工業(yè)4.0直接緣于2008年金融危機導(dǎo)致的經(jīng)濟危機。當時德國提出，工程和制造業(yè)等核心行業(yè)要做出改變，變得更有效率，才能夠渡過金融危機。討論階段歷時三年，2011年開始落地。7年來，工業(yè)4.0經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：柔性化、定制化生產(chǎn)，企業(yè)從產(chǎn)品平臺向服務(wù)平臺演進；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實。

   未來7年，最重要的技術(shù)趨勢是數(shù)字孿生，虛擬世界和物理世界徹底打通，員工能力和商業(yè)模式徹底重構(gòu)，但任何一家企業(yè)都不可能憑一己之力做到這些，聚焦核心，打造生態(tài)，是領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè)的普遍做法。

過去七年的工業(yè)4.0

今天，我?guī)Т蠹铱纯垂I(yè)4.0在德國的7年發(fā)展歷程。

 起初工業(yè)4.0的理念是，在工程和制造業(yè)中加入數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)兩點：一方面是更加靈活，更加定制化，企業(yè)可以為顧客定制化生產(chǎn)產(chǎn)品。另一方面是顯著提高生產(chǎn)效率。

工業(yè)4.0報告是在2011年公布的，它在數(shù)百個公司里進行了廣泛討論，定期在工業(yè)4.0平臺上彼此分享經(jīng)驗，逐漸形成了如何實施它的概念。兩年之后，大家非常清楚地認識到，對于德國工業(yè)在全球保持競爭力來說，工業(yè)4.0的這兩個核心概念是遠遠不夠的。

為什么？

很明顯，更加靈活地服務(wù)顧客，為他們生產(chǎn)定制化的產(chǎn)品很有吸引力，提高制造生產(chǎn)效率也很有吸引力。但是如果看看正在發(fā)生什么，很快就會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的本質(zhì)發(fā)生了變化。從產(chǎn)品本身變成了平臺。如果你只是關(guān)注高效地生產(chǎn)產(chǎn)品，或者根據(jù)客戶要求為產(chǎn)品提供更多配置選項，這很好，但還不夠。我們要退一步，看產(chǎn)品本身，只有把它看作是一個服務(wù)平臺才可以。

于是德國推出了工業(yè)4.0的后續(xù)舉措，思考企業(yè)作為一個軟件平臺的未來是什么？作為一個服務(wù)平臺的未來是什么？服務(wù)是產(chǎn)品離開工廠之后通過平臺上供的，這是我們在國內(nèi)開展的第二個計劃。一旦你有了一個智能產(chǎn)品之后，就要立刻思考，我是否可以完全改變這個產(chǎn)品的工程設(shè)計方式？事實上，你必須要改變。2015年，我們開始提并強調(diào)這個概念。

德國SAP公司的“智能工廠”相關(guān)演示。

圖/新華

很快我們認識到僅僅有競爭力和活下來還不夠，即便有工業(yè)4.0的制造，即便把產(chǎn)品定義為平臺，比如一輛車可以成為一個軟件平臺，很多醫(yī)療設(shè)備會成為軟件平臺，風機可以成為軟件平臺。你很快就會意識到這些設(shè)備在運營過程中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，我們要重新思考如何利用人工智能和機器學習來分析產(chǎn)品所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，要有能力將這些數(shù)據(jù)實時帶入到機器的運行周期中，利用這些數(shù)據(jù)。因此，我們推出第三個項目——自動化系統(tǒng)或者人工智能。如果有工業(yè)4.0，有智能化產(chǎn)品，接下來就是如何適當使用數(shù)據(jù)來縮短周期。

一個公司在數(shù)字時代要想生存下去需要做到三點：第一，用數(shù)據(jù)來推動商業(yè)成果；第二，縮短做一切事情的周期，這是競爭的關(guān)鍵，要明顯縮短設(shè)計、制造和實時運營反饋的周期；第三，根據(jù)消費者的需求提供定制。

我們發(fā)現(xiàn)事實上縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和利用數(shù)據(jù)來推動商業(yè)成果的能力比靈活定制化更加重要。這三點都很重要，但是我們獲得的益處其實是從數(shù)據(jù)而來。

