本文將僅就生產(chǎn)技術升級問題，試圖梳理制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級路線。目前制造技術升級的概念是，本質(zhì)仍然離不開四個關鍵詞語：自動化、信息化、數(shù)字化和智能化。然而，并非所有制造業(yè)都要通過這‘四化’實現(xiàn)技術升級；同一個企業(yè)的不同發(fā)展階段也需要兼顧不同的升級策略；不同類型的制造業(yè)也需要考慮適合自身發(fā)展規(guī)律的升級路線。

本文系列力圖回答這些問題，并為中國制造提供可選擇的路徑。1

1、自動化

首先需要考慮“自動”與“手動”。與“自動化生產(chǎn)”相對應的是“手工生產(chǎn)”。通常講的自動化升級都是指用自動化設備和裝置替代人工。因此，凡是人做不了或者不愿意做的工作都可以通過自動化進行升級，越是動作簡單、重復、繁重的生產(chǎn)形式，越適合采用自動化升級策略，例如搬運、包裝、噴涂等；而動作越復雜，對人手靈活性依賴越大的生產(chǎn)模式就不適合自動化升級，例如皮具制作、制衣等。

按照工業(yè)4.0的定義，1968年出現(xiàn)的莫迪康可編程控制站器Modicon PLC（后來被施耐德收購），被視為自動化的一個劃時代意義的產(chǎn)品。

2、信息化管理

應該說“企業(yè)信息化”這個詞是伴隨著ERP的普及而流行的，而ERP的前身是MRP和MRPII，再往前推則是會計電算化軟件、庫存管理軟件等。這類軟件的流行基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的成熟。

隨著這類軟件的普及，“MIS（管理信息系統(tǒng)）”應運而生，同時MIS市場迅速膨脹。也許是出于對會計制度與國際接軌的需要，當時MIS的主力是會計電算化軟件，火爆的市場也成就了金蝶、用友這樣的國產(chǎn)軟件公司。

上世紀末期是跨國公司全球布局的黃金時期。外企進入中國不僅帶來了先進的管理模式，也帶來了對企業(yè)管理信息系統(tǒng)的市場需求。跨國公司要求中國本土供應商的管理系統(tǒng)與之對接，倒逼中國企業(yè)大干快上ERP項目。這個時期除了捧紅SAP之外，還造就了不少ERP軟件實施和信息系統(tǒng)咨詢公司，諸如畢博和埃森哲。

2000年初的時候，業(yè)內(nèi)對ERP的態(tài)度如同對當前的工業(yè)4.0，說法不一。

但普遍的共識是企業(yè)上ERP不是簡單買個軟件，更需要對管理流程進行梳理，破舊立新。隨之而來就出現(xiàn)了一個流行詞叫“企業(yè)流程再造BPR”，很大程度上也算是商家為了配合ERP項目搞的噱頭。到目前為止，ERP通用功能已經(jīng)非常成熟，而跟業(yè)務深水區(qū)的結(jié)合，正在面臨全新的升級考驗。

包括ERP在內(nèi)，本段所提及的軟件都是用MIS把企業(yè)管起來，本質(zhì)上是企業(yè)商業(yè)和運營的信息化。與此同時，在產(chǎn)品設計、生產(chǎn)設備、質(zhì)量管理等直接與制造相關的環(huán)節(jié)也在進行著信息化。

3、信息化制造與數(shù)字化制造

這里不得不提CIMS，計算機集成制造系統(tǒng)。CIMS要集成的對象是一個一個獨立的計算機輔助軟件（CAX），旨在消除信息孤島。這個概念在中國的興起要早于ERP�？梢哉fERP是面向商業(yè)的信息集成，而CIMS是面向制造業(yè)的信息集成，當時都是被當作信息化所理解的CIMS除了要集成CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔助制造）、CAT（計算機輔助檢測）、CAPP（計算機輔助工藝等系統(tǒng)模塊）等，還明確提出了邏輯層次結(jié)構(gòu)，并整合了敏捷制造、并行工程、虛擬制造等方法論范疇的理論概念。

