深度解读工业4.0 中国智慧工厂之路
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作者：中信机械 朱颖（i投资会员）
主讲人：汤洁（美国IHS咨询公司 首席分析师）
今年十月初李克强总理在访问德国期间，中德两国签署《中德合作行动纲要：共塑创新》，提出了两国开展工业生产数字化即工业4.0的合作。苗部长谈到德国工业4.0与中国两化深度融合的关系用了三个关键词：如出一辙、异曲同工、殊途同归。近日资本市场对工业4.0的解读众说纷纭，从云打印、智能机床、高端机器人、传感器、人机交互等均受到热烈关注。
这次特邀美国IHS咨询公司首席分析师汤洁从以下两个方面为大家重点解读疑虑： 1.德国工业4.0提出的时代背景、基本概念、启发意义; 2.中国如何打造中国特色的工业4.0。
汤洁简介：在IHS负责工业自动化方向。很早之前和客户如西门子、ABB针对工业4.0或未来先进制造之下。产品的走向进行讨论。今天所讲内容大部分来源于今年10月在伦敦召开的工业自动化峰会。峰会邀请了自动化厂商和欧洲的政府机构共同对工业4.0、工业物联网、先进制造的未来发展方向进行了讨论。本次将论坛的信息进行汇总分享。
一、工业4.0提出的时代背景：
首先，大背景是工业受到了来自国家层面、投资界、行业公司或其他机构的关注。工业4.0之所以受到关注有几个原因，以全球四大经济体来讲： 美国：背景是2008年金融危机遇到了产业空心化问题，于是提出了1）“先进制造伙伴计划”以振兴制造业；2）现在常常提到的美国页岩气、页岩油战略。因为美国很多工业都是能源密集型工业，如果能源价格下降，那么美国工业的竞争力将大大提升；3）另，美国也提出打造全球制造业的创新网络。
德国：德国在装备制造业领域一直以来都是领头羊。但他们受到了来自中国等国的低成本廉价设备的竞争压力及来自美国低廉能源成本的竞争压力。因为德国这样的欧洲国家版图非常小，资源并不丰富。因此面对这两方面竞争，德国要想维持现在的领先地位变的越来越难。因此德国提出了一个整体战略。工业4.0就是这个整体战略中的指导性原则。
中国：中国的经济结构调整、产业升级、环境污染下的环境保护等问题大家都很熟悉。所关注的主要就是产业升级。自动化和这一块关系最大。
日本：日本是一个专注于出口市场的国家，且20%的GDP来自于制造业。因此，日本对制造行业的关注相比其他三个经济体而言是有过之而无不及。
从上面背景可看出，全球主要经济体目前都把关注目光回到了工业上。工业将成为未来经济的一种重要的稳定增长点。
二、当前全球制造业面临的四大挑战及应对：
峰会上主要厂商对工业的意见可总结出当前制造业面临的四大挑战：一是能源资源利用效率的提高。因为这与制造业的发展相辅相成。效率是一个决定性因素；二是产品越来越复杂情况下，交货期却越来越短。这也是全球都会面临的挑战；三是现在小批量、多批次的定制化或半定制化生产的需求越来越多。因此对生产线提出了柔性的要求。第四个挑战是劳动力的短缺，特别是成熟的或熟练的劳动力短缺。发达国家，日本的少子化、欧美国家的人口老龄化；中国是结构性劳动力短缺。这都是全球人口结构的变化。 其中最重要两点是：产品越来越复杂的情况下，交货期却越来越短；且柔性化的需求即小批量、多批次的需求越来越多。主要鉴于当今处在网络化与数字化的时代。网络化与数字化对商业模式进行重构。在移动互联网、互联网金融这块大家也能感觉到，像阿里巴巴、淘宝等平台的崛起，整个消费者现在的需求变得越来越多元；每个产品的生命周期越来越短。这是相比原来发生了快速、巨大的转变。
针对这些挑战，峰会邀请工业自动化厂家，如西门子、SAP、GE、艾默生、MOSTA及一些小型的专注于某种零部件的厂家提出了自己的观点。西门子、SAP及一些协会，如 BITKOM德国信息通信协会、英国自动化协会，他们的观点都围绕着一个主题：工业4.0，因为他们都是参与到工业4.0框架中的建设者。
美国解决方法很多：如艾默生是一个关注于流程制造的公司（如石化），提出了普适测量的观点。因为流程制造更多是为了提取数据，观测数据，进行监测的状态。所以它提出在上面加上传感器、测量仪，把所有数据集中到一个云端；GE提到工业物联网，将物联网技术运用到工业。