從2011年開始，德國軟件工業(yè)開始搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺。如果有了智能生產(chǎn)的智能產(chǎn)品，工廠又實現(xiàn)智能運營，就必須要有共性技術(shù)把它們結(jié)合在一起，很多的公司必須要更換它們傳統(tǒng)的系統(tǒng)。公司如果想在保持競爭力，必須要上云，可以是私有云、可以是公有云，可以混合云，但是用過去的系統(tǒng)是不行的。

在德國從軟件公司開始，我們有SAP、西門子這樣的大公司，還有中等公司的聯(lián)盟，他們都開始搭建新的平臺，用新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺來連接所有的一切：車間中設(shè)備上的智能產(chǎn)品，在鐵路系統(tǒng)的機車上運行的設(shè)備，化工廠的閥門等等。平臺連接所有的設(shè)備，通過傳感器搜集數(shù)據(jù)，讓所有業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)變得透明，提高生產(chǎn)效率，縮短周期，創(chuàng)造新的滿足客戶需求的產(chǎn)品。這是工業(yè)4.0能夠?qū)崿F(xiàn)的重要基礎(chǔ)。

未來七年的工業(yè)4.0

上面只是過去七年中所發(fā)生的事情，我們正在思考接下來的七年。當然上面所有說的并非已經(jīng)完全實現(xiàn)了，實際上德國的各個公司接受這些新概念的速度是不同的，在這方面領(lǐng)先的公司，商業(yè)產(chǎn)出更好，公司運轉(zhuǎn)速度更快，財務(wù)表現(xiàn)也更佳。

未來有許多機會。第一，我們在經(jīng)歷新的技術(shù)變革，其中最重要的技術(shù)是數(shù)字孿生。產(chǎn)品在物理世界真實存在之前就已經(jīng)在虛擬數(shù)字世界中存在，一旦你有了數(shù)字孿生，你可以虛擬設(shè)計產(chǎn)品，可以模擬市場，可以把產(chǎn)品配置成客戶需要的樣子，可以設(shè)計產(chǎn)品性能和經(jīng)驗，所有的一切都可以在數(shù)字化世界中完成，不需要任何物理世界中的操作。

第二，我們要重新思考產(chǎn)品的構(gòu)成要素，要重新考慮產(chǎn)品作為軟件平臺的問題。一個由軟件運營的機械設(shè)備，你可能不確定兩年后需要它提供什么服務(wù)，而它是每天運行的真實設(shè)備，如果不控制好可能會傷害人類，會很危險。所以我們需要重新思考如何驗證這些產(chǎn)品，讓這些產(chǎn)品能夠更新軟件，實現(xiàn)新的功能，這些產(chǎn)品會引入起初沒有測試過的生產(chǎn)流程，那么整個的驗證流程就要重新考慮。這就是我們要重新考慮產(chǎn)品構(gòu)成要素的含義：要重新考慮產(chǎn)品如何設(shè)計和驗證。

很多客戶可能不再買產(chǎn)品了，他們要買的是產(chǎn)品的功能。例如買的不是機車，而是交通能力，這是完全不同的商業(yè)模式。如果你提供高質(zhì)量及時的交通，而且有很好的客戶體驗，就可以獲得溢價，這就變成一個服務(wù)行業(yè)，跟制造行業(yè)不一樣，賣出產(chǎn)品之后通過服務(wù)獲得利潤。此外，分享經(jīng)濟也進入了B2B行業(yè)。

第三，工業(yè)4.0進入了新的層面，就是自動化升級，隨之而來的新工種和對新工作能力的需求。很多人力的工作不需要了，但是我們需要工人做不同的事，因為工業(yè)4.0的領(lǐng)導(dǎo)者在創(chuàng)造新的工作崗位。一些外包的供應(yīng)鏈被帶回了國內(nèi)，更高的生產(chǎn)效率催生對制制造業(yè)供應(yīng)鏈的重組。對于領(lǐng)導(dǎo)者來說，他們把供應(yīng)鏈帶回國內(nèi)，也意味著需要重新去培訓員工來做一些很重要的新工作，工作種類在發(fā)生改變。

