工业4.0未动 ICT先行

为什么说互联网与IOT对工业4.0如此重要，原因就在于对于“Cyber空间”的建立。现如今，我们都应该对于互联网的作用有着深刻的体会，在它的上面可以完成越来越多的，原本需要在物理现实世界中才能完成的事情，比如银行汇款、订餐、买日常用品、打车等等，而之所以能做到这些，就是因为互联网将这些行为或者说流程数字化了，并在“Cyber空间”迅速匹配对接，这是最关键的地方。

学过模拟与数字电路的人都知道，对于模拟信号的处理要比数字信号处理难得多，而在现实中也是如此，在物理世界中改动事物，比在虚拟世界（Cyber空间）中要复杂何止几十上百倍？因此数字化现实中的事物，并在基于互联网的虚拟世界中进行改变，并再影射回现实世界中，就是典型的“互联网思维”。

比如打车软件，就是将打车的需求与空车的资源，在互联网层面进行了数字化整合，再以应用（叫车端与司机端）为节点进行一对一的关联，进而让物理世界中的人和出租车都能迅速找到彼此。餐厅订座软件，则是将用餐需求与餐厅的座位信息进行了数字化整合，通过线上的预订，来消费指定的线下资源。借用一句流行的词来描绘，这就是O2O（Online to Offline，线上至线下，但其前提则是Offline to Online，也就是线下的资源先被数字化，呈现于线上）。

与之相似的，工业4.0的一个明显的特征也正是将用户的生产（购买）需求，与后端的设计、生产制造资源进行了数字化，先在互联网的虚拟世界中匹配，再控制物理世界中的设备、原料与物流进行定制化的生产与产品的交付，这明显就是互联网思维与O2O的典型实践。

工业4.0的核心——智能制造工厂，简称工厂4.0，注意外围的关键点——云计算、大数据、IOT、安全与新一代物流，它们也正是工业4.0得以真正实现的外部基础，而CPS、3D打印、机器人等可以认为是内部实现的基础，也是工业自身进化的必然结果

现在就让我们来看看一个工业4.0时代的工厂是怎样运作的。首先是客户（消费者）提交自己的定单，在这里我们淡化所谓的定制化的定单，因为工业4.0的智能化已经可以保证大规模的定制化的服务，这基本上是一种默认的能力。

客户的定单需求通过互联网汇总（可以从手机、PC上发出），通过数据的归类聚焦，传给相应的生产企业（可能是客户指定，也可能是工业4.0中介自动分配），生产企业根据定单，自动触发相应的供应链与物流系统，来采购所需要的物料（之前已经假定主体设计是现成的）。接下来，通过3D打印等技术来完成产品原型，经客户确认后，进入正式的生产线，待生产完成，质检合格后，再通过自动编排的物流系统将产品交付给用户。这其中，基于CPS的先进生产制造系统就是该制造企业的核心平台。

在这里，我们再借用一下打车软件的例子，打车软件是将空余的出租车或专车资源数字化放在互联网上提供给打车用户。以后，也将有这类的工业4.0化的产品软件，并不是让你挑选现成的产品，而是已经数字化后的，全国甚至全球范围内目前可用的产品设计、产品建模、产品制造和与之配套的物流资源，由此也必将出现所谓的工业4.0中介平台，就像当今的淘宝一样，进行前台的产品需求的汇总与后台的设计、生产定单的分发。

从理论上讲，如果数字化足够充分，某个企业的单一CPS生产节点（比如某条生产线），都可以贡献在互联网上，接受客户的直接“调用”，这就是上文所描述的生产力的数字化。当然，要实现这一场景，还有需要其他的工作要做，比如生产系统的数字化标准的统一、接口（API）标准的规范、配套系统的自动对接、全局的安全防护等等。很可能将会在具体的实施中遇到厂商间、技术间、标准间的壁垒，而让终极的工业4.0愿景无法实现。