中国解决方法更多：如两化融合、数字工厂、先进制造装备，包括明年可能会出台的《中国制造2025》。目前中国的解决方案是处在最零散和最多的状态。
总结来说，德国肯定是工业4.0，没有其他太多杂音。美国以GE为首的工业物联网。中国说法很多，寄希望于《中国制造2025》能够提出统一的核心思想。
三、工业物联网：对现在全球可连接设备的数量进行统计，目前可连接设备分为：车联网连接（automotive）、消费者连接（consumer）、军工航空连接、通信连接（communication）、工业物联网连接（industry）、电脑、医疗设备（medical）。预估2025年，全球将会有800个设备连接到网络上，这其中50%以上都是工业物联网的设备。但在2013年，工业物联网相较传统通信设备、消费者连接都少很多。未来2025年，工业物联网将作为非常重要的分支展现出来，可想象增速最大的就是工业物联网。物联网简单分为工业物联网和非工业物联网。
工业物联网分为三个层级：现场层的连接主要是风机、设备、拖拉机、缆通等现场设备的连接；管理层的连接是对生产、设备运行和接通的状态进行管理；企业层的连接就比如ERP的连接，更多的是从资源、物料、财务这样的层级来看待生产工程的。
对外一层包含起来就是云端，云端能够使数据实现随时、实时的提取、存储，同时能够发送到具有分析功能的计算机中，自动根据建立的模型进行预测分析。它也可以发送到消费者手机或个人电脑上，如厂商也已研发APP。利用这样小型APP可进行监控、管理以实时掌握生产的运行状态。这是工业物联网的核心框架。
工业物联网主要推动者有GE、思科、IBM、ATMT及Intel。围绕着这些企业约有80多家企业加入联网。他们主要核心观即工业物联网的四大关键点：一是要连接所有网络以拿到数据；二是要有智能机器，智能机器是在机器中加入嵌入式的系统来提高设备的智能；三是大数据，要将所有设备、所有人连接后，所有数据都进行大批量传送到智能终端上；四就是分析，有数据后，从中抓取出相应的趋势来提高设备状态的检测和预测。
四、工业4.0相关概念：
工业1.0是机械替代人工，蒸汽机的发明。工业2.0是电力替代普通蒸汽的机械力。1870年辛辛那提屠宰场第一条电动流水线线的应用。工业3.0是利用电子和IT技术达到设备和制造过程的高度自动化，也是目前大部分或者说中国还处在3.0状态。这其中典型的代表就是PLC应用，PLC是DEC在1969年发明，包括机器人、数控机床这样单台设备都应该放在3.0概念里。 工业4.0里最重要的框架是信息物理系统CPS（Cyber-Physical Systems），最核心的就是将原来自动化的元器件、工业以太网、数据分析建模仿真等技术进行系统化的整合。工业4.0不是创新某一项技术，而是进行组合式的创新，搭建一个新的平台或者说一个新的时代。它是一个系统性的智能、分析过程，CPS是主要框架。
工业4.0的背景：是德国机械设备协会VDMA、德国电气电子协会ZVEI、BITKOM德国信息通信协会三个协会提出工业4.0的框架和平台，它们是这个体系框架的核心。西门子、博世、IBM、惠普、费斯通、菲尼克斯、ABB、SAP都加入其中，将其产品或解决方案实现工业4.0。因为有了这些公司的参与，就希望实现共同的目标，即工业4.0的共同目标：
第一个目标就是希望工业4.0能够拥有产品制造过程中所必须的数据。也就是说产品的设计、制造等等环节中，需要什么数据都能够实时的提取出来。
第二个目标就是网络化的生产设备加入到价值创造的过程中。原来的生产设备只是在生产或加工的环节进行应用，把零件加工出来。但网络化的设备会是一个什么状态？首先生产设备有自稳定或者说自组织的功能。如生产流程如何安排。生产设备具有一定的智能根据不同的订单、不同的需求生产设备能够自动调整生产次序。原来的生产设备只有在图纸工艺卡片制作完整之后转化为机器语言，才能知道下一步怎么做。但现在的生产设备可能在设计的阶段或图纸还没有定稿阶段就参与一些仿真或者测试性的运行。
第三个目标是能够基于当前环境实现柔性的制造系统。
