在我们的新报告《工业4.0现状》中，罗兰贝格研究了企业如何向美洲领先的下一代制造商学习，以及企业如何构建自己的工业4.0工作，以制定明确的战略和愿景，实现数字化制造的优势技术。

罗兰贝格帮助众多全球和美洲制造商构建工业4.0工作，并制定明确的战略和愿景，以实现数字制造技术的优势。根据众多客户的参与以及对领先市场专家的采访，我们确定了在过去十年中取得更大成功并取得重大进步的制造公司。这些公司有多个共同属性。

首先，他们对自己的出发点和考虑市场现实的工业 4.0 整体战略有很好的了解。其次，他们对数字制造用例有明确的优先级、专门的跨职能先进制造团队、清晰的 IT/OT 目标环境以及对员工能力建设的高度重视。这有助于领导者将投资重点放在能够带来最高价值的解决方案上，并将资金从无法产生一定投资回报率的项目中撤出。

制造业中不太成熟的公司可以学习这些最佳实践，并制定自己的愿景和全面战略，以加速迈向“工业 4.0”之旅。

1.工业4.0的现状

“工业4.0”，即制造业数字化，是下一代制造业的关键组成部分。它可以实现更高程度的自动化，迈向完全自主生产。制造商投入了大量时间和资源来建立必要的能力，并在其生产工厂内识别、开发和推出用例。尤其是汽车行业，一直在推动制造业数字化，并且在实施方面通常被认为处于领先地位（与半导体行业一起）。

然而，随着越来越多的用例被探索，很明显，完全数字化或自主生产的道路将比预期的更加陡峭。各种技术和组织挑战限制了制造工厂转型的速度。

2. 哪些“工业4.0”用例提供最高价值？

有各种各样的数字制造用例（其中许多是特定于行业和制造流程的）。我们将这些用例构建为七个不同的原型。大多数制造商至少试验了每种原型中的一种用例，但优先考虑提供最高直接价值的六种用例：过程中（实时）参数优化；状态监测和预测性维护；基于视觉的自动检测；基于过程数据的检查；内部物流中的自主物料搬运；以及跟踪供应链上的运输。这些用例占企业数字化制造投资的很大一部分。

3. 工业4.0领导者如何从用例中获得最大收益？

新数字制造用例的开发和实施绝非易事。它需要解决各种技术和组织挑战。我们通过与美洲客户和市场专家的讨论，更好地了解1)组织设置和运营模式，以及 2)一流企业应对这些挑战所依赖的IT/OT架构。

虽然具体设置因公司而异，但很明显，需要同时解决三个要素（硬件/用例；软件/数据和分析；组织）才能实现全部收益工业 4.0。一流的公司拥有同样的愿景，并为工业 4.0 用例的实施制定了类似的蓝图。

4. 我们可以向工业4.0领导者学习什么

汽车和半导体行业被视为数字制造方面的领跑者。虽然并非所有用例都可以转移，但它们的通用方法很容易转移并且适用于跨行业的制造商。企业应将五个关键要点纳入其工业4.0战略中。

现实愿景

要定义全面的数字化制造战略，公司需要首先确定其起点，然后开发一个框架来评估用例和可用资源并确定其优先级。在此基础上，他们必须定义自己的工业 4.0 愿景以及实现该愿景的时间表。

明确用例和资源的优先级

确定用例和资源的优先级对于实现真正的影响是必要的，并且需要量化它们所增加的价值以及给定数字制造用例的业务案例。增加大量价值的用例通常表现出相对先进的技术成熟度（可以实现快速实施），或者高度标准化的流程或机器（可以实现高可扩展性）。

中心辐射型组织

为了快速且无冗余地推动用例的识别、优先级排序和实施，需要采用集中式（中心辐射型）方法。中央单元不能仅附属于 IT 或生产：它需要结合这两套功能。虽然中央数字制造部门与工厂之间的密切合作是不可避免的，但该部门还需要必要的权力来推动发展并做出最终决策。

人才和培训

高度自动化工厂的优化设备效率和正常运行时间将要求公司重新培训操作员和技术人员，并建立先进的制造技能来使用自动化设备。领先的公司通常与当地教育机构合作开展资格认证计划；制造组织内将出现新的角色；还需要提高白领工作的技能。领先的公司已经启动了计划，并看到创新性、敏捷性/上市时间、以客户为中心以及对不可预见事件的反应能力方面的改进。

IT/OT 目标环境和路线图

虽然需要采用以用例为中心的方法来尽早积累知识并取得成果，但一旦达到一定水平，就需要制定清晰的数字化制造战略（包括 IT/OT 目标环境和实施路线图）。达到成熟度，有助于避免针对不同用例的IT基础设施和接口的冗余构建。

结论

领先的工业4.0企业遵循明确的三点战略来推动制造业数字化。首先，他们了解行业环境背景下的出发点以及数字制造解决方案的可能性，并根据市场现实得出了清晰的愿景。其次，具有清晰运营模式的专用数字制造部门可确保资源得到最佳分配并提供必要的能力。公司可以将投资重点放在骨干基础设施上以保持竞争力，以及提供最高投资回报率的计划。第三，IT/OT 目标环境简化了已实施用例的部署和后续维护。