關(guān)注和熟悉工業(yè)4.0技術(shù)的人們，包括我在內(nèi)，一直有一個揮之不去的疑惑。在2014年的德國工業(yè)4.0最終工作報告中，開宗明義便談到了工業(yè)4.0的技術(shù)路線是從“集中式控制”轉(zhuǎn)向“分布式控制”。然而，從2015年開始在國內(nèi)流行和被宣傳的數(shù)字化工廠案例中，卻很少看到這方面的體現(xiàn)，以至于讓不少人對工業(yè)4.0的技術(shù)路線產(chǎn)生了懷疑。
在目前的這些案例中，毫無例外，展示出來的技術(shù)核心都是把MES作為數(shù)字化工廠的骨干系統(tǒng)，來支持流水生產(chǎn)線的集中式控制與調(diào)度概念。如果要談到創(chuàng)新點，往往是向上實現(xiàn)了ERP與MES的連接，以及MES向下與設(shè)備PLC的打通，可以自動導入生產(chǎn)定單，可以在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)并進行分析，進行設(shè)備故障的預測、產(chǎn)品質(zhì)量的檢測或是設(shè)備能源的分析。
這些創(chuàng)新點對應的業(yè)務基本上屬于設(shè)備科、質(zhì)檢科或動力科的職責，它們在企業(yè)的生產(chǎn)組織和流程中都處于輔助的地位。雖然這些創(chuàng)新點對降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量有價值，但是對于生產(chǎn)效率的直接貢獻卻比較有限。

還有的數(shù)字化工廠，通過在產(chǎn)品或工裝上安裝傳感器，對每一件產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行跟蹤，在一條生產(chǎn)線上實現(xiàn)“單件流”的按單生產(chǎn)。實際上，這種按訂單配置進行混線生產(chǎn)的方式，在上個世紀末的汽車行業(yè)里早已是常識。
國內(nèi)的上海通用汽車，在十多年以前就已經(jīng)實現(xiàn)了這種混線排序生產(chǎn)，并且做到了上到訂車、下到設(shè)備連接的IT系統(tǒng)全覆蓋。其復雜性和精準性，與近年來流行的服裝定制和家電定制相比，要高出一大截。
所以大家可以看到一個非常有趣的現(xiàn)象——在汽車以外的很多行業(yè)，出現(xiàn)了很多拿設(shè)備連通、個性化定制或透明工廠為亮點的數(shù)字化工廠的案例。反倒是在汽車行業(yè)，卻少有人拿這些東西做宣傳。原因很簡單——這些在20年前的汽車行業(yè)里都已經(jīng)實現(xiàn)了的東西，怎么拿出來講？

進入到工業(yè)4.0誕生第五個年頭的2018年，汽車工業(yè)終于要站出來講講了。大家都知道，第二次工業(yè)革命，也就是我們常說的工業(yè)2.0，其標志性技術(shù)之一就是福特汽車的流水線生產(chǎn)。時至今日，這種生產(chǎn)方式被各個行業(yè)所借鑒，并在老福特的那套流水線上做了很多改進。但是，這種生產(chǎn)方式也有很多缺陷，對生產(chǎn)的產(chǎn)品的配置能力（數(shù)量、類型等等）有不少限制，并且整條生產(chǎn)線的容錯能力低，很容易產(chǎn)生限制整條產(chǎn)線的瓶頸。工業(yè)4.0的分布式控制恰好可以解決這個問題。在工業(yè)4.0時代，汽車工業(yè)又一次成為技術(shù)變革的領(lǐng)袖。
以德國奧迪汽車為例，在其2030智能工廠規(guī)劃藍圖中，提出了“模塊化生產(chǎn)（Modular Production）”的概念。在這個工廠中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)流水線已經(jīng)不復存在，零部件通過無人機在車間里傳遞，客戶通過三維掃描獲得身體尺寸以定制座椅，工人與機器人協(xié)同工作，車身零部件由3D打印機打印，汽車以自動駕駛的方式駛離裝配線…在打造智能工廠的過程中，無論是對當前生產(chǎn)流程的智能化程度，還是對未來幾年將發(fā)生的飛躍性技術(shù)創(chuàng)新，奧迪都有著清晰的認識和規(guī)劃。

圖：奧迪的2030智能工廠未來藍圖

在這次的漢諾威工博會上，SAP推出了第三代的開放集成工廠OIF（OpenIntegrated Factory）。OIF 3.0在1.0和2.0的基礎(chǔ)上，繼承了垂直集成和產(chǎn)品定制化生產(chǎn)的概念，引入了正在研發(fā)和創(chuàng)新中的無流水線生產(chǎn)調(diào)度的“動態(tài)模塊化生產(chǎn)”技術(shù)。

圖：漢諾威工博會現(xiàn)場的SAP OIF 3.0的“模塊化生產(chǎn)”展示

應該說，“動態(tài)模塊化技術(shù)”的實現(xiàn)，不是一件容易的事情。過去我們所熟知的先將MBOM和工藝路線都確認下來，編制生產(chǎn)計劃，并使用MRP進行物料分解，最后再組織生產(chǎn)的做法，被時時刻刻可能會被AGV小車改變路線的做法所徹底顛覆。在這里，需要與之前的做法完全不同的算法和邏輯。

圖：動態(tài)模塊化生產(chǎn)技術(shù)

按照估算，以奧迪為例，采用了這種動態(tài)模塊化技術(shù)，可以讓企業(yè)在實現(xiàn)更多的產(chǎn)品變量的同時，讓生產(chǎn)效率得到顯著提升。

對于高度發(fā)達的德國汽車工業(yè)，這將是一次巨大的飛躍。而汽車工業(yè)利用工業(yè)4.0技術(shù)對于傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)的擯棄，代表了第四次工業(yè)革命的重要發(fā)展方向。我們期待在不久的將來，國內(nèi)也會有類似的數(shù)字化工廠案例出現(xiàn)。