第四个是人类担当创造、管理及决策的职能。为什么单独提到这一点？因为德国这种高福利高收入的国家，人不能从事低端制造业，他们希望人们保持这种高福利高收入的形态。所以人会去做更有创造力的工作。 无论是工业4.0还是工业物联网，背后的技术相同。网络技术、数字化技术、人工智能技术都被囊括起来。所以工业4.0并不是全新的，而是将原有技术进行整合，是组合式的创新框架。
五、工业4.0的应用意义与逻辑：
首先为什么会提出工业4.0这个解决方案，大背景是希望通过工业4.0解决什么问题，这在《工业4.0白皮书》中有提到。
1.满足个性化的需求。在网络化信息化时代。个性化的需求会越来越多。 2.柔性。这也是随着小批量多批次的需求增多而产生的调整。
3.策略优化。简单举例：每个人手上都有手机或移动智能终端，每个人对汽车、电子产品有偏好，可以通过移动终端掌握消费习惯，将这些消费习惯收集到企业中。企业通过人工智能或大数据等方法对数据进行分析，就能准确的预测未来市场对企业产品的需求是多少。而原来的生产计划都是由销售或决策层拍脑袋，20%、30%这样线性的规划。未来因为消费者习惯变化的越来越快，企业越来越难以把握市场需求。如能够数字化、网络化拿到最终端消费者的消费习惯，就能准确用预测模型进行生产计划。这样能够使物料、资源、财产达到最优化状态。这是策略优化一个典型例子。
4.希望做到资源的最佳利用。包括材料、能源的高效利用。
5.形成新的服务架构。原来是传统行业，网络、信息化、互联网还没有很好的与工业化对接。但一旦对接就能够产生一些新的领域。如未来可能会出现工业类APP。其实已有厂商开始在移动端上做很多APP。能够随时随地掌握生产状态。甚至当消费者装上APP后，能达到随时了解市场动态的目的。这样数字化的链条就接通。那么在这个链条中创造出的两个空白领域就会是未来一个新产业产生的地方，从而产生新的价值。这就是通过新的服务产生价值。 6.应对人口结构变化。人口老龄化、劳动力短缺的问题都会通过工业4.0的发展得到解决。
7.工作生活的平衡。欧洲对工作生活的平衡要求非常高。中国目前还没有走到这一步。但随着80、90后成为主要劳动力，生活观念慢慢也会朝这个方向转变，但这不会是最迫切的一个需求。再往下就是保持高收入的生活模式，这点对于欧洲、德国的企业是非常重要的一点，中国的商品很便宜，且性能质量也在慢慢向欧美标准看齐。
像德国这种高人力成本的经营模式形成了非常大的挑战，所以他们希望通过工业4.0来解决这个问题，来提高他们的竞争力。
工业4.0的核心或者说框架、逻辑或方法论是什么呢？它的基础是信息物理系统（CPS），有八方面的关键点：
1.标准与架构。 2.管理复杂的系统。
3.建设全面的工业网络。将所有设备，所有人和物进行连接。
4.安全与保障，这是工业界讲的非常多的话题，当设备进行工业互联网化或工业物联网化，就会完全暴露在开放性环境里，那安全该如何保障？常举例子就是美国通过蠕虫病毒攻击了伊朗的核电站，导致了伊朗的一次大面积的核电站事故，这就是工业的网络安全保障问题，也会出现一些为生产企业的网络安全保障提供服务的新的机遇。
5.工作的组织和设计，不一定要在公司里面设计，也可从第三方资源找设计师，且也有可能在家里工作，完全颠覆原来非常死板的组织结构。
6.培训与再教育，以后技术更新速度越来越快，《第二次机器革命》书中所说，进入了一个加速发展变化的阶段，因此人也需要不断的培训和再教育去掌握新的技术。
7.法律法规的框架建立。 8.资源效率的提高。
这部分简单概述，了解即可；重点要讲的是三个集成：
三个集成，这是工业4.0最核心的。每家公司都有自己的产品和解决方案，但都是奔着三个集成方面去的。也就是说只要实现了三个集成，就可以建立一个好的信息物理系统：
