與前三次工業(yè)革命一樣，這次工業(yè)革命會迅速采用創(chuàng)新和變革技術。這些技術將挑戰(zhàn)之前的所有假設，并改變我們對制造業(yè)的一切認知。這也意味著，制造商和政府需要為不可避免的變革做好準備，否則就會被時代拋棄。

為了降低生產(chǎn)成本，阿迪達斯在亞洲大量生產(chǎn)運動鞋，然而，從設計到商店出售需要耗時18個月。對于客戶來說，這個漫長的等待過程正在變得越來越難以忍受。并且，客戶還在尋找獨特的定制產(chǎn)品，并希望立即嘗試最新款式。但是，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式根本無法滿足這些要求，因此阿迪達斯正在創(chuàng)建一個“高速工廠”的概念，以便在更接近銷售網(wǎng)點的地方生產(chǎn)定制的運動鞋。

同樣，日本機床制造商大隈機械也開發(fā)了一套完整的銑削加工工藝，可以7×24小時自主運行，整個過程可以根據(jù)需要自動選擇和更換切削刀具，提供原材料和耗材，而不需要人為干預，工作人員只需在現(xiàn)場用平板電腦上的監(jiān)測應用執(zhí)行應用來監(jiān)督工廠運營。

不變革，就淘汰

這些例子讓我們意識到第四次工業(yè)革命已經(jīng)來臨，這將改變當前全球經(jīng)濟模式，并決定未來如何創(chuàng)造經(jīng)濟價值。與前三次工業(yè)革命一樣，這次工業(yè)革命會迅速采用創(chuàng)新和變革技術。這些技術將挑戰(zhàn)之前的所有假設，并改變我們對制造業(yè)的一切認知。這也意味著，制造商和政府需要為不可避免的變革做好準備，否則就會被時代拋棄。

今天，制造業(yè)的發(fā)展方向已經(jīng)與前三次工業(yè)革命大相徑庭。前三次工業(yè)革命的重點是集中化和大批量生產(chǎn)，以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟；而第四次工業(yè)革命將以大規(guī)模定制和彈性生產(chǎn)為基礎，產(chǎn)品生產(chǎn)的地點盡可能靠近需求中心。

制造商不再只是生產(chǎn)和管理庫存，而是致力于建立高度整合的供應鏈，并根據(jù)上游供應商和消費者的實時需求進行動態(tài)調(diào)整。這需要在生產(chǎn)過程中實時預測并采取糾正措施。造成這種轉(zhuǎn)型和“變革”的原因是制造商在整個端到端生產(chǎn)過程中希望以最小的甚至不需人為干預的情況下完成所有生產(chǎn)流程。所謂工業(yè)4.0制造模式很大程度上依賴于制造技術之間的自動化和數(shù)據(jù)交換，涉及信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等。

物理信息與網(wǎng)絡技術融合

工業(yè)4.0模式旨在將工廠本身轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C或智能工廠。在每家智能工廠內(nèi)，模塊化生產(chǎn)流程通過物理信息系統(tǒng)將計算機技術與機器相融合，而不僅僅是為了遙控和監(jiān)測。這些模塊化智能工廠能夠自主決策如何實現(xiàn)生產(chǎn)的分權和自動化，并且能夠通過物聯(lián)網(wǎng)與人工操作員和其他智能工廠進行溝通和合作，以完成一個全方位的供應鏈變更。

事實上，這就像IT行業(yè)多年來使用數(shù)據(jù)中心的情況一樣：通過虛擬化物理服務器，以及業(yè)務流程自動化技術，使機器在一定程度上實現(xiàn)自我管理。而我們將繼續(xù)推動這些模式進一步開發(fā)新功能，例如軟件定義網(wǎng)絡（SDN）、混合云和人工智能（AI）。

