實(shí)際上，這是世界上最大的工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之一 。協(xié)調(diào)整個(gè)工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，則是它的最大使命。

 

圖1 德國(guó)工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

 

　　它代表不同公司、實(shí)體、社會(huì)和政治的對(duì)話與交流。平臺(tái)最大4個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)分別是：

 

圖2 工業(yè)4.0平臺(tái)的目標(biāo)

 

　　德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)，旨在識(shí)別制造領(lǐng)域所有相關(guān)的趨勢(shì)和發(fā)展，結(jié)合各種輸入因素，然后在更高維度、從整體角度提升對(duì)工業(yè)4.0的闡述和實(shí)踐。

 

　　這意味著工業(yè)4.0平臺(tái)不會(huì)主導(dǎo)去做各種各樣的市場(chǎng)行為，比如搞建設(shè)示范、研究項(xiàng)目或插手以公司為主導(dǎo)的項(xiàng)目，相反地只是由平臺(tái)主動(dòng)發(fā)起研究、倡議和支持他們。

 

　　同樣的，在標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)的建立將不會(huì)是平臺(tái)委員會(huì)的具體工作。平臺(tái)所需要做的事情是識(shí)別需要建立標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的領(lǐng)域，并積極對(duì)國(guó)家和國(guó)際委員會(huì)工作建言薦策。

 

　　該平臺(tái)的主管機(jī)構(gòu)包括德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部長(zhǎng)加布里爾（Gabriel）和聯(lián)邦教育與研究部長(zhǎng)萬(wàn)卡（Wanka），以及商業(yè)、科學(xué)與工會(huì)代表。

 

　　一個(gè)由德國(guó)政府部門、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、工會(huì)、科學(xué)與聯(lián)邦州代表組成的戰(zhàn)略組將承擔(dān)起政治管理的任務(wù)，并多頭協(xié)作。還有一個(gè)由企業(yè)和各工作組負(fù)責(zé)人所組成的指導(dǎo)委員會(huì)，將與以上兩個(gè)政府部門合作，作為負(fù)責(zé)戰(zhàn)略發(fā)展、技術(shù)協(xié)調(diào)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)施的決策機(jī)構(gòu)。

 

圖3 主管組織機(jī)構(gòu)

 

　　其中最為重要的是工作組，所有平臺(tái)的技術(shù)相關(guān)工作，都是由專題工作小組負(fù)責(zé)執(zhí)行和實(shí)施。工作組在選定的主題和具體領(lǐng)域上負(fù)責(zé)開發(fā)和撰寫前期競(jìng)爭(zhēng)策略，并保證實(shí)施，從而確保德國(guó)制造業(yè)企業(yè)具有最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

 

圖4 五大工作組架構(gòu)

 

圖5 五大工作組議題

 

　　德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)的年度成績(jī)單

 

　　在2015年4月德國(guó)政府正式啟動(dòng)了德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)。一年過去，原本各種激動(dòng)的設(shè)想和規(guī)劃，現(xiàn)在都需要一一展開答卷。讓我們也來看看德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)的成績(jī)單。

 

圖6 政府去年的年度啟動(dòng)

 

　　一年過去了，讓我們帶著放大鏡，來審視德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)上的進(jìn)展。

 

　　1.工業(yè)4.0用戶案例地圖

 

 

　　一夜之間，德國(guó)工業(yè)4.0突然伏兵四起，冒出了200多家工業(yè)4.0實(shí)例。

 

　　不是遙不可及嗎？德國(guó)也不想再等了。

 

　　工業(yè)4.0地圖，目標(biāo)是引導(dǎo)德國(guó)企業(yè)的工業(yè)4.0實(shí)踐。它是一種迫不及待地告白：工業(yè)4.0已經(jīng)催生了許多生產(chǎn)方法、商業(yè)模式和產(chǎn)品，已經(jīng)促進(jìn)了多家公司和研究機(jī)構(gòu)的用例實(shí)踐，已經(jīng)有很多創(chuàng)新的過程被開發(fā)和實(shí)施。

 