1.集成是价值网络的横向集成，主要指公司外部的商业模式和协作伙伴关系的集成。简单一点，就是指重塑现有的商业模式，主要是对企业外部环境的重塑与整合。也就是说，原本和服务商、和供应商、和协调制造商、和客户或和设计、生产等环节的关系，都会发生颠覆。大概可能现在会有一些理念如“众包工厂”也在这里有所运用的。比方说，以后会在工业界出现像富士康这样的代工厂专门从事伺服电机的生产，不管是贝加莱、西门子还是其他的工业自动化企业包括像国内的汇川等，他们可以把最核心的技术设计掌握在自己手里，品牌、市场掌握在自己手里，然后把制造环节交给最有经验的、制造管理系统最完善的制造商来专业地执行。而一些大的企业，它们具有自己的设计部门和市场团队，可以养的起。但有一些小企业，有可能只是在某一零件上具有自己的独到之处和专注力，如Adept机器人公司，最专注的是控制算法，那就有可能将其他的设计或生产外包，生产可以外包，设计其实也可以外包，包括整体结构的设计，也包括机械电气集成的工程设计，都可以从外部寻找资源来做。而和外部第三方资源的联系也会重新加入到4.0的第一种集成中来，就是重塑商业模式。还有服务商也可能在设备、工厂里装了很多传感装置，可以随时在自己公司里掌握设备的运行状况。在设备遭遇故障性停工前，他就可以准确预判设备是不是该更换零件。这样就会在设备还未遭遇故障性停工时，就进行一些预防性维护，如在工厂大修时一次性改换的零件全换了，让设备可以百分百顺利运行。
2.集成是指全价值链的端到端的工程数字化集成，主要指的是产品的生命周期的过程的集成，从设计到生产，再到后期服务等这一个价值链整体的集成。主要是说，就产品而言，悉产品生产过程由设计研发、生产计划、制造的工程化、服务等等一系列环节组成。整个过程在原来都是由好几个部门共同工作和协调完成，希望通过工业4.0将整个过程串联，让数字世界和现实世界实现整合。未来设计和制造过程可实现实时互联，后期服务和设计等也可以实现完美互联，而不像以前，用户反馈可能要先到质量部门，然后才到设计部门。以后就会有一个数字化平台，可以把反馈发送给多个部门，可以随时了解、跟踪客户状态及最新需求，以便进行改善调整。
3.集成就是垂直整合和网络化制造系统的集成，将整个生产网络和软件，包括数字化的平台，进行垂直整合，且在每一个车间建立一个网络化的制造系统。这主要是为了创建一个柔性的自适应的生产系统，这和第一点有明显区别，第一点强调的是重塑商业模式，打造的是企业外围的价值链，而第三个集成是指企业内部的融合，打造柔性生产系统。主要是利用CPS，应用网络的、虚拟的或仿真的一些技术及人工智能等来创建柔性的生产系统。
这就是三个集成，通过这三个集成就可以实现工业4.0的智能工厂。接下来的重点也会关注这三个集成。第一个集成主要是企业外部价值网络的横向整合；第二个集成则是对数字化和虚拟化的世界进行整合，原来没有数字化模型的要全部建立起来，如果数字化、虚拟化生产系统之间没有进行连接的，也要进一步连接起来，这就是第二个集成---产品价值链的数字和现实的集成。第三个集成是垂直集成和网络化制造系统，这主要是要创建公司内部柔性自适应的生产系统。
六、西门子公司实例：
三个集成，很多公司已开始执行，西门子是一个代表。
1．西门子会将潜在客户进行划分。因为它的产品和客户群分布最广泛，用它举例最有代表性。它将客户进行两种细分，一种是流程化的过程制造的客户，另一种是离散制造的客户。过程制造客户主要是能源、水处理、化工、石油天然气、造纸等客户，而离散制造主要包括像电子、机械、汽车、航空、造船等。而有些行业诸如食品饮料、太阳能、金属冶炼就属于过程和离散之间。该公司会进行判断，客户究竟属于离散制造类还是过程制造类。然后会提出两套解决方案，一是i4.0的plant，针对于过程自动化；一是i4.0的factory，针对离散自动化。SPS版他们最新公布的资料公司打造了两个部门，一是Digital Factory，数字化工厂，也就是离散自动化；另一是ProceIndustries and Drives，PD部门，管过程自动化方面的客户。两块业务部门单独独立出来，和其他医疗、新能源、电力、建筑等自动化部门放在同一个级别，可看出这是两个比较高级的执行4.0部门。有了这两个部门就要着手去推动实现其产品和解决方案，那首先要找到未来4.0的方向何在，未来的4.0远景和现状的差别在哪里。就目前制造业来说，所有的生产流程都是按照计划来安排的，先计划好才能执行；且生产环境包括周围的设备.生产车间，都要按照尽可能多的复杂性来设计，就是说要设计到可以把工厂设备调整成只要换一个设备、换一个单元就可以生产多种不同规格的产品。这就要求设备、厂房设计要有很多很多冗余，以及这种转换的功能。
