Global Digital Operations Study 2018– Industry 4.0
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工業4.0直接緣於2008年金融危機，導致的經濟危機。當時德國提出，工程和製造業等核心行業要做出改變，變得更有效率，才能夠渡過金融危機。
討論階段歷時三年，2011年開始落地。7年來，工業4.0經歷了三個發展階段：柔性化、客製化生產，企業從產品平台，向服務平台演進；物聯網技術讓工業互聯網成為現實。
未來7年，最重要的技術趨勢是數位孿生，虛擬世界和實體世界徹底打通，員工能力和商業模式徹底重構，但任何一家企業都不可能憑一己之力做到這些，聚焦核心，打造生態，是領導型企業的普遍做法。
過去七年的工業4.0
今天，我帶大家看看工業4.0在德國的7年發展歷程。
起初工業4.0的理念是，在工程和製造業中，加入數位化技術，可以實現兩點：一方面是更加靈活，更加客製化，企業可以為顧客客製化生產產品。另一方面是顯著提高生產效率。
工業4.0報告是在2011年公佈的，它在數百個公司裡，進行了廣泛討論，定期在工業4.0平台上彼此分享經驗，逐漸形成了如何實施它的概念。兩年之後，大家非常清楚地認識到，對於德國工業在全球保持競爭力來說，工業4.0的這兩個核心概念是遠遠不夠的。
為什麼？
產品的本質發生了變化。從產品本身變成了平台
很明顯，更加靈活地服務顧客，為他們生產客製化的產品很有吸引力，提高製造生產效率也很有吸引力。但是如果看看正在發生什麼，很快就會發現。如果你只是關注高效地生產產品，或者根據客戶要求，為產品提供更多配置選項，這很好，但還不夠。我們要退一步，看產品本身，只有把它看作是一個服務平台才可以。
企業作為一個軟體平台的未來是什麼？作為一個服務平台的未來是什麼？
於是德國推出了工業4.0的後續舉措，思考服務是產品離開工廠之後，透過平台上供的，這是我們在德國國內開展的第二個計劃。一旦你有了一個智慧產品之後，就要立刻思考，我是否可以完全改變這個產品的工程設計方式？事實上，你必須要改變。2015年，我們開始提並強調這個概念。
很快我們認識到僅僅有競爭力和活下來還不夠，即便有工業4.0的製造，即便把產品定義為平台，比如一輛車可以成為一個軟體平台，很多醫療設備會成為軟體平台，風機可以成為軟體平台。
你很快就會意識到，這些設備在營運過程中，產生了大量的數據，我們要重新思考，如何利用人工智慧和機器學習，來分析產品所產生的數據，要有能力將這些數據，即時帶入到機器的運行週期中，利用這些數據。
因此，我們推出第三個項目——自動化系統或者人工智慧。如果有工業4.0，有智慧化產品，接下來就是如何適當使用數據，來縮短週期。
一個公司在數位時代，要想生存下去需要做到三點：第一，用數據來推動商業成果；第二，縮短做一切事情的週期，這是競爭的關鍵，要明顯縮短設計、製造和即時營運反饋的週期；第三，根據消費者的需求提供客製化。
我們發現事實上縮短產品開發週期，和利用數據來推動商業成果的能力，比靈活客製化更加重要。這三點都很重要，但是我們獲得的益處，其實是從數據而來。
公司如果想在保持競爭力，必須要上雲，可以是私有雲、可以是公有雲，可以混合雲，但是用過去的系統是不行的。
從2011年開始，德國軟體工業開始搭建物聯網平台。如果有了智慧生產的智慧產品，工廠又實現智慧營運，就必須要有共性技術，把它們結合在一起，很多的公司必須要更換它們傳統的系統。
在德國從軟體公司開始，我們有SAP、西門子這樣的大公司，還有中等公司的聯盟，他們都開始搭建新的平台，用新的工業物聯網平台，來連接所有的一切：車間中設備上的智慧產品，在鐵路系統的機車上運行的設備，化工廠的閥門等等。
平台連接所有的設備，透過感測器蒐集數據，讓所有業務環節變得透明，提高生產效率，縮短週期，創造新的滿足客戶需求的產品。這是工業4.0能夠實現的重要基礎。
未來七年的工業4.0
