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2020年1月22日 星期三

What is the Fourth Industrial Revolution? | CNBC Explains


來源:工业技术研究

製造業是國家綜合實力的象徵是在全球化競爭中賴以生存的資本和保障。規模雄厚、結構優化、技術創新、品質優異、產業鏈國際主導地位突出的製造業,是國民經濟持續發展和繁榮以及國家安全的基礎。
工業 4.0 的三個基本特徵
— 垂直整合:各機器及生產線的自控系統、工廠的製造執行系統(MES)、以及 ERP 等系統的整合打破資訊化系統與自動化系統之間的歷史鴻溝使工廠與企業的生產製造能力,得以優化。

— 水平整合:企業內部及跨企業邊界的,各業務系統之間的整合使得資訊的共享、業務功能的組合,可以跨越組織的邊界使價值鏈的整體競爭力得以提升。

— 端到端價值鏈的數位化整合 :這是實現「智慧製造雲」的願景使用者只要提交需求就可以獲得所需的產品而雲端相關價值鏈,各企業的製造與業務能力,都以 API 的方式釋出使得快速柔性組合,與安全排程執行成為可能最大化發揮生態系統的設計、製造、服務等多方面的綜合能力。

複雜命題 工業 4.0 是一個複雜的命題從關鍵的使用者需求—工業 4.0 產品的角度切入有助於理解其要義與精髓。

工業產品經歷了從傳統產品(包括機械與電氣部分〕到智慧產品(增加了電控、感測、軟體與使用者互動介面部分〕再到當下個性化、軟體定義、智慧互聯的產品(增加了網路連線,並得到後端產品平台強大計算分析能力的支撐〕的演變。

特斯拉就是工業 4.0 產品的一個典型代表其精緻的工業設計、 創新的電池動力系統、以及強大豐富的車載軟體系統為使用者提供極致的個性化(大多通過軟體體現〕使用體驗。

而其後端所連線的強大軟體平台,則提供了豐富的內容、服務、分析、應用等支援是特斯拉汽車產品不可或缺的組成部分。從特斯拉的成功可,以看出工業 4.0 產品是工業化與資訊化深度融合的結晶。
全系統變革
工業 4.0 意味著產品全生命週期,乃至全價值鏈、全生態系統的變革。

工業 4.0 產品,推動了設計、生產、銷售與服務等,各個環節以及相關價值鏈、 生態系統的變革與重塑。
在生產的環節需要透過物聯網的實施,及從生產系統到 ERP 系統的垂直整合以及與 CRM、SCM等系統的水平整合實現生產的自動化、柔性化、智慧化。

使得整個生產的體系(包括上游材料與部件供應商〕能夠針對「多批微量」的訂單,靈活組合各種材料、組件、能力與流程高效、大規模地完成個性化生產的任務並聯動下游的客戶服務及上游的研發使得客戶得到最佳的產品體驗與服務並基於即時收集的客戶回饋與使用資料實現產品的快速演進與創新不斷提升競爭優勢。

我們認為工業 4.0 轉型不是 3.0 時代MES、ERP、SCM、PLM、CRM等,系統的簡單整合或更新換代;而是藉助新技術(物聯網、大數據等〕在多個維度,對企業及價值鏈的革命性整合、重塑與創新。

工廠不再是「黑盒子」而是清晰透明的服務提供方。不只是工廠整個產業鏈的參與者(研發、供貨、銷售、服務等〕的各種能力都用 API 的方式來發布、被呼叫、接受監管形成一個 「Manufacturing as a Service」的開放、靈活、自主、優化的合作體系,這將使企業及其價值鏈具備核心競爭優勢。