2．另外，目前总的生产状况，是任何与原计划的偏差或调整都会导致生产环节的调整。大家都有这种感觉，就是做好计划就不要再改，如果再改或者说改的不对，后面的生产环节就会非常痛苦。而他们的目标是希望到2030年，首先要做到柔性化的流程，生产计划不一定必须定死，而柔性化指的是设备具有一定的智能，可以将整个生产过程进行自组织。
一个方向是当订单或计划产生任何变化时，都可以及时调整和更改，如一个订单已经做了40%，那剩下60%完全可以按照新标准新需求完成。而在以前系统，如已经做了40%，可能经过更改需求，改完设计再落实到机器工艺的话，100%已都生产完。
另一个方向是能够根据环境来自适应，比如说更改产品规格，可能要很多工艺参数的调整，需要很多人现场去调，也需要对设备进行一定更改，原来可能用普通的钻机现在可能换成机器人等。在未来比方就是用机器人，机器人所有加工路径都已预存进去，或是自己计算出来，当整个生产过程或环境发生改变，或规格切换时，它会自动去改变生产工艺，这是非常重要的功能。
还有一个方向是点对点的决策，比方原来一旦在生产某个过程出现问题，或产品出现瑕疵，要一个个去排查，要花很多时间找问题出在哪里。一旦有了工业4.0，那么每个设备的工作状态、运行情况及每个产品上一步由谁生产，出现的瑕疵由哪台机器导致，就能非常快速地判断出问题在哪里，实现点对点决策。这样可以准确找出问题点，不需要太多时间就可以把问题发现并解决，这也是未来的一个方向。
3．在过程中应该怎么去落地实现？公司提出了一张自己的路线图。公司认为工业4.0并不是一场革命而是一场变革，是一次良性的改良。因为公司已有的产品已很丰富，肯定不会希望把已有产品推掉重新创造。改良过程有三个方面，一是生产网络化，一是虚拟和现实世界的融合，一是CPS系统的打造。结合产品来详细解释三个方面是怎么做的：
首先构建生产网络，以前的生产网络中，企业和供应商、和外协的厂家间的信息沟通并不及时，需要通过采购，和供应商的销售通过电话或Email等方式沟通，且是需求和问题出现时才去找。而西门子打造了一个MOM平台，将常见的研发、质量管理，企业制造的智能管理、生产管理和监控等功能都包含在内，这个平台与原来系统连接。原来的系统是什么呢？每个企业都有自己的ERP，PLM，但原来都是独立的，属于信息孤岛，没有一个软件或平台可将其串联起来，还有现场有很多PLC、HMI、BCS、传感器、驱动、现场总线还有数控系统，这些都是单独的局部的智能装备，这些东西都没有连接。而西门子做的系统MOM可以将PLM，ERP这样管理层的软件和现场的automation自动化的设备软件进行结合，且管理层的PLM和ERP本来对接也不好，也可以通过这个平台有效地连接。MOM平台就像三通阀，将这三点全部都贯通起来。这就是构造柔性化的生产网络。如供应商也采用了这个系统，那就可以准确地了解到生产库存多少，当原材料库存一旦低于一个阈值，系统就会自动下单来进行自发生产，且会给物流公司进行联系，让供应商将原材料发送到仓库去，这就是柔性的生产网络。
第二个是将虚拟世界和现实世界结合。西门子采用一款新软件，也叫PLM，产品生命周期管理软件。这和以前小的PLM软件不一样，这种软件是非常大的一个平台，串联了产品的整个价值链。将这个软件和原来现有的现场自动化的软件TIA（total integrated automation）进行对接，PLM掌握的是虚拟世界，TIA掌握的是现实世界，因为TIA主要包含很多硬件设备，而PLM是纯软件，这两块系统一旦结合起来，就可把虚拟化生产和现实化生产实现完全实时交互。举例，当进行设计时，设计完后，图纸还需要工艺部门的转化，将其做成工艺卡片并发放到工人和现场去，对机器进行新工艺的编写，然后才能进行生产。但如果采用了新系统，未来设计的软件可以实现无缝对接，设计出来的图纸及所有参数都能转化成机器能读懂的语言，变成工艺。少了编译环节，减少错误发生概率，缩短研发、生产时间。
第三，打造模块化、柔性的生产单元，能与虚拟模型进行全面、一致性匹配。举例，把所有生产设备1：1建模、仿真，达成一套整合软件，考虑到热力学，也考虑到系统，也即生产过程消耗多少能源、材料，让设计人员在设计阶段就能考虑制造生产阶段的问题，可以在虚拟世界里进行尝试。落实机器执行的工艺之前，可以让产品实现材料最省、能源最少；由于事先了解了各种问题，在调试安装的时候就能避免这些问题，缩短时间。做的仿真样板通过模拟现实，生产效率提升10%，调试和设计实际设备的时间节省80%。