　　目前在德國(guó)已經(jīng)有200多個(gè)具體的工業(yè)4.0實(shí)例，包括各種類型的企業(yè)。

 

　　在德國(guó)的網(wǎng)站可以看到在什么樣的產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域，會(huì)有什么樣的工業(yè)4.0的應(yīng)用和實(shí)踐，以及他們的目標(biāo)是什么。比如鏈接工廠設(shè)備、如何讓IT系統(tǒng)和業(yè)務(wù)模型更緊密等等。

 

　　通過這些具體的實(shí)踐案例，可以了解到工業(yè)4.0到底在德國(guó)發(fā)展到什么樣的水平和程度。

 

圖7 德國(guó)工業(yè)4.0實(shí)踐案例

 

　　德國(guó)的這一做法對(duì)中國(guó)制造2025的一些具體作法，應(yīng)該具有非常強(qiáng)的啟發(fā)作用。

 

　　2015年中國(guó)工信部的46個(gè)示范項(xiàng)目應(yīng)該也有“年考”的壓力。不僅如此，全新的指南申請(qǐng)項(xiàng)目，齊齊地又是上馬在即。但由于類似“工業(yè)4.0用戶地圖”的公共監(jiān)測(cè)與跟蹤平臺(tái)的缺失，導(dǎo)致了大量信息的不對(duì)稱性。除了這些申請(qǐng)和中標(biāo)的廠家和相關(guān)供應(yīng)商，以及需要答卷的主管領(lǐng)導(dǎo)，沒有更多人知道或者關(guān)心示范項(xiàng)目究竟在做什么,更談不上從戰(zhàn)略上把握整體進(jìn)展了。

 

　　示范項(xiàng)目的覆蓋效應(yīng)和輻射動(dòng)能其實(shí)并不大。而各種前來朝圣般的參觀和各種報(bào)道，則更像是企業(yè)在做宣傳的秀場(chǎng)。

 

　　這一狀況對(duì)于促進(jìn)中國(guó)的智能制造的共識(shí)，其實(shí)非常不利。智能制造是一盤人人都在局部的大棋，拼出全局的板塊，讓更多人明了并參與棋局的建設(shè)，才是真正的普及。

 

　　2.工業(yè)4.0在線圖書館

 

　　工業(yè)4.0在線圖書館是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的包含了工業(yè)4.0所有主題的知識(shí)庫(kù)。它包含了平臺(tái)五大工作組的研究成果，聯(lián)邦政府的戰(zhàn)略文獻(xiàn)以及合作伙伴的案例學(xué)習(xí)。例如工業(yè)4.0平臺(tái)介紹，RAMI框架安全，工業(yè)4.0管理殼結(jié)構(gòu)，等等。

 

圖8 德國(guó)工業(yè)4.0在線圖書館

 

　　3.測(cè)試臺(tái)Test Bed

 

　　跟美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的測(cè)試臺(tái)案例一樣，在德國(guó)類似的測(cè)試臺(tái)也在逐漸成為企業(yè)間合作的重要實(shí)踐。

 

　　許多中小型機(jī)械和設(shè)備工程公司已經(jīng)為工業(yè)4.0開發(fā)新組件。他們正在尋找現(xiàn)實(shí)的、復(fù)雜的和相互聯(lián)系的測(cè)試臺(tái)，他們可以通過測(cè)試臺(tái)在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中測(cè)試他們的最新進(jìn)展并為生產(chǎn)做準(zhǔn)備。
 

圖9 工廠路徑優(yōu)化與人機(jī)協(xié)同測(cè)試臺(tái)

 

　　同樣，新的數(shù)字技術(shù)的運(yùn)營(yíng)商需要各種低門檻的方法，來測(cè)試創(chuàng)新的系統(tǒng)方法和網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式，然后應(yīng)用到成熟市場(chǎng)。

 

　　目前在德國(guó)，很多測(cè)試臺(tái)分布在德國(guó)的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)里。復(fù)雜的生產(chǎn)和物流系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)條件下被測(cè)試和進(jìn)一步開發(fā)。把這些測(cè)試臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，并且橫跨多個(gè)測(cè)試環(huán)境進(jìn)行分布式生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)程的模擬仿真。這將最大程度地完成工業(yè)4.0的局部實(shí)踐，具有強(qiáng)烈的示范和推廣意義。

