3. 雙重戰(zhàn)略：成為領(lǐng)先的市場和供應(yīng)商

　　第四次工業(yè)變革對(duì)于德國制造業(yè)意義重大。CPS能夠提高國內(nèi)生產(chǎn)效率，它在工廠的逐漸部署將加強(qiáng)德國制造業(yè)。與此同時(shí)，物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展將為出口技術(shù)和產(chǎn)品提供無限機(jī)會(huì)。工業(yè)4.0的執(zhí)行，應(yīng)該致力于通過采用雙重戰(zhàn)略來釋放市場潛力，這個(gè)雙重戰(zhàn)略包括在制造業(yè)中部署物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，另外一個(gè)是物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的營銷，以便加強(qiáng)德國制造設(shè)備產(chǎn)業(yè)。

　　3.1領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略

　　領(lǐng)先的供應(yīng)商應(yīng)從設(shè)備供應(yīng)產(chǎn)業(yè)的視角，強(qiáng)調(diào)工業(yè)4.0的潛力。德國設(shè)備供應(yīng)商提供制造業(yè)與世界領(lǐng)先的技術(shù)解決方案，所以在工業(yè)4.0產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和國際營銷方面處于有利地位。

　　問題的關(guān)鍵是如何選出一個(gè)明智的方法，將領(lǐng)先的技術(shù)解決方案同信息技術(shù)提供的新潛力融合在一起，以便實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的巨大突破。就是這種信息通信技術(shù)和傳統(tǒng)的高技術(shù)戰(zhàn)略的系統(tǒng)融合，才使得市場迅速變化、使得管理越來越復(fù)雜的全球市場變?yōu)榭赡埽�企業(yè)才能夠?yàn)樽约涸谄渲虚_拓新的市場機(jī)遇。

　　現(xiàn)有的基礎(chǔ)電子信息技術(shù)需要被改進(jìn)，以滿足制造業(yè)的特殊需求，并且在繼續(xù)開發(fā)的過程中還要時(shí)刻注意這一點(diǎn)。為了得到規(guī)模經(jīng)濟(jì)和效用，需要加強(qiáng)制造技術(shù)和信息技術(shù)，依靠物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為向工業(yè)4.0邁進(jìn)的部分戰(zhàn)略。與此同時(shí)，有必要開發(fā)模型和戰(zhàn)略，以便進(jìn)行新址設(shè)計(jì)和執(zhí)行物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)制造框架。

　　如果德國希望保持工業(yè)4.0 設(shè)備供應(yīng)商的領(lǐng)先地位，應(yīng)將研究、技術(shù)和培訓(xùn)應(yīng)作為優(yōu)先領(lǐng)域，在自動(dòng)化工程模擬和系統(tǒng)優(yōu)化領(lǐng)域開發(fā)方法和實(shí)驗(yàn)性的應(yīng)用（見5.2節(jié)）。

　　另外一個(gè)主要挑戰(zhàn)，就是使用技術(shù)來創(chuàng)造新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。這涉及到開發(fā)新的商業(yè)模型，特別是連接商品和服務(wù)的商業(yè)模型。

　　3.2領(lǐng)先的市場戰(zhàn)略

　　率先實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的領(lǐng)域是德國國內(nèi)制造產(chǎn)業(yè)。為了塑造并且成功拓展這個(gè)領(lǐng)先的市場，要求在不同廠址的商務(wù)間的緊密聯(lián)系，并且需要不同企業(yè)間的密切合作。這將進(jìn)一步要求符合邏輯的、不同價(jià)值創(chuàng)造階段、生命周期產(chǎn)品、產(chǎn)品范圍和相應(yīng)制造系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)字化整合。

　　一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)將是把現(xiàn)存的大規(guī)模任務(wù)和通常在區(qū)域?qū)用娴闹行∑髽I(yè)同步整合在新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中。由于包括一大批中小企業(yè)和一小部分大型企業(yè)的平衡的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使得德國的制造業(yè)力量強(qiáng)大。但是許多中小企業(yè)還沒有準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0帶來的結(jié)構(gòu)變化，究其原因，或許是因?yàn)樗鼈內(nèi)狈Ρ仨毜膶�業(yè)性人才，或許是因?yàn)閷?duì)它們還不熟悉的技術(shù)戰(zhàn)略持有懷疑態(tài)度。

　　使中小企業(yè)融入到全球價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵的戰(zhàn)略是設(shè)計(jì)并且執(zhí)行一個(gè)全面的知識(shí)和技術(shù)轉(zhuǎn)移倡議。例如：大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用和最佳實(shí)踐，中小企業(yè)可以幫助價(jià)值鏈網(wǎng)絡(luò)可視化增強(qiáng)，并且說服中小企業(yè)采用方法和組織工具，以及領(lǐng)先供應(yīng)商的技術(shù)。這樣做可以消除障礙，使中小企業(yè)了解物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在它們自己的業(yè)務(wù)中應(yīng)用物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

　　為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，加速技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)和使用非常關(guān)鍵，包括高速寬帶數(shù)字傳輸（見5.3節(jié)）。同時(shí)，培養(yǎng)和訓(xùn)練技術(shù)工人也變得非常重要（見5.6節(jié)），并且同步為復(fù)雜工作開發(fā)客戶化的和高效的組織設(shè)計(jì)（見5.5節(jié)）。