问答环节:
Q：国内外在4.0方面做的不错的企业有哪些？
A：国外企业方面：工业4.0在2011年提出，2012年在汉诺威正式发布，2013年全面重视。在这之前，许多企业尤其德国企业，已开始在做。工业4.0并不是一个完全颠覆性的新产品或新方案，而是在原有基础上进行整合、组合。对柔性化制造过程、交互时间缩短需求一直存在，只是把这些问题进行系统性、框架性的重组，加以实现。西门子一直有做。博世、力士乐都有自己的demo，西门子在成都仿照总部做了数字化工厂，声称已将4.0所有现有技术已应用在工厂里，作为样板来推广。
国内方面：国内做4.0用户较多，许多公司愿意尝试往这个方向去做。国内擅长机械装备制造，大部分是工业自动化厂商客户。如可以通过4.0缩短调试时间、交付期，提高资源利用效率，都很愿意用。现在案例，一般都是有钱的行业，如汽车、能源、大飞机制造、工程机械，都有实力做尝试。国内外区别在于，国外不光有人在用，同时还有工业4.0方案或产品的提供商，国内是更多企业有能力或有意愿使用，而工业自动化行业即对工业4.0的推动相对薄弱。国内从产业下游往上走，从最简单的组装、仿造，往上到零部件的国产化，一直到后面芯片国产化、自主化。这个过程国内已走到那步，也即越来越多工业自动化需要本土研发、本土生产。典型的是变频器、伺服，都会出现国内厂商自主品牌的发展，会不遗余力在4.0做推广，但产品刚开始需要大量试用，推广难度比国际厂商大，优势在性价比。
总之，国内推广几个大行业会做很多4.0应用，做好了就可以在同行业推广，如做大飞机制造，就可以卖给竞争对手，上下游供应商，一起来用工业4.0样板工厂的软件或样本系统。
Q：国内装备制造业企业在4.0时代的机会何在？
A：国内自动化厂商问题在于产品单一，4.0是系统化的。而国内厂商只是在某一块。如汇川在电气传动做的较好；埃夫特、新松等在机器人做得好。想要超越，如汇川做PLC、HMI或其他，产品线就没有大厂那么全。首先，国内在工业4.0能做的领域，还是关注于自己的产品，如元器件的网络化、工业网络功能要加上。另还要在硬件上加上软件（IT）的技术，如伺服电机，振动抑制、健康状态的自动检测，若温度过高，可用传感器把状态汇报到控制层，提示温度过高、振动过大。也即，至少要在局部智能、产品智能提高到较高程度。横向角度，应该丰富产品线，才能提供整套系统性方案给某个行业用户，现在工业自动化厂商都在关注某一行业，而没有尝试做通用化的产品，这样就会让资源、能力过于分散，而专注在某一行业，如电机、纺织、化纤会更多地把资源集中在一点。而加入的智能、软件技术、分析能力，丰富某些产品线以提供整套解决方案，这是国内厂商目前能走的方向。
Q：国家层面在政策明年会有什么新动向？
A：工业4.0是比较大的体系，涉及到方方面面。两化融合就是例子，一直提工业化、信息化，一直在推，但具体落实政策还是会在某一具体产品、某一方向上。如工业机器人、电机节能、环保，会分散在各个行业中来推。整体的工业4.0，两化融合，只会有概略的政策上指导意见。暂时不会有具体的执行政策。
Q：国家有可能扶持么，如通过补贴的方式鼓励国内企业使用？
A：会。中央级上，如未来扶持3-5家龙头企业；地方政府，配套会更具体，细则会更多，使用当地生产的自主品牌产品给补贴。这种政策会越来越多，今年或之后会普遍感觉到。
Q：工业4.0的驱动因素方面，国内企业实现工业4.0会比欧洲慢，现在时点到了么？ A：工业4.0国内的节点已经到来、
第一、在工业4.0发展条件上，与国外差距并不像在传统机械那样大。传统制造业很多基于硬件技术，机械制造及工艺，热力、应力科学，需要大量实践应用积累，但中国缺乏耐心，都希望做回报快的项目。而工业4.0偏向网络、IT电子、传感器方面，这个技术中国与全球差距并不大。周围很多做工业自动化的朋友，创业做伺服驱动。电梯竞争非常白热化，很容易找到很好的代工厂。伺服系统最核心是软件、伺服驱动，这些方面中国与国际差距并不大。工业4.0很多在软件层，IT系统架构上重新组合，这块一直是国内较有优势的地方。 第