 

　　目前在中國(guó)，測(cè)試臺(tái)仍然不是主流，甚至很少進(jìn)入“智能制造”的語(yǔ)境。不能不說是一個(gè)非常大的遺憾。

 

　　相對(duì)當(dāng)下的各種示范項(xiàng)目而言，測(cè)試臺(tái)是工廠創(chuàng)新的微切口，是協(xié)同制造的試金石。測(cè)試臺(tái)具有輕盈，允許失敗、便于檢驗(yàn)的特點(diǎn)。而中國(guó)式示范項(xiàng)目的“許勝不許敗”的匯報(bào)屬性，決定了它的真實(shí)性和普及性，是一個(gè)大大的問號(hào)。

 

　　德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)的實(shí)踐之一就是想要優(yōu)化訪問現(xiàn)有的測(cè)試臺(tái)，特別是針對(duì)中小企業(yè)。如果沒有這些測(cè)試臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)，局部的優(yōu)化和創(chuàng)新很難，

 

　　4.德國(guó)中小企業(yè)工業(yè)4.0實(shí)施指南

 

　　中小企業(yè)如何實(shí)施工業(yè)4.0？對(duì)于德國(guó)工業(yè)4.0工作組，這也是首先需要回答的問題。

 

　　在此，我們需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)的是，德國(guó)工業(yè)4.0是真正為中小企業(yè)服務(wù)的——不理解這一點(diǎn)，就是曲解工業(yè)4.0的本意。

 

　　而這跟中國(guó)當(dāng)下的示范項(xiàng)目不同。在中國(guó)工業(yè)4.0正在展開的實(shí)踐中國(guó)制造2025中，中小企業(yè)似乎被整體遺忘了。

 

　　德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)在過去一年中，試圖回答一個(gè)問題：面對(duì)工業(yè)4.0變革，中小企業(yè)需要做什么？怎么做？

 

 

　　VDMA德國(guó)機(jī)械及制造商協(xié)會(huì)聯(lián)合KIT的WBK學(xué)院、Dik（Department of Computer Integrated Design）等幾個(gè)單位，共同完成了《中小企業(yè)4.0實(shí)施指南》。

 

圖10 中小企業(yè)實(shí)施指南

 

　　與此同時(shí)，和工業(yè)4.0領(lǐng)跑組織（包括博世、菲尼克斯、Festo等），一起舉辦workshop（車間現(xiàn)場(chǎng)）來指導(dǎo)中小企業(yè)的工業(yè)4.0實(shí)施，同時(shí)基于企業(yè)需求進(jìn)行內(nèi)部培訓(xùn)。

 

　　與國(guó)內(nèi)瘋狂追捧工業(yè)4.0的熱浪相比，具有諷刺意味的是在德國(guó)，仍然有許多公司把工業(yè)4.0作為一個(gè)威脅來看待，而不是當(dāng)成一個(gè)機(jī)會(huì)或者一個(gè)新的商業(yè)模式的推動(dòng)者。

 

　　許多德國(guó)中小企業(yè)，也在到處詢問，“工業(yè)4.0到底是什么”。

 

　　這個(gè)正在開始顯得有些愚蠢的問題，其實(shí)從來不曾有人給過清晰的答案——德國(guó)工業(yè)4.0的發(fā)起者對(duì)此也無能為力。

 

　　但德國(guó)工業(yè)4.0工作組堅(jiān)持認(rèn)為，具體的解決方案，一定比“工業(yè)4.0是什么”要多。但這些方案，目前尚都躺在黑暗中不被人所見。更重要的事，德國(guó)裝備制造行業(yè)的商業(yè)前景，一定是多樣性的。

 

　　做為參與者之一的電氣電子協(xié)會(huì)ZVEI，給出了工業(yè)4.0產(chǎn)品原則的基本結(jié)構(gòu)。

 

圖11：工業(yè)4.0產(chǎn)品原則的階段，來源：ZVEI

 

