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在全球引起了热浪,但没有一个国家,像德国这样,成立专门的机构进行深耕细挖。整个工业体系,都围绕工业4.0进行构建。如此抽象的一个概念,硬是被德国人一笔一划地描绘出来。

德国工业思维,看得见,却未必学得会。

工业4.0的金字塔司令部

德国成立的工业4.0平台,是“工业数字化”数字生态系统的中心枢纽,来自150多个组织的350多名利益相关者,参与平台的工作。而它的核心是各个工作组,通过各领域专家的协同、中小企业的支持,以及组织开展国际合作,从而将各种专业知识汇聚在一起。

它采用了一种扁平的决策机制:从顶层的工业4.0平台,到中间的标准化委员会(standardization council industrie4.0, sci4.0)和面向企业的实验室网络(lab networks industrie4.0, lni4.0)。这是一个从上到下、从下到上的三元治理结构。

图1:金字塔型决策机制

但在一开始,工业4.0平台也是一种“乱糟糟”的结构。

工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

图2:早期工业4.0平台的结构(2016)

对比2016年的工业4.0平台,就知道这两年,工业4.0平台的组织结构进行了精致的进化。

目前工业4.0共有六个工作组,包括第一工作组wg1,主要是参考架构、标准和规范,主席来自abb;第二工作组则是技术与应用场景,主席来自菲尼克斯;第三工作组是互联系统的安全性,主席来自博世公司;第四工作组是法律框架,主席来自蒂森克虏伯;第五工作组是就业、教育与培训,主席来自德国金属工业协会;第六工作组是工业4.0的数字化商业模型,主席来自埃森哲咨询公司。

2016年4月,在柏林成立了德国工业4.0标准化委员会(sci4.0),目标就是协调国际标准组织。sci负责跟这些密密麻麻的国际组织,进行对标和连接,从而最终建立德国自己的工业4.0的技术路线图和标准架构。这个组织最大的特点就是跨领域,它很好地结合了机械、电气和it领域,因此,受到广泛的欢迎。

图3:标准环生的工业4.0

而对待不同的国家战略,sci有条不紊地跟中国智能制造、美国联盟iic、日本ivi协会、法国、意大利、澳大利亚都建立了合作机制。

最下面是工业4.0实验室网络(lni4.0),负责具体落实标准的测试、实验和反馈。这是一个面向企业、面向落地的应用型组织。它最大限度地把德国工业4.0所有能达成的共识,用实践和落地的方式,传递给了德国中小企业。

图4:三元治理的循环

有了这三者的分工,工业4.0可以在各个层面上,轻松对接。既推动德国企业的相互联系,又大大促进国际交流。目前德国工业4.0已经跟中国、美国iic、日本工业价值链ivi、澳大利亚、法国和意大利等,都建立了双边对接关系。中德两国于2015年5月成立了中德智能制造/工业4.0标准化工作组。目前已在参考模型互认、信息安全和功能安全、工业网络与边缘计算、案例、预测性维护、人工智能应用,以及工业4.0组件/管理壳/数字双胞胎等方面开展合作交流。

可以说,德国精确地构建了一个面向工业4.0的顶层治理结构。

如德国战车一样的精准。

向工业互联网拓展:基于价值的服务vbs(value-based scenario)

在工业4.0的大背景下,人们渐渐意识到,要实现制造业数字化,除了技术驱动的自下而上的方法外,还必须通过自上而下的驱动方式。后者来自业务场景和商业模式的驱动,从而衍生出很多的技术应用实例。而这些实例,同样是获得新产品、解决方案和服务,以及标准化的基础。

如何在技术层面上以实例的形式描述参与者与技术系统的相互作用。已经通过工业4.0平台的具体应用场景来设定考虑范围。

德国工业4.0 平台提出了一种新的想法:基于价值的服务(value-based scenario, vbs),即基于场景出发,考虑数字工业服务的价值。

在考虑产品是一台机器设备的情况下,传统只有两类角色:设备供应商和设备拥有者。

图5:基于价值的服务应用场景vbs

然而工业互联网的广泛应用,使得这个最传统的应用场景,正在引入两个额外的角色:服务平台运营商和数据驱动型服务商。

那么在将来,谁将完成这些额外的业务角色?是机器的供应商,还是机器的拥有者。这个问题随着数字技术的引入,众多的第三方已经蜂拥而至。这也是工业互联网平台最令人困惑的一点:每家供应商角色,都在模糊,而且都在交叉。

德国工业4.0平台认为,基于vbs的应用场景的推进,是深化工业4.0的重要基石。

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