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)無(wú)憂的生產(chǎn)環(huán)境，以及為用戶提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)，這些都離不開對(duì)數(shù)據(jù)的分析挖掘。我相信工業(yè)4.0 的中心將會(huì)在中國(guó)，因?yàn)橹袊?guó)不僅僅是世界第一的制造大國(guó)，更是世界第一的使用大國(guó)，無(wú)論是制造設(shè)備還是終端消費(fèi)品，中國(guó)都擁有最龐大的使用數(shù)據(jù)。然而這些數(shù)據(jù)并沒有被很好地加以分析利用，因此還只是潛力，并沒有成為真正的競(jìng)爭(zhēng)力。

未來(lái)工業(yè)界的機(jī)會(huì)空間可以被分為四個(gè)部分。第一個(gè)部分是滿足用戶可見的需求和解決可見的問(wèn)題，這個(gè)空間內(nèi)依然有中國(guó)制造需要補(bǔ)的課，比如質(zhì)量、污染和浪費(fèi)等問(wèn)題，需要的是持續(xù)的改善與不斷完善的標(biāo)準(zhǔn)化。第二個(gè)部分在于避免可見的問(wèn)題，需要從使用數(shù)據(jù)中挖掘新的知識(shí)為原有生產(chǎn)系統(tǒng)和產(chǎn)品增加價(jià)值。第三個(gè)部分在于利用創(chuàng)新的方法與技術(shù)去解決未知的問(wèn)題，如具有自省能力的設(shè)備，以及利用智能手環(huán)管理睡眠質(zhì)量等例子都是使不可見的問(wèn)題透明化，進(jìn)而去加以管理和解決不可見的問(wèn)題。第四個(gè)部分是尋找和滿足不可見的價(jià)值缺口，避免不可見因素的影響，這部分需要利用數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的智能信息去創(chuàng)造新的知識(shí)和價(jià)值，這也是工業(yè)4.0的最終目標(biāo)。