工業(yè)4.0的真相和神話

Marc+Sachon

比起30年前，我們的商業(yè)環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了很大變化。產(chǎn)品的生命周期越來越短，產(chǎn)品數(shù)量卻在激增；消費者的行為發(fā)生了巨大變化，越來越多的消費者喜歡在網(wǎng)上購物；全球化趨勢日益明顯，使得跨國公司的全球銷售一榮俱榮、一損俱損～～多變的環(huán)境要求今天的公司必須靈活適應(yīng)環(huán)境，不然就面臨倒閉危機。以美國公司為例，1960年時美國公司的平均壽命是60年，現(xiàn)在則降到平均不到20年。

要應(yīng)對復(fù)雜多變的商業(yè)環(huán)境，必須尋求新的技術(shù)解決方案。

工業(yè)4.0的一個真相

和過去相比，今天的計算成本更加低廉，存儲能力大大提升，移動互聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)了信息的連接和交換，IPv6（第六代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）使世界上每一件物品都可被賦予一個IP地址，RFID（射頻識別技術(shù)）可通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，傳感器能將感受到的信息變換成為電信號或其他形式的信息輸出，增強現(xiàn)實技術(shù)能把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進(jìn)行互動，社交媒體能幫助企業(yè)了解市場和用戶。

當(dāng)上述所有技術(shù)集中在一起，世界會變成什么樣？對企業(yè)管理者來說，有了這些技術(shù)，我們應(yīng)該怎么做？

首先我需要了解我們的物理系統(tǒng)。如果我有一家工廠，我需要知道工廠生產(chǎn)什么，有什么設(shè)備，需要什么工具和技術(shù)？然后把這些物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界，在數(shù)字世界建立起數(shù)字模型。為什么現(xiàn)在我們可以這么做？因為我們有了互聯(lián)技術(shù)，有 IPv6，有強大的運算能力和非常大的存儲空間，有傳感器，可以把物理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字模型，那么我們就可以在數(shù)字世界進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化流程，直至找到最好的解決方案，然后運用到物理系統(tǒng)中。

這就是工業(yè)4.0背后的基本原理，即將物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界進(jìn)行優(yōu)化，再運用到物理系統(tǒng)。結(jié)果就是我們可以更好地跟蹤產(chǎn)品，提高生產(chǎn)效率和資源的利用率，更靈活地應(yīng)對不斷變化的需求，增強流動性，用更少的錢取得更好的效果。

有了這些新技術(shù)，未來的制造方式、運輸配送方式和商業(yè)模式都會發(fā)生很大的改變。

工業(yè)4.0的四個神話

● 數(shù)字化工廠

位于美國硅谷的思科公司（Cisco）是一家基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)先的公司，在它的總部，可以在大屏幕上看見思科分布于全世界的工廠，點擊一個工廠的圖標(biāo)，就可以看見工廠的具體情況，發(fā)現(xiàn)工廠遇到的問題；工廠里的工人佩戴增強現(xiàn)實眼鏡，如果機器有問題，增強現(xiàn)實眼鏡可以提示工人如何修理；遠(yuǎn)程儀表盤可讓一切都視覺化。

未來的工廠里幾乎看不到工人，都由機器手臂進(jìn)行操作，兩年前全球最大的機器人制造商之一的KUKA公司推出了一款只有24公斤重的輕型機器人LBR IIWA R 800，體重輕意味著靈活，可以隨時移動，身體帶有傳感器，遇到障礙物時還可以停下來，不會對人類造成傷害。

● 數(shù)字化制造

增材制造就是一種數(shù)字化制造，更具體地說就是3D打印和4D打印制造。3D打印有很多好處，它可以制造出很多傳統(tǒng)工藝制造不出的復(fù)雜部件；相對于鍛造，它的冷卻效果更佳，因而可以提高效率，縮短投放市場的時間，內(nèi)部的蜂窩結(jié)構(gòu)，使得3D打印產(chǎn)品的重量更輕，還能減少組裝元件的數(shù)量。

在知名調(diào)研機構(gòu)Gartner所做的軟件熱度曲線緯度上，3D打印在B2B領(lǐng)域已經(jīng)是比較可行的技術(shù)，但目前還比較小眾，航天、奢侈品、醫(yī)療等高端制造業(yè)已經(jīng)開始使用3D打印。

制造業(yè)最大的成本在于模具成本，汽車廠如果要生產(chǎn)一款新車，必須首先制作一批新的車身、引擎蓋等模具，耗資不菲，需要賣出一定數(shù)量的車才能掙回模具成本，模具成本收回以后，汽車賣得越多，收益越多，這就是規(guī)模經(jīng)濟(jì)。3D打印對規(guī)模經(jīng)濟(jì)要求不高，它的主要成本在于工藝成本和材料成本，其材料成本大約是普通制造材料成本的4倍至100倍。如果生產(chǎn)量低于某個點，3D打印更合適；而如果產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于某個點，傳統(tǒng)制造業(yè)則更有效。