上面只是過去七年中所發生的事情，我們正在思考接下來的七年。當然上面所有說的並非已經完全實現了，實際上德國的各個公司，接受這些新概念的速度是不同的，在這方面領先的公司，商業產出更好，公司運轉速度更快，財務表現也更佳。
第一，我們在經歷新的技術變革，其中最重要的技術是數位孿生。
未來有許多機會。產品在物理世界真實存在之前，就已經在虛擬數位世界中存在，一旦你有了數位孿生，你可以虛擬設計產品，可以模擬市場，可以把產品配置成客戶需要的樣子，可以設計產品性能和經驗，所有的一切都可以在數位化世界中完成，不需要任何實體世界中的操作。
第二，我們要重新思考產品的構成要素，要重新考慮產品作為軟體平台的問題。
一個由軟體營運的機械設備，你可能不確定兩年後，需要它提供什麼服務，而它是每天運行的真實設備，如果不控制好可能會傷害人類，會很危險。
所以我們需要重新思考，如何驗證這些產品，讓這些產品能夠更新軟體，實現新的功能，這些產品會引入，起初沒有測試過的生產流程，那麼整個的驗證流程就要重新考慮。這就是我們要重新考慮產品構成要素的含義：要重新考慮產品如何設計和驗證。
很多客戶可能不再買產品了，他們要買的是產品的功能。例如買的不是機車，而是交通能力，這是完全不同的商業模式。如果你提供高品質即時的交通，而且有很好的客戶體驗，就可以獲得溢價，這就變成一個服務行業，跟製造行業不一樣，賣出產品之後，透過服務獲得利潤。此外，分享經濟也進入了B2B行業。
第三，工業4.0進入了新的層面，就是自動化升級，隨之而來的新工種和對新工作能力的需求。
很多人力的工作不需要了，但是我們需要工人做不同的事，因為工業4.0的領導者，在創造新的工作崗位。一些外包的供應鏈被帶回了國內，更高的生產效率催生對制製造業供應鏈的重組。對於領導者來說，他們把供應鏈帶回國內，也意味著需要重新去訓練員工，來做一些很重要的新工作，工作種類在發生改變。
這對於德國工業來說，既是機會也是挑戰，因為以前可能你是一個典型的工程公司，現在要變成一個軟體公司；以前你是一個產品銷售公司，現在要變成服務公司，以前你是一個離散製造業的負責日常營運的流程管理公司，現在你的員工必須更為靈活地，即時滿足客戶的客製化需求。
這些都是巨大的轉型挑戰，我們需要思考如何創造一個系統，來訓練幾百家不同的公司，以改進他們的業績。
對於德國來講這非常重要，梅克爾總理經常請商業領袖，討論這方面的問題。三個月前的一個會議上，她請商業領導人來討論德國的製造業、人工智慧（AI）、如何用AI技術，推動國家發展。
為了回答她的問題，我們開始比較世界各地的AI情況，德國擅長什麼，美國擅長什麼，我們認為世界上唯一能夠跟我們競爭或者合作的除了美國、歐洲鄰國以外，就是中國。中國發展AI的方式是驚人的。
人工智慧技術在製造行業，將會扮演重要角色，我們對此會大量投入，包括機器人、語音辨識上的人機合作技術，未來人與機器交流的常態，就是你與機器對話，在車間中也是如此。
對於德國來說，我們關注製造業，我們在B2B方面非常強，但我們的B2C行業不是很強，我們會用人工智慧、機器學習和機器人，來搭建基礎架構，使我們能夠實現客製化產品和服務。
我們跟客戶在多方面展開合作，但是我們每次的討論，總是從你是以何種方式、何時向哪些目標客戶銷售多少產品，及服務開始的。這個問題很簡單，但是回答很難。
對汽車行業，你賣了多少車，什麼配置，賣給了誰，什麼時候賣的，再加上電動車有多少，多少賣給終端用戶，多少賣給零售商，多少是共享汽車？共享經濟中汽車售價多少？能否單獨賣零部件？面對這樣簡單的問題，我們就能發現未來有多麼不確定。
任何的公司，都適用這個問題。如果你是一個製造醫療設備的公司，是賣機器，還是向病人賣診斷能力？我們現在已經有公司在這麼做，有德國公司過去是賣設備的，現在他們發現了一種辦法，來優化設備的治療方案，使得病人的預期壽命，可以延長五年，他們不再去賣設備，而是賣服務。他們賣的是一個承諾，某類病人來找我們可以多活至少五年。
