思略特咨詢公司（Strategy&）和普華永道（PwC）聯合市場研究機構TNS Emnid最近針對工業4.0這一行業關注熱點進行了一項調研，包括235家德國工業企業和員工，涉及制造和工程、電子和電氣系統、信息與通信、汽車與流程等多個行業。隨后由思略特咨詢公司推出的《工業4.0：工業互聯網的機遇與挑戰》報告詳細闡述了工業4.0（或者一些人所說的第四次工業革命）所帶來的機遇與挑戰。

實現工業4.0需要大量投資

思略特咨詢公司的調研結果表明：工業4.0將極大地革新和顛覆企業產品和服務組合，進而提升客戶滿意度；工業4.0實現了產品、商業模式以及價值鏈的數字化和互聯互通；要實現工業4.0，需要大量的投資，投資規模不可低估。

工業4.0的精髓是提升相關數據的可用性和集成度。目的是將價值鏈上所有的產品、公司和資源進行互聯互通，從可用數據中挖掘附加值，從而最終實現客戶價值的最大化。要實現工業4.0，必須要徹底革新相關流程、產品和服務組合，以及現有的商業模式。這些革新只有在公司高層的推動下才能成功。

研究顯示，未來5年，企業在工業4.0解決方案上的投資將占其所有資本投資的50%以上。其中，預計到2020年，德國公司每年的投資將高達400億歐元（即428.9億美元），而放大到整個歐洲工業領域，類似投資每年可能會達到1400億歐元（即1500億美元）。此外，該研究預估：未來5年，企業80%的價值鏈將實現數字化。在將來，僅僅是機械上完美無瑕的產品將不足以在全球工業舞臺上大放異彩、馳騁疆場。

目前，有關如何全面實現工業4.0的相關標準尚未制定，數據保護這一難題也未解決。根據調研參與者的反饋，要實現數字化需要企業員工具備特定的資質，這也為企業帶來更多的挑戰。為此，企業必須與政策制定者以及產業協會通力合作共同迎接這些挑戰。

重大變革推動企業實施工業4.0

目前一些重大變革正推動著企業實施工業4.0解決方案。主要變革如下：

更好地集成和管理水平和垂直價值鏈：在所有調查的產業企業中，1/5的企業已經實現產業鏈上關鍵流程的數字化。然而，他們希望部署完工業4.0解決方案之后的5年，生產效能能夠提升18%以上。

實現產品和服務的數字化和互聯互通：物聯網（Internet of Things）/務聯網（Internet of Services）每年將平均貢獻高達2~3個百分點額外收入。對于德國工業企業而言，這些額外收入每年將高達300億歐元（即321.6億美元）。對于整個歐洲工業，這一數字則將高達1100億歐元（即1179億美元）。其中1/5的受訪企業期望其銷售額增加20%以上。

創造數字商業模式，從而為客戶提供量身定做的解決方案：數字商業模式不僅能夠為客戶提供重大價值，而且有潛力顛覆人們的工作和生活。數字商業模式的特點之一就是加深了價值鏈上的水平合作。通過集成數據分析功能，企業能夠更好地滿足客戶需求。數字模式下，企業能夠提供更廣泛的解決方案，并加深與合作伙伴和客戶的合作，從而提供更多的客戶價值。

工業4.0解決方案的核心組件是能夠對數據集中分析和應用。通過分析，可以集中審視企業流程，從而能夠根據審視結果優化這些流程。近來，某汽車供應商通過實施大數據解決方案提升了交付產品的質量和可靠性。基于復雜的分析（高達8000億數據條目以及50TB的年數據規模），此大數據方案實現了海量傳感器數據的互聯和處理。有了大數據方案，該公司能夠及時發現有缺陷的部件，從而在生產流程中盡早排除。

為了確保數據能夠在相應的價值鏈中安全交換，為產品貼上清晰的標簽（比如條形碼、RFID和NFC）以及通過實時數據來控制生產成為當代企業的主要關注點。物聯網的一些典型特點（例如，應用更多的傳感器、內置系統和互聯設備，以及加深價值鏈上的水平和垂直合作）決定了物聯網也將會在工業4.0中發揮重要的作用。

垂直數字化的其中一個方面就是確保數據和信息能夠在多個環節中（包括銷售、產品開發、制造、物流）實現一致流通。通過制造系統互聯互通、系統癱瘓防護，以及分析能力改進，能夠提升質量、增強靈活度和降低成本。

業界某家生產電子部件的龍頭公司已經在其部分工廠內實施了先進的數字化技術改造。通過對各種流程以及價值鏈進行了改進，不僅大大減少了制造過程中的出錯率，而且大大提升了工廠效能。其具體改進點包括：

實現了開發、供應鏈數據，以及制造流程的垂直可用性和集成；提升了實時數據分析能力和數據管理；為所有系統和組件分配了專有IP地址；重要流程全部實現了自動化；持續不斷地度量所有流程和參數。