● 數(shù)字化配送

以前，在每年忙亂的圣誕季，亞馬遜在商品配送方面總會出岔子，2012年，亞馬遜收購了位于美國東海岸的Kiva系統(tǒng)公司，2014年，亞馬遜將這種系統(tǒng)在其美國所有配送中心推廣開來。

Kiva系統(tǒng)是一種外形像冰球的機器人，會掃描地上條碼前進(jìn)，能根據(jù)無線指令的訂單將貨物所在的貨架從倉庫搬運至員工處理區(qū)，這樣工作人員每小時可挑揀、掃描300件商品，效率是之前的三倍，并且Kiva機器人準(zhǔn)確率達(dá)到了99.99%。它有三大好處，首先，減少人力浪費，員工無需在倉庫中四處走動；其次，用傳送帶取代傳統(tǒng)的運輸裝置；第三，有助于更快擴展升級。

亞馬遜正在做的另一件事是無人機快遞服務(wù)（Amazon Prime Air）。當(dāng)倉庫員工將商品裝入一個類似午餐盒的黃色箱子后，便由傳送帶及機械手臂自動裝載于無人機上，通過平板電腦即可控制無人機，無人機從倉庫起飛，在客戶家門口著陸后卸下貨物。

● 數(shù)字化商業(yè)模式

美國紐約曼哈頓有一家名叫Shapeways的3D打印公司，采用的是一種全新的商業(yè)模式。如果你想給自己的朋友送一件禮品，例如袖扣或小茶幾，你可以自行設(shè)計，然后把設(shè)計方案發(fā)送給該公司，Shapeways把設(shè)計打印出來，快遞給你的朋友。當(dāng)然，這樣的禮品價格不菲，因此你可以把自己的設(shè)計上傳到Shapeways的網(wǎng)站上，如果有人覺得好，就可以直接下單打印，利潤由Shapeways和設(shè)計者分成。

3D打印可以打印同樣材料的任何東西：玩具、汽車、零部件等等。因此，未來的3D打印公司可以訂購1000臺打印機，從不同客戶那里拿到訂單，租用外包服務(wù)器，在不同的區(qū)域設(shè)置打印農(nóng)場。在未來10年至20年間，這種方法在某些特定的制造行業(yè)可能會變得非常流行。

3D打印存在一個長尾效應(yīng)。比如汽車生產(chǎn)和銷售。由于每輛車都有自己的生命周期，當(dāng)舊的車輛型號停止生產(chǎn)時，根據(jù)法律規(guī)定，廠商必須在接下來的8至10年里繼續(xù)提供車輛部件。如果把未來8-10年所需要的汽車部件都堆在倉庫里，會是非常重的倉儲負(fù)擔(dān)，3D打印就可以解決這個問題。老爺車的零部件更是如此，可以將零部件的數(shù)字設(shè)計方案保存下來，需要使用時再拿去打印。

市場中有兩種生產(chǎn)者，一種人擁有資產(chǎn)，他們忙于優(yōu)化生產(chǎn)、提高資產(chǎn)利用率，卻錯失了其他機會；另一種人，并不擁有資產(chǎn)，但借助信息技術(shù)和數(shù)據(jù)分析能力來利用他人的資產(chǎn)，與他人共同獲利，例如谷歌、亞馬遜、Uber等。有了3D打印技術(shù)，資產(chǎn)陷阱在一定程度上可以避免了。

新技術(shù)是組合現(xiàn)有技術(shù)

什么是技術(shù)？技術(shù)可以是隱形的，可以是一種方法，如豐田生產(chǎn)系統(tǒng)；是一種算法；是一種產(chǎn)品。蘋果并沒有開發(fā)新的技術(shù)，只是利用現(xiàn)有技術(shù)做出新的產(chǎn)品來。從這個意義上來說，新技術(shù)的誕生就是組合現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)過不斷測試，找到最佳方案。

現(xiàn)任蘋果公司首席執(zhí)行官蒂姆·庫克（Timothy D. Cook）說，蘋果花了10年時間做基礎(chǔ)研究，又花了3年做測試。為什么要用那么久的時間去試？因為，之前沒有人把這些技術(shù)放在一起過，有時候放在一起會發(fā)生問題，要不斷試錯。

工業(yè)4.0的基本理念，是把物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界進(jìn)行優(yōu)化，之后再用于物理系統(tǒng)。在數(shù)字世界做試驗，比物理世界快幾十倍，意味著過去花了很長時間才做到的事，未來可能只需要很短的時間，速度會有指數(shù)級提升。未來10年新的技術(shù)會不斷出現(xiàn)，商業(yè)模式也會發(fā)生重大改變。1985年的電影很難解釋清楚什么是互聯(lián)網(wǎng)，這也是我們在解釋未來15或20年會發(fā)生的變化時遇到的困難，因為我們根本無法想象會發(fā)生什么。

馬克·吐溫曾說過：“不是你不知道的東西讓你陷入麻煩，而是你明明不知道，卻自以為知道，才是真正的麻煩?！爆F(xiàn)在很多行業(yè)覺得數(shù)字化跟我們沒有關(guān)系，我相信未來20年，數(shù)字技術(shù)會改變所有行業(yè)，不單單是工業(yè)4.0，不單單是3D打印和新的商業(yè)模式。