What is the Fourth Industrial Revolution? | CNBC Explains
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0935-970-603 施正偉
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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
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。
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