二、国内需求推动力大。亚马逊、eBay这样的国外电商平台，不像阿里巴巴那样大。中国好处是市场太大，任何细分环节、怪癖偏好，都会有群体来喜欢这种设计或产品，造成国内的小批量、多批次的需求可能会比国外更快更明显。这些很小的细分群体，足以养活国内自动化厂商。举例，最近埃夫特收购的CMA公司，做喷涂的意大利企业，来中国后就被国内场景惊呆。他们喷涂在欧洲一年只有几千万不到的销售额。拿到中国就成倍增长，市场无限巨大。中国需求将会变得非常分散、个性化明显，每个个性化都自成一个特殊产品。在服装业务如《来自星星的你》，千颂依大衣就很火，及相关配饰等配饰。小批量、多批次在中国越来越明显，市场需求也推动了中国工业4.0开始落地。另外一个需求（推动力），机器装备差能过剩。公司原来卖设备，保有量大，增量少，增量有大的突破比较难，大部分公司就都回到保有量上。保有量的特征就4.0切合。转去做服务，所有工程企业安装传感器、联网、GPS定位、网络连接。如机械里油缸、阀出故障，能在没有出故障停机之前就能计划性地维护，变成4S服务店。
这一系列因素表明，中国的市场，从技术实现性、市场需求来看，都是很快让4.0落地的体系。
Q：工业4.0分为几个层面，比如包括重复现有的商业模式，在现有保有量机器里预测一些如维修类业务，那大数据企业是不是就会有机会？柔性化无论是过程自动化的一些2B的CPS还是连接现有的外部网络和内部网络的服务公司，包括一些传感器、生产自动化里的3D打印等会不会有机会？对于工业4.0整个体系来说，一些新兴企业或商业模式会不会有快速成长的机会？
A：之前大家关注的工业自动化大部分都是在做硬件。突然大家意识到，光做产品很难与国际大厂竞争。国际大厂将渠道、客户下沉，从只关注中高端，到也关注低端，不为赚钱，只为占有市场份额，把竞争对手挤出局。国外公司就可以推出便宜、小型的、微型的控制器，单价数百元，国内厂家生产出来也是这个价，但在稳定性、口碑、品牌市场、渠道、工程师认可度各方面都不及。单一产品已很难跟他们竞争，因为国际厂商也在下沉渠道。要避开这些进行有效竞争，就得出奇兵：一是做服务，国内有优势，工程师便宜，大量做服务。产品只是帮助敲开客户的门，产品可以不赚钱或更便宜，只要切入到客户里中，客户的需求就可以第一时间掌握。这里面包含：
第一： 可以帮客户做项目集成，必须进入到客户才能真正了解客户的问题或需求在哪里，而不是说外来的人用标准的东西可以解决。自动化原有的路径都是先进入一个行业，抓住几个龙头切入进去，慢慢地实现国产对于进口的替代，从整个系统的解决方案开始渗透。所以会更多地看到企业从产品公司向服务公司转变。
第二：越来越多的设计公司会出来，很多有知识的工程师或原来外企跟客户接触比较多的层级的人帮客户做了很多项目，且对于产品他们很了解，知道现有产品的缺点，有自己的理念去改进。但是不愿意去做实业，轻资产公司会越来越多，主要做设计，很多这种新型公司会出现，主要指导设计、指导技术、指导方案，生产制造都外包给别人。不光是产品公司，系统集成公司现在也变成这样，系统集成公司对人的要求很高，但人多的话管理成本会非常高，可以做一级承包商，先争取客户将大的流水线承包下来，将项目进行分摊包给小的第三方集成商，公司只需要根据自己的知识把握好质量、控制好交付期、控制住成本就可以。很多这种公司会出来，那第三方小的集成商怎么来？一些是原有的自己出来创业的，在某一个工艺环节有自己独到的见解。
大数据更偏虚拟，目前国内做的并不太好，但并不是说这个市场无利可图，而是现在还没有很好的思路去利用这些数据。比方说做机械设备，给客户装上很多传感器后获得的数据怎么去做，单纯的去做设备管理已是比较老的解决方案。很多现在的数控机床的厂房已有设备管理软件，再这么做就是新瓶装旧酒，很多厂商有数据有能力去做，但还没有更创新的方式实现。所以工业大数据还没有打开局面或很多企业去做。前面两种做的反而很多，但工业大数据未来会存在很大机会，还要把思路理清楚怎样利用这些数据。
Q：很多机会在模式创新这块，但要达到工业4.0技术还需要提高，工业4.0有没有技术方面的创新或者说只有技术创新的支持才能实现工业4.0？这里面无论是在过程自动化还是生产自动化有什么技术是可以发展的？
