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丁研 | 工业价值链走向工业4.0时代
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摘要：工业数字价值链是通过互操作性，将各环节数字工业要素进行整合与串联的数字化链条，是提升传统工业价值链效率的最佳途径，而顶层标准体系的筛选与设计则是确保工业4.0互操作体
工业数字价值链是通过互操作性，将各环节数字工业要素进行整合与串联的数字化链条，是提升传统工业价值链效率的最佳途径，而顶层标准体系的筛选与设计则是确保工业4.0互操作体系的核心内容。
标准化之所以在德国倍受重视，原因在于它是构建大规模分工协同体系的必备条件：以工业生产为例，现代化工业文明建立在以供应链为表现形式的分工协同体系之上，而产品的模块化与标准化，则是确保供应链各环节顺畅运转的前提；与上述逻辑相似，当以工业数字要素为核心的分工协同体系发展到一定规模时，数字化工业文明也会随之产生。
图1? 工业4.0 2030年发展愿景
在过去几十年间，工业软件在工业数字化方面已经占据举足轻重的作用；而在即将到来的工业4.0时代，工业软件则被德国视为支撑工业数字化分工体系、构建数字化工业文明的主角。这是一个漫长的进化过程。
工业2.0时代的工业要素与价值链
工业要素泛指工业企业（离散/流程/混合/能源/基础设施）在设计、生产、经营与服务阶段的典型企业活动；这些要素在工业2.0阶段甚至于更早阶段就已经出现，并随着技术的进步，逐步演化到工业3.0，以及即将到来的工业4.0阶段。
图2? 工业2.0的工业设计
工业设计是工业生产的起点，其中涉及到产品设计与生产工艺设计两个阶段；在工业2.0时代，设计主要以图纸形式体现：
☆以机械生产为例，设计者首先需要在图纸中完成产品的规格描述（如产品结构，组装关系，材料等），随后工艺工程师会根据规格，在工艺图纸中描绘出产品加工的方法与过程（如机加工工艺，产线布局，运输节拍，控制电路等）；
☆电力发电（如核电）行业同样遵循上述流程，首先科研人员需要对发电过程中的核心机理与关键参数进行规划（如铀浓度/预期输出功率等），随后行业专家会根据工程指标，在图纸中描绘出发电机组的内部结构（如碳棒间距，中水密度，控制电路等）。
图3? 工业2.0的生产
工业生产是生产单位在接收到设计图纸与生产计划之后，进行具体实施与执行的阶段；在工业2.0时代，生产方式主要以人工+机械+电子电路为代表：
☆以离散行业（如造车）为例，工人通过使用生产工具（如机床、起重机、扳手等），完成部件的加工与组装，而电子电路可用于控制运输线，将部件运输到各个工位；
☆电力行业的发电系统主要依赖传统的仪器仪表与简单的电路控制系统，电厂操作员通过观察仪器仪表，对电厂的工况进行诊断，而锅炉的液位控制则由电路进行自动调节（根据温度、压力等参数对阀门和泵进行控制）。
图4? 工业2.0时代的企业管理
工业企业的经营涉及到生产计划、供应链、管理、市场等一系列复杂业务流程，同时这些流程与企业的设计、研发、生产彼此关联；在工业2.0时代，企业经营的规章与流程的运转主要依赖于各种纸质化的审批、订单、票据、报表：
☆以生产物流为例，工人需要定期对库存进行盘点，并向企业提出纸质物料需求清单，采购部门在汇总各工厂的需求后，会形成纸质的采购清单发送给供应商；之后，供应商会根据采购清单进行生产；
☆工厂的运维同样需要经历一系列审批流程，从工业现场的维修票据，到企业级的维修工单，再到维修部门的任务单，均需要完成各种冗长的纸质流程。
工业企业在设计/生产/经营过程中存在着诸多联动与协同关系，由这些活动所构成的链条被称为价值链，下图对企业价值链的部分协同关系进行了枚举：
图5? 工业2.0时代的价值链
☆价值链普遍存在于各个企业活动环节的内部：在设计环节，协同主要以设计部门的图纸互换为具体体现形式；在生产环节，协同的具体体现形式包括工人间的动作协同，以及由运输线所驱动的上下游工位协同；在企业管理过程中，各种纸质的审批、票据、订单是组织与串联企业各经营活动的具体体现形式；
文章来源：《销售与管理》 网址: http://www.xsyglzz.cn/zonghexinwen/2020/1013/509.html