然而，技術為它的早產(chǎn)付出了代價。

CIMS的失敗就是因為它提出的時代太超前，相關技術和產(chǎn)品都還沒成熟。而在它之后便迎來了工業(yè)軟件市場的大整合時代：例如由對CAD產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理發(fā)展而來的PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理），通過對產(chǎn)品BOM的信息化管理實現(xiàn)了產(chǎn)品“數(shù)字化”�！皵�(shù)字化”這個概念盡管現(xiàn)在被濫用，但是它應該是脫胎于3D數(shù)模的。至少在商業(yè)語境里，“數(shù)字化”要與3D圖形和動態(tài)仿真同時出現(xiàn)。例如“產(chǎn)品數(shù)字化”是指用3D數(shù)模構(gòu)建產(chǎn)品模型，“工廠數(shù)字化”則需要面向工廠進行3D建模。

當今工業(yè)4.0所處的環(huán)境，已遠遠超越CIMS所處的年代。大量設計軟件廣泛使用，大量數(shù)字化資源和虛擬化產(chǎn)品，已經(jīng)進入主流，類似Digital Thread（數(shù)字主線）、Digital Twin（數(shù)字孿生）被更廣泛地應用。

4、數(shù)據(jù)采集

在過去30年中國企業(yè)現(xiàn)代化進程中，除信息化項目大干快上之外，還有一條自動化升級的主線：在流程制造行業(yè)（如石化、水泥、食品等），一大批分散控制系統(tǒng)DCS和儀表自動化項目迅速崛起，而國產(chǎn)的DCS如浙大中控、和利時，甚至被GE收購之前的新華控制系統(tǒng)，都得到了長足的發(fā)展；而在離散制造行業(yè)的是企業(yè)采購了大量數(shù)控和自動化物流設備。隨之而來出現(xiàn)的問題就是如何獲得這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并把這些實時數(shù)據(jù)用起來。

當下火熱的“云數(shù)據(jù)”，前身可以說是“遠程抄表”。最早是油田、礦井等野外設備需要監(jiān)控運行狀態(tài)——早期用的是電報，后來短信。在智能手機尚未普及的時代，還用過手機網(wǎng)頁客戶端，而現(xiàn)在基本就是成熟的3G/4G網(wǎng)絡，外加APP客戶端。

10年前做方案時，往往會在示意圖中用云彩和墻的圖標兩端分別畫上服務器和筆記本電腦，筆記本和云彩圖標之間畫一個閃電符號，意為有防火墻的無線數(shù)據(jù)交換�，F(xiàn)在的“云”方案只是在筆記本旁邊加上了手機和pad圖標。事物的發(fā)展，只是在增添要素而已。

說到數(shù)據(jù)采集就不得不提組態(tài)軟件。這類產(chǎn)品最早是DCS或PLC廠家為方便客戶開發(fā)界面而配備的開發(fā)套件，后來出現(xiàn)了許多獨立的組態(tài)軟件廠商，可以通過圖形界面直觀地看到數(shù)據(jù)的變化。由此產(chǎn)生了“人機界面（HMI）”，所以“圖形化”往往指的是人機交互相關的產(chǎn)品或項目，比如工作站的面板和電子看板等。

現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集SCADA，正是自動化與信息化的鏈接節(jié)點，是自動化設備和信息化管理軟件的承上啟下的層級，也是自動化與信息化相融合的過渡區(qū)域。

而這些早年軟件留下的數(shù)據(jù)，正是當下的工業(yè)大數(shù)據(jù)“黑金”。它們深埋在設備、模塊和系統(tǒng)之中，不見天日。工業(yè)大數(shù)據(jù)從業(yè)者，需要有非常的智慧，來解救這些黑金。

5、智能化

智能化定義眾說紛紜，就沒有統(tǒng)一標準了�，F(xiàn)在許多復雜一點的控制系統(tǒng)，似乎都被叫做“智能控制”，好像更新一代的控制系統(tǒng)都可以叫做智能化。

嚴格意義上的智能化，必須要借助大量的建模和算法，以及一些必要的人工智能技術，包括啟發(fā)式算法和機器學習。如果按照這個標準，目前不少先進的控制系統(tǒng)的控制算法已經(jīng)可以算是智能化，但真正智能化的管理信息系統(tǒng)市面上還不存在。信息系統(tǒng)的智能化趨勢應該說是很明確的，特別是人工智能AI項目開始受到大量資金關注后，那些原本只在學術期刊上出現(xiàn)的，服務于制造調(diào)度算法的復雜公式才開始有了一些用武之地。