A：工业4.0个人观点最主要还是在软件，传统工业和制造业太关注硬件，不但是从机械工艺、电路板的热力学这块都偏硬件，而软件这块发展往往不够成熟。如很多仿真的功能技术都已存在，如应力学仿真、热力学仿真，用的也很熟，但实际上没有一套软件可以把这些技术进行整合应用到某一行业。未来应该会出现厂商提供软件平台，会非常适合某一行业的应用，解决各种仿真、各种模拟状态，这块不管是国内还是国际上都没有成熟的解决方案或产品，大家也都在这块进行开发。另值得一提的就是仿真大部分都是物理上仿真，实际上对于流程自动化来看还有很难做到的就是组成元素的影响。熟悉化学的都知道化学是应用型的学科，不是机械一样组装、拼装各种机械加工就可以生产出来，化学的话主要是化学反应可能对一个材料的属性或者是加工工艺都会带来巨大的改变，这一块软件是非常具有特殊性的。如生产某一种规格的产品只能用到这一种软件，相对于离散自动化制造的差距会更大。曾经与钢铁行业聊，可以做出很精确的仿真和数学模拟，有能力开发出来这种软件，而像西门子这种自动化厂商不了解具体工艺，反而难以开发出这种软件。这一块差距很大，所以说这块也会有很大发展。总体来说，像工业无线网络也是有很大差距，原来的工业网络大部分基于有线的，线缆的局限性很大，物理连接的可移动性、连接性都会有很大的问题，未来从全球技术的发展趋势来说无限的控制、连接是工业中应用最广泛的。如果所有的设备可以通过无线连接，那以后工业制造的柔性化将会达到非常高程度，这一块从技术上都可以实现，现在更多是在于软件和信息系统框架的研发。 Q：工业4.0好像对于大数据、资金和时间成本这块周期都比较长，目前来看在某一个特定的行业比如说汽车还有没有一些投资策略或者是投资机会，比如说国企的东风汽车、民企的比亚迪有没有相关布局？
A：没有很具体的去看工业4.0在其中的投资机会。但可谈工业4.0碰到高端制造业从系统实现方面有没些机会。工业4.0白皮书里很多例子像西门子等厂都是用汽车来举例。汽车行业资金投资非常大，用得起这种系统。刚才说到的虚拟现实化技术很多都在汽车行业有应用。原来机车生产线自动化程度很高，机器人用得非常多，但国内厂商相对于国际有差距，所以国内厂商在补课，很多都在用机器人替代人工，因此国内厂商的人工替代会有需求。国际厂商大的增长已不像以前那么快，但一方面由于销量不错一些新项目还会有，另一方面是存量市场改造会是未来比较大的增长点。存量市场由于以前自动化程度已较高，那能够实现的也就是软件系统的层面进行提高，如现在对于汽车外形需求多样，厂商需要让生产线更加柔性，现场管理软件、自动化硬件都要用到工业4.0进行调整，每一台汽车、汽车每一个零件都可以追溯。车的生产信息都会有记录，那生产系统就可以通过扫描部件基于客户的需求对于车的颜色、座椅、内饰等进行调整，实现个性化生产。其实汽车行业还不是非常柔性，还是偏刚性，生产现场的柔性化改造会是一个投资方向。
另外一个方向就是着重强调的软件层级会有很大的改进。原来汽车行业在设计、工业实施会有很多环节进行实施、串联。如能够打造一个全新的软件平台，那就能够把这些环节串联起来。设计环节每一个工艺参数就可以自动生成，转换成机器的参数映射到机器的存储器或控制里去。这样就可以缩短研发或者交付的时间，从软件这块会有一个比较大的改变。
能源的利用效率也是较常见例子，当比较忙时工厂也许是百分百生产效率，那所有的机器人、电机都必须在待机状态，不能断电。但实际上不忙时生产节拍可能慢一些，一些刚性系统一般保持在百分百状态，也就是忙于不忙系统都处于能源消耗都在较满负荷下。实际上生产系统应该能够识别生产状态，当不怎么忙时有些机器可以进入睡眠状态，节省能源消耗。
Q：国内有没有已做得较好的工业4.0标杆，介绍一下相关行业或相关投资机会或策略？
A：这个问题是关注哪些行业在工业4.0做得比较好，举例可以关注推工业4.0的厂商的客户。现在国内能够实现工业4.0毕竟少数，那主要在推的是德国等在国内的大厂商，它们希望做成标杆，会把推向的客户列出来，从而向同行业客户推广解决方案。所以可以考虑汽车、大飞机制造、工程机械、液晶等行业集中度较高的行业会是工业4.0先应用起来的，这些行业也会向他们的上下游进行推广，如会对于上下游在质量体系、控制系统、设计和研发等等要求应用同样的体系，从而实现向周边行业的扩散。