提升資源利用率和效能

隨著業界希望通過更少的原材料和能源生產出更多產品的呼聲越來越高，工業4.0應運而生，提供最佳方案。工業4.0能夠提升資源利用率和效能，從而為實現高效、可持續生產打下堅實的基礎。

流程和價值鏈實現數字化以后，可能會帶來一系列改進，其中包括：

更好地聚焦價值鏈的核心領域；減少流程冗余環節；實現質量損失的最小化；增強靈活度以及流程一致性。

工業4.0解決方案能夠幫助企業跟蹤物料、產品和流程數據，從而更好地滿足客戶需求。例如，如今許多汽車和電子企業能夠跟蹤、監控來自供應商的全面信息，從而實現了產品的全生命周期管理。通過在制造中部署越來越多的驅動器和傳感器，以及收集所有產生的數據（而非有選擇性地收集數據），不僅能夠滿足日益增長的需求，而且不會降低贏利性。工業4.0很有可能是一個“大數據”環境。

建立數字商業模式

工業4.0提供的技術機會點能夠幫助建立數字商業模式。在此商業模式下，由于數字化技術減少了傳統的準入障礙，因而新加入的公司可以輕松地撬開現有市場并利用已有的客戶關系。隨著連接日益增長以及數據分析在各個流程中的廣泛應用，固有的商業模式也會更加由數據驅動、更加高效和更加以客戶為中心。這和調研中企業的訴求不謀而合。他們認為工業4.0所帶來的最大益處就是能夠提升企業的規劃和控制能力以及增加客戶滿意度。

新型商業模式的主要關注點是如何集中使用數據以及如何實現產品和價值鏈的數字化。近年來，一些公司已經開發了相應的模式，通過更好地使用數據來獲得附加值，例如谷歌（Google）就通過提供免費的數字化產品獲得了大量的數據。新型商業模式的主要理念是利用數字化技術打破固有價值鏈，開辟以往無法實現的新的收入來源。

在開發新型商業模式方面，信息和通信行業目前已經走在前列。該行業已經開發了基于云以及“即服務”（as a Service）的主要商業模式，從而更好地使用IT基礎設施和應用。并且，包括工程和生產企業在內的傳統制造業正提供越來越多的面向解決方案的使用模式，而不是僅僅銷售物理產品。針對機器和系統的收費多少取決于消費情況，例如，按照打印紙張的數目收費，而不是按照打印設備收費。系統運作所獲得的數據能夠用來創造新的附加值（例如，通過優化不同系統的容量使用率，可以充當“打印訂單經紀人”這一角色）。

在電信行業，數字提供商也已開始邁向能夠創造附加值的流程以及價值再分配，然而固有提供者只能為此買單。在其它行業（例如汽車行業），一旦顛覆性數字商業模式出現，與電信行業類似的變化也會發生。例如，谷歌最近獲得了城市無人駕駛汽車專利，旨在幫助人們出行。這一舉動所帶來的附加值就是廣告商可以有機會將客戶免費地吸引到其商鋪，同時解決了零售業務的問題。這一新型商業模式將會攪局現有機車廠商市場。

降低價值鏈成本

工業4 .0解決方案能夠降低價值鏈上的成本，實現效率改進。因此，參與調研人員將整個供應鏈的投資、產品工程數字化、開發，以及制造自動化放在了同等重要的地位。

信息和通信企業重點關注產品和服務，從而實現靈活的實時制造規劃和控制。他們尤其注重物流系統的提升。然而，機器制造行業的企業將投資更多地投入到制造自動化、制造執行系統（Manufacturing Execution Systems）的推廣以及供應鏈實時數據記錄方面。就有關工業4.0解決方案應用的計劃投資方面，流程行業的企業們已經落后于其它行業。

在水平和垂直價值鏈上，數字化正風起云涌。水平價值鏈數字化以后，能夠更好地集成和優化從客戶（具體而言是從客戶所屬的企業）到供應商、以及從供應商到客戶的信息和產品流動。這不僅涉及企業所有內部部門（包括采購、物流、規劃和制造等）的集成和主動控制，還包括滿足客戶需求和服務請求所需的所有價值鏈上的外部合作伙伴。

為了搶占市場先機、保持市場競爭地位，防止落伍于其它快速發展的行業領域，各類企業不論大小都應該邁向工業互聯網，實現價值鏈的數字化。工業4.0不是市場噱頭，其正迅速成為現實，朝著工業企業走來。

（本文節選自思略特咨詢公司《工業4.0：工業互聯網的機遇與挑戰》報告。思略特咨詢公司（Strategy&）在管理咨詢領域具有超過百年經驗，目前是普華永道網絡中的一員，普華永道各成員機構組成的網絡遍及157個國家和地區，擁有超過19.5萬名員工，致力于在審計、稅務及咨詢領域提供高質量的服務。）