　　3.3雙重戰(zhàn)略以及其主要特征

　　傳遞工業(yè)4.0 目標(biāo)的最優(yōu)方法只能通過領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略和領(lǐng)先的市場戰(zhàn)略的相互協(xié)調(diào)，以便確保它們潛在的效益互補(bǔ)。今后，這一方法將被稱作“雙重戰(zhàn)略”。這個(gè)戰(zhàn)略包括三個(gè)主要特征（見2.1節(jié)）：

　　（1）通過橫向整合，開發(fā)不同公司間的價(jià)值鏈和網(wǎng)絡(luò)

　　（2）橫跨整個(gè)價(jià)值鏈的產(chǎn)品和相關(guān)制造系統(tǒng)的數(shù)字化端對(duì)端工程

　　（3）靈活和可重構(gòu)的制造系統(tǒng)的開發(fā)、執(zhí)行和垂直化整合

　　這些特征是制造商在面對(duì)變幻莫測的市場能夠取得穩(wěn)固地位的重要因素，同時(shí)使它們的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)適應(yīng)變化的市場需求。雙重物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)戰(zhàn)略中提到的特征將允許制造企業(yè)在高度動(dòng)態(tài)的市場中達(dá)到快速的、準(zhǔn)時(shí)的、無故障的生產(chǎn)。

　　3.3.1通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行橫向整合

　　模型、設(shè)計(jì)以及通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的橫向整合應(yīng)該可以回答下面的問題：物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何支持企業(yè)的商務(wù)戰(zhàn)略、新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)以及新商業(yè)模式？

　　圖6 通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)橫向整合

　　這個(gè)問題同樣適用于研究、開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域（圖6）。除了“商業(yè)模型”、“不同企業(yè)間的合作形式”，還有一些話題值得研究，比如“可持續(xù)性”、“技能保護(hù)”、“標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略”，以及“中到長期訓(xùn)練和員工發(fā)展倡議”。

　　3.3.2橫跨整個(gè)價(jià)值鏈的端對(duì)端工程

　　下面的關(guān)鍵問題是關(guān)于通過工程過程實(shí)現(xiàn)端對(duì)端數(shù)字整合，以達(dá)到產(chǎn)品整個(gè)價(jià)值鏈數(shù)字世界和真實(shí)世界的整合，同時(shí)滿足客戶的需求：物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的包括工程工作流的商業(yè)過程？

　　對(duì)于這一點(diǎn)，建模在管理越來越復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵的作用（見5.2節(jié)）。應(yīng)該部署適當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)系統(tǒng)，以便為整個(gè)價(jià)值鏈提供端對(duì)端的支持，從產(chǎn)品開發(fā)到制造系統(tǒng)工程、生產(chǎn)和服務(wù)（圖7）。需要一個(gè)涵蓋不同技術(shù)領(lǐng)域的整體的工程方法系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，工程師們需要接受適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)。

　　圖7 橫跨價(jià)值鏈的端對(duì)端工程

　　3.3.3垂直整合與網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)

　　就垂直整合來說，需要回答下面的問題：物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何創(chuàng)造靈活和可重構(gòu)的制造系統(tǒng)？

　　垂直整合的地點(diǎn)是工廠。在明天的智能工廠，制造結(jié)構(gòu)將不是固定的和事先定義好的。相反，一系列信息技術(shù)組合規(guī)則將被定義，這些信息技術(shù)組合規(guī)則可以被應(yīng)用到不同的案例中，為不同情況自動(dòng)形成特定的結(jié)構(gòu)，包括模型、數(shù)據(jù)、通信和算法（圖8）。

　　圖8 垂直整合與網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)

　　為了完成垂直化整合，確保調(diào)節(jié)器和傳感器信號(hào)在ERP不同層面的端對(duì)端的數(shù)字化整合非常重要。開發(fā)模塊化以及重新使用戰(zhàn)略來完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和制造系統(tǒng)重構(gòu)，以及恰當(dāng)?shù)闹悄芟到y(tǒng)描述也很重要。不僅如此，領(lǐng)班和操作者需要接受培訓(xùn)以便了解操作制造系統(tǒng)的方法所產(chǎn)生的影響。

　　應(yīng)用例子2：整個(gè)價(jià)值鏈的端對(duì)端系統(tǒng)工程

　　現(xiàn)在的價(jià)值鏈（從客戶需求到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)）已經(jīng)存在多年并相對(duì)穩(wěn)固，IT支持系統(tǒng)通過一系列接口或者界面進(jìn)行信息交換，但只能對(duì)特定案例使用這些信息。所以，客戶不能自由地選擇他們產(chǎn)品的所有功能和特征，即使理論上可行。例如，要為一輛旅行車選擇后擋風(fēng)玻璃的雨刷，但卻不能從該公司為一輛豪華轎車選擇雨刷。不僅如此，IT系統(tǒng)的維護(hù)成本現(xiàn)在也非常高。

　　未來：物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持的基于模型的開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的數(shù)字化的部署，涵蓋了客戶對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和最終產(chǎn)品制造需求的每一個(gè)方面。這使得各個(gè)相互依賴的方面都可以被確認(rèn)，并且可以在端對(duì)端的工程工具鏈中描述。制造系統(tǒng)是基于相同的范式被開發(fā)，這意味著它總是能夠跟上產(chǎn)品開發(fā)的角度。所以，這使制造單個(gè)產(chǎn)品成為可能。

　　可以保留現(xiàn)在已經(jīng)安裝的設(shè)備，在此基礎(chǔ)上把這個(gè)工具鏈分幾個(gè)階段逐漸地融入其中。(未完待續(xù))