"工业4.0”的驱动力是组件化业务模型

　　人类社会已经历了三次工业革命，现在正进入工业4.0时代。第一次工业革命以蒸汽机为动力的机械生产为标志；第二次工业革命以基于劳动分工的以电为动力的大规模生产为标志；第三次工业革命以使用电子和信息技术实现高度自动化生产为标志；而工业4.0是以基于信息物理融合系统（CPS）的全面使用为标志。

　　工业4.0变革的核心是工业，工业产品、服务的全面相互渗透，实现产品和服务的网络化。新的产品和服务伴随这一变化而产生，它改变了人类的生活方式，从而要求工业产品的开发和生产要有根本性的转变和调整。

　　在工业4.0时代，将实现产品的智能开发和生产。产品生产将不再是只是批量复制单一功能的产品，而是根据客户定制化需求，生产出功能各异，数量不一的产品。同时降低成本，提高效率。

　　这个时代的企业会有几个方面的变革，一是战略和商业模式的变革。二是企业组织的变革，三是过程管理的变革，四是方法和工具的变革，五是工业过程复杂性的变革。

　　之所以美国提出工业互联网战略，德国提出工业4.0战略，是因为一些国际领先企业意识到，驱动这一系列变革的一个重要因素是软件应用到了生产过程的各个方面，而且是通过模型化的方法来描述和控制从需求提出到产品设计、产品生产、销售的所有的复杂的过程，即通过基于模型的软件和系统工程建立系统全生命周期管理平台。

　　人们用模型化的方法提出产品需求，用模型化的方法描述生产流程，用模型化的方法来描述产品功能，用模型化的方法来描述和控制生产工具（包括软件部分、机械组成部分、电子组成部分等）。所有的模型都能被全生命周期系统管理平台识别、交互、付诸生产实施，并且实现虚拟产品的设计开发和自动测试。这是智能制造和响应客户化定制的前提，而不仅仅需要传感器和芯片。

　　然而，目前市面上对于工业4.0的探讨基本上言尽于此了。事实上，许多市场参与者并未深入认识到，对于大多数制造企业而言，从毛坯到成品过程中人、机、料、法、环的巨大浪费仍未被数字化识别；对于大多数自动化程度已经相对较高的制造业企业而言，产品生命周期管理的标准化和数字化程度还满足不了工业4.0的需要。并未深入认识到，组件化业务模型（CBM）是工业4.0的重要驱动力之一，更未认识到这是一个巨大的挑战，否则德国企业可以直接声称工业4.0进行时，不用将其称为战略了。其实，为此人们已经进行了各种尝试，建立了各种模型及模型体系，开发出了模型支持工具。如为软件开发创建了UML（统一建模语言），统一软件开发流程；togaf架构框架，进行流程建模、数据建模和产品建模等。

　　建立模型的作用在于减少复杂性，能够抛开技术细节对系统主体进行研究，将功能性和逻辑性与实现技术分离开，通过工具支持自动化。在响应跨界价值链整合或面向各类客户化定制需求时，能尽可能多地复用原有组件能力，从而大幅降低成本。

　　这直接关系到软件领域的SOA体系，即面向服务的架构体系，具有以下几个特点：一是由业务驱动，二是面向服务，三是高度灵活性，四是能根据需要进行应用整合。这几个特征正好符合用组件化业务模型的方法来构建智能生产平台。因此，工业4.0其实是SOA成熟度模型的最高级阶段，或者说，SOA将是实现工业4.0的一个重要基础。？

　　尽管已有几个全球性咨询公司早在15年前就已经总结出各行业建模经验，建立了近400个适用于各行各业的CBM，但是迄今为止基于CBM完成建立五级模型并以之构建SOA和驱动IT开发的企业却为数不多。近几年来，由于5个汇聚的、相互支撑的因素（NexusofForces）——云计算、大数据、移动交流、社交网络以及安全问题，简称CAMSS）以及物联网（Iot）的驱动，一些美国、德国、韩国企业致力于推进基于模型的软件工程（MBEN），给CBM和SOA带来发扬光大的机会。所以，面对CAMSS和Iot带来的机遇与挑战，已经提前全面完成CBM、SOA的企业将在工业互联网或工业4.0方面构筑其他企业难以简单复制的国际竞争优势。

　　对于大多数中资制造业企业而言，向工业4.0迈进的切入点有两个：一是在于运用CPS和精益六西格玛管理减少从毛坯到制成品阶段的浪费，对内提升成本控制能力；二是运用CBM和电子商务完善供应链端到端全流程精益水平，对外提升客户服务能力。对于面对工业4.0国际竞争的工业、服务企业内部而言，如果基于CBM建立了MBEN和SOA，意味着从产品创新、设计、生产、测试、销售到售后服务都实现高度自动化，促进工业大数据和服务大数据的有效对接，还会催动非结构化数据的结构化转化和应用，大幅度提高数据使用效率；从跨企业的价值链横向整合来说，可进行基于CBM的跨界流程集成，从而形成以“工业4.0+”为特征的全球产业网和消费生态圈竞争力，而全球产业价值网和全球消费生态圈竞争力关乎的国家经济竞争力。

　　很显然，“工业4.0”的国际竞争已经超越了车间级的精益生产，扩展到基于“端到端产业价值链”的核心企业级精益制造及其上游供应链和下游经销链，并需打上“数字化”和“全球化”二个标签。中资企业需要深入分析研判组件化业务模型驱动软件工程对在产品全生命周期管理的作用，有效掌控全球产业价值链竞争中的主动权。