這些問題，是過去50年工業界不需要回答的問題，過去50年有很多自動化，但是沒有革命。現在我們正在進入這樣一個領域，要重新思考將來，如何把產品和服務結合起來，賣給最終用戶。
改變一切的數位孿生技術
接下來的問題是，依靠我自己可以做到這些嗎？還是要打造一個生態來實現？因為很多工程公司都不是軟體公司，他們還不知道如何為產品打造軟體平台。
再下一個問題是你未來跟誰競爭？德國的汽車行業幾年前，就沒有看到特斯拉會成為它們的競爭對手，空中巴士在國防業務也沒有看到新的太空火箭的出現。
所以我們要不斷問這三個問題：我們能出售什麼產品和服務？什麼合作夥伴，可以幫我們實現目標？我們會和誰競爭？如果我們能就這些問題，進行很好的對話，就能夠獲得一些新的見解和結論。
我們建議德國工業界要為未來做好準備，要有智慧產品，要有智慧生產，賣的是產品加服務。你在賣產品時可能還沒有服務，但產品用了兩年以後要有服務。
你的產品是一個服務平台，要用很多年，你作為一個產品製造商，能否參與到它的價值增值過程？這是新的商業模式，聽上去很簡單，但實施起來非常複雜，這是我們正在做的，我們跟德國企業在這三個領域同時協作。
我們對於單個公司的建議是，為你的核心業務——軟體平台——做好準備，準備好一切都要數位化，這能夠帶來透明、縮短週期；讓你的核心產品做到個性化，從而與客戶緊密綁定；然後要聚焦核心業務，你不需要做所有的事情，所以要聚焦在核心能力，強化優勢。
然後我們開始考慮，即將到來的數位化革命，那就是數位化孿生。我們相信，工程和製造類企業的下一個趨勢，就是數位孿生。
這是一個新的平台，你可以通過數位孿生的數位管道，去行銷你的產品，可以數位化的賣給客戶，可以提供數位化的製造、服務。這方面已經有一些試驗項目，目前行業還沒有一個一體化的解決方案，但是接下來五年內會出現。我們認為公司會有新的平台是圍繞「數位孿生」產生的，它會控制公司的一切流程。
一旦你有了數位孿生，一旦將公司營運和數位孿生連接起來，商業模式就會發生變化。你將可以發展新業務，圍繞產品服務平台獲得收入。
一個製造、工程公司要進入新時代，他們需要什麼？就是這些：智慧產品、智慧服務、新價值和新商業模式。
接下來是技術基礎。
每一個公司都需要瞭解「數位孿生」，如何營運軟體平台的操作系統；會有許多新的電子器件，需要很多感測器，還有硬體安全技術，邊緣設備上的機器學習，消費化的人機交互，比如語音和數位身份感測器，從產品中蒐集數據的應用程序接口（API）、還有新的製造技術比如3D列印。
關於智慧服務，需要平台，需要物聯網、區塊鏈、大數據、機器學習框架，需要數位服務工廠，因為一旦推出產品，它是一個軟體平台，還需要有一個每周能給客戶提供數位服務的工廠，它不能停工，也是一個新的賺錢工具。
還需要一個數據空間來交易這些數據，可能是和競爭對手交易，因為你的競爭對手有你想要的數據，你也有你的競爭對手想要的數據，需要建立市場。
同時，還要有監管，因為如果不正確地控制，植入了AI的設備，對人來來說會很複雜和危險。那麼就要考慮如何建構，對產品行為的動態驗證，因為軟體一直在變。
然後你要考慮針對客戶的新的商業模式和體驗，以及用戶獲得產品的便利性，如何為服務收費，如何建立新的商業模式。同時我們也在考慮商業的數位孿生，能否為所有的製造產品在「數位孿生」之外提供「商業孿生」，在這之下，你需要提供基於雲的服務，和根據顧客需求提供解決方案。
我們正在這些領域努力，目前沒有任何一個公司，能夠掌握所有這些環節，但這就是工業4.0在德國的未來，接下來的五年很多設想會變成現實。
會有很多挑戰，企業的管理層會抗拒這些變化，這很好理解，因為他們要做不熟悉的、費力的事情。還有監管，政府可以透過監管鼓勵這些變革發生。還要考慮公司組織靈活性的問題，既要提供很好的產品服務和商業模式，同時還要能賺錢。
你不能放棄核心業務，同時也要做新的業務，那麼怎麼調整公司的組織？這存在很多的挑戰，但如果做得好，收益也很明顯。
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