德国工业4.0深度揭秘之工业4.0三大路径

德国工业4.0深度揭秘之工业4.0三大路径-1

从德国工业4.0体系来看，将来会出现三大集成，分别是纵向集成、端到端集成和横向集成，这也反映了三大商业模式的形态。从集成发生的边界来看，纵向集成发生在车间，也就是工厂内部；端到端集成涉及到产业链，是产业链边界的体现；而横向集成是跨越了多条产业链，可以体现为产业生态的边界，这也是最大范畴的集成活动。

集成的边界实际上代表着网络化程度的不同，一般来说，网络化程度代表着其商业模式的复杂度，同时也代表其持续性，一个较为复杂的价值网络，可以形成更好的网络外部性，为企业提供了更好的竞争优势来源，这是我们关注工业4.0时代的商业模式的根本理由。

演化经济学家威廉.拉佐尼克在《车间的竞争优势》一书中指出，迄今为止的历次工业革命，都是从车间的技术革新开始的。我们很容易理解，第一次工业革命产生工厂以来，人类社会就形成了一个个以工厂形式存在的生产单元，这也是现代工业文明的一种存在状态。在工业4.0时代，车间的革命将继续，由于网络化在生产制造价值创造体系中的存在，将产生一种新的工业价值生态，这种新工业价值生态将是人类生产力得以释放的最突出特征。

在工业4.0时代，除了传统的车间革命，网络化为产业链的信息集成提供了便利。处于产业链上的主导地位的企业，有机会后向集成供应链的信息，从而为智能工厂提供更好的原材料供应能力，为企业实现大规模定制提供可能性；另外，企业还可以利用智能工厂带来的优势，进一步延展价值链，介入到渠道服务中去，一方面可以直接通过服务互联网（IoS,Internet of Services）提供消费互联网类似的电子商务服务，另外一方面，考虑到智能工厂的能力，企业还可以提供应用商店，通过类似苹果APP store一样的方式，扩展产品的增值服务范畴。

更进一步，当网络化在多个行业得到应用后，如果拥有一定的标准化数据及信息标准，不同的行业代表的产业链将产生交织，形成横向集成的模式，最终促进新工业价值生态的诞生。

从价值创造的角度来看，横向集成所产生的新工业价值生态更具有颠覆性，因为它很可能会产生在传统的产业边界内无法创造的价值。这正是横向集成所带来的优势，也是互联网技术对人类社会最大的贡献。与此对比，传统消费互联网

的改变可能是微不足道的，因为人类社会的大部分价值创造，还主要发生在物理世界，高度网络化在工业领域的应用，促使了这种改变的发生。

从工业4.0三大基本模式涉及的边界来看，其难度各不相同。纵向集成一般可以通过工厂管理者统一要求，比较容易实现，因为工厂管理者拥有较大的资源调动权；端到端集成涉及到产业链上的不同利益相关者，因此实现的难度会增加，主要是利益的问题不容易获得统一；当然，横向集成涉及到不同行业的企业，其利益协调会更加困难，实现难度会更高。

第一节 纵向集成是基础

与工业4.0计划的横向集成和端到端集成不同，纵向集成是针对企业边界内的各种IT系统集成来讲的，企业可以自行通过各个层次的IT系统集成，实现企业内部的效率提升，从而实现竞争优势。一般来讲，我们可以把企业的IT系统按照从高到低分为管理系统、运营系统、制造系统、基础设施等，可以实现这些系统的纵向集成，自然可以提升企业效率，同时还可以提升企业生产的灵活性。

目前大部分企业的管理系统难以跟制造系统集成，主要原因是制造系统的技术性偏强，相关数据需要经过管理人员筛选和优化才能进入管理系统，这样管理人员才可以看得懂相关数据。例如，MES、ERP等系统的大部分数据，直接给管理人员是看不太懂的，或者难以明白工厂现场具体发生了什么事情。

对于一个生产制造企业来讲，它有两个生命周期，一个是工厂的生命周期（Factory Lifecycle），另外一个就是常说的产品生命周期（Product Lifecycle），前者关系到投资、工程、流程以及服务等流程，而后者则是产品计划、开发、设计、生产和服务等流程，两者不是没有关系，只是在一般的经营管理中，似乎这两者难以紧密关联在一起，因此也难以实现最佳的企业效率。

如果企业要实现企业内部的经营效率提升，应该通过纵向集成模式来推动相关工作。如果结合到企业声明周期和产品生命周期来理解，前者是从企业管理的角度来看的，而后者是从生产制造的角度来理解的。在企业经营中，企业生命周期涉及的管理主要是常说的职能管理，产品生命周期涉及到的管理主要发生在生产现场。

如果考虑到工业4.0的研究主题是自动化、信息化和网络化，当企业分别在职能管理领域实现了较好的信息化，在生产现场也实现了较好的自动化，那么企

业接下来就需要解决网络化的问题，如果可以实现生产相关的产品和设备信息跟管理层的经营系统连接，企业和产品生命周期的管理就会达到一个很高效率，这也就是纵向集成所想达到的最佳状态。工厂生命周期管理主要从投资开始的，并通过经营计划、生产以及服务等实现这些年流程。对于工厂经营者来讲，他们比较关心投资收益，有些工厂还是上市公司，他们更为从从财务视角关注公司的经营。例如，工业4.0研究院曾经服务的一个百年历史的制造公司，他们的核心部门是经济运行部，该部门加上财务部，就形成了工厂生命周期的核心部门，是公司决策层所关注的焦点。

虽然工厂生命周期管理是企业经营者关注的重要方面，但对于制造企业来讲，从产品生命周期去实现生产制造工作，则显得更为重要，因为产品生命周期管理设计到原材料采购、产业设计、产品生产、产品销售等多个跟生产制造息息相关的环节，这也是工厂创新的关键所在，但部分工厂正是通过产品研发获得了市场机会。我们很容易理解，苹果公司显然不是董事会决定了iPhone的出现，苹果的研发部门是iPhone出现的真正源头，他们不断吸纳新技术和工艺，最终才创造出iPhone这样的产品。

——工业4.0研究院编著