這對于德國工業(yè)來說既是機會也是挑戰(zhàn)，因為以前可能你是一個典型的工程公司，現(xiàn)在要變成一個軟件公司；以前你是一個產(chǎn)品銷售公司，現(xiàn)在要變成服務(wù)公司，以前你是一個離散制造業(yè)的負責日常運營的流程管理公司，現(xiàn)在你的員工必須更為靈活地實時滿足客戶的定制需求。這些都是巨大的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，我們需要思考如何創(chuàng)造一個系統(tǒng)來培訓幾百家不同的公司，以改進他們的業(yè)績。

對于德國來講這非常重要，默克爾總理經(jīng)常請商業(yè)領(lǐng)袖討論這方面的問題。三個月前的一個會議上，她請商業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人來討論德國的制造業(yè)、人工智能（AI）、如何用AI技術(shù)推動國家發(fā)展。

為了回答她的問題，我們開始比較世界各地的AI情況，德國擅長什么，美國擅長什么，我們認為世界上唯一能夠跟我們競爭或者合作的除了美國、歐洲鄰國以外，就是中國。中國發(fā)展AI的方式是驚人的。

對于德國來說，我們關(guān)注制造業(yè)，我們在B2B方面非常強，但我們的B2C行業(yè)不是很強，我們會用人工智能、機器學習和機器人來搭建基礎(chǔ)架構(gòu)，使我們能夠?qū)崿F(xiàn)定制產(chǎn)品和服務(wù)。人工智能技術(shù)在制造行業(yè)將會扮演重要角色，我們對此會大量投入，包括機器人、語音識別上的人機合作技術(shù)，未來人與機器交流的常態(tài)就是你與機器對話，在車間中也是如此。

我們跟客戶在多方面展開合作，但是我們每次的討論總是從你是以何種方式、何時向哪些目標客戶銷售多少產(chǎn)品及服務(wù)開始的。這個問題很簡單，但是回答很難。

對汽車行業(yè)，你賣了多少車，什么配置，賣給了誰，什么時候賣的，再加上電動車有多少，多少賣給終端用戶，多少賣給零售商，多少是共享汽車？共享經(jīng)濟中汽車售價多少？能否單獨賣零部件？面對這樣簡單的問題，我們就能發(fā)現(xiàn)未來有多么不確定。

任何的公司都適用這個問題。如果你是一個制造醫(yī)療設(shè)備的公司，是賣機器，還是向病人賣診斷能力？我們現(xiàn)在已經(jīng)有公司在這么做，有德國公司過去是賣設(shè)備的，現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)了一種辦法來優(yōu)化設(shè)備的治療方案，使得病人的預(yù)期壽命可以延長五年，他們不再去賣設(shè)備，而是賣服務(wù)。他們賣的是一個承諾，某類病人來找我們可以多活至少五年。

這些問題，是過去50年工業(yè)界不需要回答的問題，過去50年有很多自動化，但是沒有革命?，F(xiàn)在我們正在進入這樣一個領(lǐng)域，要重新思考將來如何把產(chǎn)品和服務(wù)結(jié)合起來賣給最終用戶。

改變一切的數(shù)字孿生技術(shù)

接下來的問題是，依靠我自己可以做到這些嗎？還是要打造一個生態(tài)來實現(xiàn)？因為很多工程公司都不是軟件公司，他們還不知道如何為產(chǎn)品打造軟件平臺。

再下一個問題是你未來跟誰競爭？德國的汽車行業(yè)幾年前就沒有看到特斯拉會成為它們的競爭對手，空客在國防業(yè)務(wù)也沒有看到新的太空火箭的出現(xiàn)。所以我們要不斷問這三個問題：我們能出售什么產(chǎn)品和服務(wù)？什么合作伙伴可以幫我們實現(xiàn)目標？我們會和誰競爭？如果我們能就這些問題進行很好的對話，就能夠獲得一些新的見解和結(jié)論。

我們建議德國工業(yè)界要為未來做好準備，要有智能產(chǎn)品，要有智能生產(chǎn)，賣的是產(chǎn)品加服務(wù)。你在賣產(chǎn)品時可能還沒有服務(wù)，但產(chǎn)品用了兩年以后要有服務(wù)。你的產(chǎn)品是一個服務(wù)平臺，要用很多年，你作為一個產(chǎn)品制造商，能否參與到它的價值增值過程？這是新的商業(yè)模式，聽上去很簡單，但實施起來非常復(fù)雜，這是我們正在做的，我們跟德國企業(yè)在這三個領(lǐng)域同時協(xié)作。