　　有了這些指導(dǎo)性原則，德國(guó)4.0工作組鼓勵(lì)每個(gè)公司必須建立自己的工業(yè)4.0的觀點(diǎn)，并且開發(fā)自己的思想去使用這些新的潛力。這真是一個(gè)看似避重就輕，但卻是充滿誠(chéng)意的答案。

 

　　工業(yè)4.0表現(xiàn)形式的多樣性，無與倫比的多樣性。

 

　　因此，《中小企業(yè)4.0實(shí)施指南》（簡(jiǎn)稱《4.0指南》）就是為中小型工廠和企業(yè)提供發(fā)展自己的工業(yè)4.0商業(yè)模式的工具，從而支持他們實(shí)現(xiàn)自己的工業(yè)4.0。而出于多樣性的原因，該指南并不打算代表一個(gè)現(xiàn)成的策略去滿足每一個(gè)公司的工業(yè)4.0需求。

 

　　相反，它僅僅對(duì)個(gè)體提供工具和過程方法論，用于發(fā)展自己公司獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和專業(yè)技能。

 

　　《4.0指南》指導(dǎo)分為5個(gè)部分，包括預(yù)備、分析診斷、創(chuàng)新、評(píng)價(jià)和實(shí)施階段。通過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和車間現(xiàn)場(chǎng)的組織方式來推動(dòng)企業(yè)對(duì)整個(gè)技術(shù)和商業(yè)模型的認(rèn)識(shí)。

 

圖12 五個(gè)步驟

 

　　5.工業(yè)4.0安全指南

 

　　工業(yè)4.0除了產(chǎn)品，制造和標(biāo)準(zhǔn)化方面的工作，最重要的內(nèi)容就是關(guān)于安全。盡管關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的討論和對(duì)話非常多，但所有的討論，必須具體到產(chǎn)品層面，才能實(shí)現(xiàn)這種安全。

 

　　實(shí)際上，德國(guó)專家組認(rèn)為，這個(gè)問題有時(shí)候不是來自于外界的，而是來自于內(nèi)部的，如圍繞著產(chǎn)品的知識(shí)沒有得到很好的保護(hù)。

 

　　如果安全性方面做的不夠，或者存在漏洞的話，相關(guān)的信息和知識(shí)就會(huì)被破壞或者是泄露出去，所以德國(guó)也需要找到有關(guān)的解決方案，應(yīng)對(duì)現(xiàn)在的狀況。

 

圖13 德國(guó)工業(yè)4.0的《工業(yè)4.0安全指南》

 

　　為此，德國(guó)工業(yè)4.0工作組，完成了《工業(yè)4.0安全指南》。這個(gè)實(shí)施指南不光是幫助中小型企業(yè)來加強(qiáng)安全，更重要的是幫助他們進(jìn)行更好的發(fā)展，保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

　　基本思路是工業(yè)4.0是靠數(shù)據(jù)和軟件驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這就帶來一個(gè)開放、跨越組織邊界的全新命題。在這里，既有全新的依賴性，又有新形式的攻擊界面，這讓信息安全漏洞露出巨大的軟肋。

 

圖14 三大關(guān)鍵詞

 

　　解決這種安全的最好思路包括一些基本原則。如減少部件，設(shè)計(jì)可靠的組件和模塊；檢測(cè)機(jī)制，需要設(shè)計(jì)早期預(yù)警和控制方式；建造，需要設(shè)計(jì)出受攻擊后的恢復(fù)體系。

 

　　美好的更多，待續(xù)

 

　　《德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)的年度成績(jī)單》一文源于我們“德國(guó)工業(yè)研究組”對(duì)工業(yè)4.0進(jìn)展的長(zhǎng)期跟蹤。分為上下篇，此為上篇。

 

　　下篇將重點(diǎn)描述工業(yè)4.0的評(píng)價(jià)體系與評(píng)級(jí)——這應(yīng)該是國(guó)內(nèi)最為好奇的工業(yè)實(shí)踐了。德國(guó)工作組給出了智能產(chǎn)品和智能生產(chǎn)的分級(jí)思路。