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工業4.0的四大特質與虛實融合系統(CPS)

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科技產業資訊室 - David 發表於 2015年2月5日

圖、工業4.0的四大特質與虛實融合系統(CPS)


在『台灣製造業注意”中國版工業4.0”來了』與『淺談”工業4.0”對台灣產業的影響』兩文中,我們分別介紹了德國”工業4.0”政策以及近期中國大陸在”中國版工業4.0”所進行的工作。本文進一步討論要提供”工業4.0”解決方案(Industry 4.0 Solution Provider)所需具備的核心思維與觀念。

“工業4.0”的核心課題就是虛實融合系統(Cyber Physical System, CPS)。所謂的”虛實融合系統就是網際網路世界(虛擬世界)與實體世界(實際工廠世界)完美融合後的系統與世界”。而何謂的完美融合,就是將虛擬世界與實體世界優點完全利用後的世界,特別是將虛擬網路世界的優勢發揮出來的世界。

從中國太極與陰陽觀點,虛實融合的世界也是一個”陽中有陰,陰中有陽”的世界。

虛擬世界、網路世界或互聯網世界的優點,包括零距離、去中心化與分散式的。零距離也導引出網路互動是即時性,有了移動互聯網之後,這種即時特徵更加凸顯。零距離也導致了中間層的消失,並造成實體商業行為的去中間化。去中間化也導致兩極化,造成大者恆大,小者為機會。分散式的網狀結構及去中間化,也導致原本金字塔結構變的扁平。

虛實融合系統,將會讓實體世界或實體商業營運模式,逐漸往虛擬化的世界前進,或是具有虛擬世界的特點。

換言之,”虛實融合系統”就是”製造業的互聯網化(或移動互聯網化)”或”製造系統的互聯網化(或移動互聯網化)”或”產業供應鏈的互聯網化(或移動互聯網化)”。

“工業4.0” 有四個本質,分別為基於網際網路的、基於個性化服務的、基於數據決策的、基於高效節能的。掌握這些特質,方能設計出合適的解決方案。

首先,”工業4.0”的本質是網際網路。我們都知道,”工業1.0”是基於工業革命,瓦特發明蒸汽機,人類第一次開始運用了動力系統。”工業2.0”是基於電力與流水線生產,人類開始了大規模製造。”工業3.0”是基於電腦與自動化技術,電腦運算與邏輯控制逐漸滲透到工廠每個環節。

“工業4.0”是基於網際網路技術, 如果套用中國大陸的用法,也可以說,工業4.0是基於”互聯網思維”下的工業生產模式。網際網路的諸多特徵與效益,將讓工業生產重新改觀。如前面所說的零距離、去中心化與分散式。

其次,”工業4.0”是基於個性化服務。在『C2B將成為產業升級的未來』與『C2B商業模式的核心思維與未來發展』文章中,我們已經討論多次C2B商業模式(Customer to Business Model)。我們也認同馬阿里巴巴集團創辦人馬雲的預言,未來產業生態都是C2B商業模式。 

C2B商業模式將使得傳統大量製造,產品供給推動的B2C商業模式轉變成C2B。C2B是個性化的、客製化的與服務的。未來C2B屬於”小量、多樣”生產的 ,未來C2B也屬於無庫存與訂製生產的。

服務思維是”工業4.0”有別於”工業3.0”的關鍵,並且是”以使用者為核心的服務”。客戶是上帝,滿足客戶的真實需求或創造客戶真實需求才是關鍵。C2B與個性化服務,也會將企業的疆界打破,讓客戶或供應商進來參與公司的技術開發、生產製造與銷售服務。”工業4.0”也一定是”開放創新”的,至少是”半開放創新”的。

服務讓所有供應鏈或生態系統均以提供服務,滿足個性化的需求為最高基準。

“工業4.0”是基於數據決策。因為有了互聯網技術、移動互聯網技術與物聯網技術,生產設備與企業經營的數字化更加提升,所有的經營決策都是基於數據的。基於數據也是智慧製造(或稱智能製造)的基礎。

如果從情報理論來說,所有的銷售決策、產品發展決策、技術開發決策、甚至人力資源決策等都是基於數據的,或說是基於資料、資訊與情報的。以工廠管理來看,在半導體或光電產業已經累積多年的MES系統或是PLM系統將逐漸滲透到各行各業,所有的決策與控管都是基於數據的。

最後,”工業4.0”是基於高效節能。這個論點其實是有時代與環境背景的,因為資源的逐漸缺少(資源的缺少也導致原料與資源價格的高昂),包括水、電、氣體與石化資源等。資源的減少將讓所有的生產與製造行為朝向綠色製造或節能製造方向前進。

綠色製造不僅是生產過程的節能減碳(其實應該說是所有產業供應鏈與企業價值鏈的節能減碳),甚至所生產的產品也要是節能減碳或是綠色環保的。例如再生紙、可回收塑料或是可回收材料製品等。

工業4.0是一個大趨勢,也是一個自動化行業的大風口, 掌握虛實融合系統(CPS)的內涵,及”工業4.0”基於網際網路的、基於個性化服務的、基於數據決策的、基於高效節能的四大特質,方能針對客戶工業4.0的需求提供真實的解決方案。

當然,這些解決方案也要是基於互聯網思維(Internet Thinking)或是移動互聯網思維(Mobile Internet Thinking)或是物聯網思維(IoT Thinking)。(1487字)



 


 
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