我們對于單個公司的建議是，為你的核心業(yè)務(wù)——軟件平臺——做好準備，準備好一切都要數(shù)字化，這能夠帶來透明、縮短周期；讓你的核心產(chǎn)品做到個性化，從而與客戶緊密綁定；然后要聚焦核心業(yè)務(wù)，你不需要做所有的事情，所以要聚焦在核心能力，強化優(yōu)勢。

然后我們開始考慮即將到來的數(shù)字化革命，那就是數(shù)字化孿生。我們相信，工程和制造類企業(yè)的下一個趨勢就是數(shù)字孿生。

這是一個新的平臺，你可以通過數(shù)字孿生的數(shù)字渠道去營銷你的產(chǎn)品，可以數(shù)字化的賣給客戶，可以提供數(shù)字化的制造、服務(wù)。這方面已經(jīng)有一些試驗項目，目前行業(yè)還沒有一個一體化的解決方案，但是接下來五年內(nèi)會出現(xiàn)。我們認為公司會有新的平臺是圍繞“數(shù)字孿生”產(chǎn)生的，它會控制公司的一切流程。

一旦你有了數(shù)字孿生，一旦將公司運營和數(shù)字孿生連接起來，商業(yè)模式就會發(fā)生變化。你將可以發(fā)展新業(yè)務(wù)，圍繞產(chǎn)品服務(wù)平臺獲得收入。

接下來是技術(shù)基礎(chǔ)。一個制造、工程公司要進入新時代，他們需要什么？就是這些：智能產(chǎn)品、智能服務(wù)、新價值和新商業(yè)模式。

每一個公司都需要了解“數(shù)字孿生”，如何運營軟件平臺的操作系統(tǒng)；會有許多新的電子器件，需要很多傳感器，還有硬件安全技術(shù)，邊緣設(shè)備上的機器學習，消費化的人機交互，比如語音和數(shù)字身份傳感器，從產(chǎn)品中搜集數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序接口（API）、還有新的制造技術(shù)比如3D打印。

關(guān)于智能服務(wù)，需要平臺，需要物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、機器學習框架，需要數(shù)字服務(wù)工廠，因為一旦推出產(chǎn)品，它是一個軟件平臺，還需要有一個每周能給客戶提供數(shù)字服務(wù)的工廠，它不能停工，也是一個新的賺錢工具。還需要一個數(shù)據(jù)空間來交易這些數(shù)據(jù)，可能是和競爭對手交易，因為你的競爭對手有你想要的數(shù)據(jù)，你也有你的競爭對手想要的數(shù)據(jù)，需要建立市場。

同時，還要有監(jiān)管，因為如果不正確地控制植入了AI的設(shè)備，對人來來說會很復(fù)雜和危險。那么就要考慮如何構(gòu)建對產(chǎn)品行為的動態(tài)驗證，因為軟件一直在變。

然后你要考慮針對客戶的新的商業(yè)模式和體驗，以及用戶獲得產(chǎn)品的便利性，如何為服務(wù)收費，如何建立新的商業(yè)模式。同時我們也在考慮商業(yè)的數(shù)字孿生，能否為所有的制造產(chǎn)品在“數(shù)字孿生”之外提供“商業(yè)孿生”，在這之下，你需要提供基于云的服務(wù)和根據(jù)顧客需求提供解決方案。

我們正在這些領(lǐng)域努力，目前沒有任何一個公司能夠掌握所有這些環(huán)節(jié)，但這就是工業(yè)4.0在德國的未來，接下來的五年很多設(shè)想會變成現(xiàn)實。會有很多挑戰(zhàn)，企業(yè)的管理層會抗拒這些變化，這很好理解，因為他們要做不熟悉的、費力的事情。還有監(jiān)管，政府可以通過監(jiān)管鼓勵這些變革發(fā)生。還要考慮公司組織靈活性的問題，既要提供很好的產(chǎn)品服務(wù)和商業(yè)模式，同時還要能賺錢。你不能放棄核心業(yè)務(wù)，同時也要做新的業(yè)務(wù)，那么怎么調(diào)整公司的組織？這存在很多的挑戰(zhàn)，但如果做得好，收益也很明顯。