「工業4.0」的挑戰和要求 在工業4.0的趨勢之下現有工廠將面臨四大業務挑戰和五大管理要求。



四大業務挑戰 
1. 品質成本壓力
2. 產量及獲利的不可預見性
3. 生產裝置的管理與維護費用壓力
4. 生產流程與裝置的自動化需求

五大管理要求 
1. 工廠資訊:必須完整且即時可視,以支援智慧製造的多階段分析需求
2. 裝置自動化:具備接受控制指令修改裝置屬效能力
3. 裝置維護:由 3.0 時代的定期維護進化成 4.0 所要求的主動性維護
4. 工廠耗能:實現智慧管理,增加對環境的綠色責任
5. 互聯供應鏈:必須支援端到端的全面物聯網相聯。而支撐以上挑戰與要求的手段,除了完善互聯機器自動化(Connected Machine Automation),及製造執行系統(MES)之外還需配合大數據分析、雲端計算、行動裝置和資訊保安體系,以實現諸如生產線優化排程、產品品質早期預警、生產裝置預測性維護等競爭優勢。
全方位改變 當工業 4.0 的平台充分執行的時候,其影響如草地自動灑水機一般,全方位地改變了周遭領域。例如:
——社交媒體 :由社交媒體接觸客戶、感知客戶並由電子商務的方式活化行銷手段、價格優化管理再由具備 360° 客戶畫像的呼叫中心,支撐售後服務提升客戶體驗。 這些影響提升了銷售服務
——客戶分析 :依賴大數據的手段深入瞭解客戶,並預測進一步的產品需求使用產品生命週期管理的方式以市場為導向開發下一系列產品。這些影響提升了產品的研發設計。    
——透過產品分析早期發現並解決品質問題 。一方面可以降低保修成本,同時提升客戶對產品、品牌的體驗;透過診斷維修分析,避免不必要的維護停機,並提高首次響應完成的比例。這些影響優化生產營運的效率。這些提升、優化將直接影響業務層,不但增加產品的銷售,也增加了質保與服務合同的延伸,甚至相關其他產品的銷售。
變革策略 常見的工業 4.0 轉型變革測略實施路線圖,包括如下三個階段。
第一階段 M2M(廠內與企業內廠際互聯):工廠內系統、裝置與機器間,在物聯網的基礎上互聯互通。逐步達到全企業內所有工廠間營運、監控和管理決策的完整聯絡。由此激發主要生產力的提升,並增強運營決策靈活性。
第二階段 B2B(價值鏈上所有企業互聯):實現企業全方位供應鏈的互聯互通。包含上游所有各級供應商的相關系統 (系統內包含相關裝置的物聯網資訊〕,以及下游各通路的系統終端或裝置。 以此增加生產力,提升效率與靈活性。
第三階段 C2M(消費者與相關工廠間互聯):此一階段又稱為「以軟體定義產品與製造」階段。在這階段中產品方面的需求、設計、測試、上市以及製造方面的工廠、製造、物流、服務,都在企業安全的架構體系之下,全面地在雲端互聯互通。從而產生新的商機、新的業務模式和新的盈利模型。
轉型的支撐力 工業 4.0 的轉型主要需要三大核心支柱的支撐—— 全面物聯網建設。透過感測器、RFID、閘道器等技術的配置與建設為全面自動化、智慧化打好基礎。


—— 工業 4.0 轉型途徑(Industry 4.0 Approaches)。工業4.0轉型途徑泛指公司管理文化的升級與改變。要以務實、嚴謹的管理態度科學及資料分析的方法決策精簡流程,快速反應。
—— 構建新的生態系統。全面 C2M 的環境建設新的生態系統的搭建為企業創新提供新的業務環境。此時企業憑藉新的能力、新的市場環境(包含產業市場、人力市場、資本市場等〕創造新的企業商業和服務模型。

業務價值與能力提升 工業 4.0 的轉型將為企業帶來全面的業務價值與能力提升主要集中在加速產品創新優化生產運營及交付全新服務三個方面。

具體而言
—— 企業具備生產製造的高靈活性和更能適應市場的生產流程。

—— 專業化聚焦能力。在完善全面產品生命週期管理企業生產價值鏈互聯互動之後企業已經具備針對特定使用者需求的專業化聚焦能力。

—— 提升以價值鏈為單位的整體競爭能力。歐美標竿產業通常由本身最具競爭力的產品線開始,穩定的掌握市場優勢。

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