數(shù)據(jù)中心虛擬化現(xiàn)在可能已經(jīng)成為主流，但是工業(yè)4.0運動對很多人來說仍然陌生。盡管如此，它在全球制造業(yè)的發(fā)展卻越來越快，德國政府在2013年創(chuàng)建了這個詞，同時也提出了一個使該國制造業(yè)全面計算機化的計劃。2015年德國總理默克爾在達沃斯舉行的世界經(jīng)濟論壇上介紹了這一概念，并將其稱為“工業(yè)4.0”。目前德國政府投資了2億多歐元用于鼓勵公民在學術、商業(yè)和政府領域進行切實可行的研究。現(xiàn)在，德國并不是唯一進行此類投資的國家，許多國家都紛紛跟進。

工業(yè)網(wǎng)絡面臨技術挑戰(zhàn)

然而，革命既有挑戰(zhàn)性，也可能雜亂無章，工業(yè)4.0也一樣。除了經(jīng)濟生產(chǎn)力變化所帶來的文化和政治挑戰(zhàn)之外，推廣“工業(yè)4.0”模式還需克服幾項技術挑戰(zhàn)，包括集成新系統(tǒng)并對這些系統(tǒng)進行更多訪問，導致數(shù)據(jù)安全性問題大大增加。此外，專有生產(chǎn)知識也成為IT安全問題；成功的信息物理通信需要高度的可靠性和穩(wěn)定性，但很難實現(xiàn)和維護；以較少的人力監(jiān)管維持整個生產(chǎn)過程可能困難重重；如何解決由于技術問題導致出現(xiàn)嚴重損失的生產(chǎn)中斷也需引起重視。

企業(yè)在確保其數(shù)據(jù)中心技術可用、安全的情況下，建立信息物理應用，不僅涉及軟件，還涉及工業(yè)機器以及工廠所有終端的安全。因此，實現(xiàn)這項行業(yè)構(gòu)想似乎困難重重，因為所有這一切都需要在網(wǎng)絡上運行，這意味著全面實現(xiàn)這些革命性的變化，可能都是IT部門的工作。

工業(yè)4.0的應用性能管理比現(xiàn)在更為復雜。當一個傳統(tǒng)的軟件應用出現(xiàn)性能下降或者變“緩慢”時，很難確定導致這個問題的原因。大部分企業(yè)已部署了一系列工具來監(jiān)測和診斷這些問題，遺憾的是，對于許多此類事件的響應團隊來說，雖然有很多工具可以利用，但由于缺乏可視性，因而仍然無法完成診斷工作。

除了應用性能問題，確保“智能工廠”安全也將是一個更大的挑戰(zhàn)。向網(wǎng)絡添加機器、傳感器和其他難以計數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)終端設備會產(chǎn)生額外的復雜性，而且，工業(yè)4.0模式的特性要求不僅連接可靠的企業(yè)網(wǎng)絡，還要連接整個垂直和水平供應鏈。當界限概念徹底消失，網(wǎng)絡幾乎跨越整個世界時，IT如何保護“網(wǎng)絡”？

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全可視化方法將開始出現(xiàn)問題。企業(yè)需要基于安全交付平臺的新方法，以實時持續(xù)性監(jiān)測和向安全工具提供智能數(shù)據(jù)，跟上工業(yè)4.0企業(yè)智能工廠生成數(shù)據(jù)的容量和速度。

最后，性能管理和安全交互實現(xiàn)互信。供應商、工廠操作員、運輸和接收人員，以及消費者必須對能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)4.0規(guī)劃的基礎系統(tǒng)有信心。沒有這種信任，沒有嚴格遵守服務水平協(xié)議，沒有系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的保密性和完整性，工業(yè)4.0模式就無法建立。因此，IT部門的挑戰(zhàn)將是跟上發(fā)展，并確保網(wǎng)絡層面的儀表化和可視化不是馬后炮，而是將可視化和安全交付平臺集成到智能工廠設計的最初階段。

這一切都發(fā)生得太快，為什么？因為工業(yè)4.0概念的首批推動者和采用者預計會從投資中獲得顯著收益，初期預測顯示收入增長超過30％，成本降低超過30％。這些財務數(shù)字的激勵以及必須在全球市場保持競爭力的緊迫性將促使企業(yè)做出戰(zhàn)略決策，支持工業(yè)4.0.企業(yè)員工、制造商、政府和IT從業(yè)人員一樣需要關注正在進行的變革，并為之做好準備。