當前，以“德國工業4.0”為代表的工業發展戰略在全球范圍內影響深遠，包括中國、美國在內的許多國家也紛紛提出了類似的戰略，以應對次時代愈加激烈的經濟競爭。與此同時，很多企業也在進行數字化轉型，以更好地滿足工業4.0時代的形勢需求。那么，到底什么是工業4.0？工業4.0的基本架構及戰略模式是怎樣的？企業如何進行工業4.0的數字化轉型？對此，香港大學SPACE中國商業學院客席講師、前德國西門子高管呂俊德教授，分享了關于工業4.0時代企業數字化轉型的精彩內容。
工業4.0的本質是工業再造
所謂工業4.0，其實是智慧化工業的實踐，它指的是通過物聯網（CPS）來構建i-MES系統，再衍生出智能工廠及智能化工業體系。目前，包括美國、中國、歐洲在內的世界經濟三大區塊，都在重視工業，重視工業的再造，布建次世代的工業技術與市場。無論是德國的“工業4.0”戰略、中國的“中國制造2025”戰略，還是美國的“再工業化”戰略，都是“工業再造”這一趨勢的具體體現。而要實現工業再造，就必須要有工業技術的創新、工業體系的再造以及數字化科技的應用。
有“工業實力”，就有經濟實力。工業4.0戰略，就是在這一共識的前提下誕生的。作為工業4.0的發源地，德國工業的4.0戰略十分完整也具有很強的代表性，其格局可以總結為“工業大國、幸福工業”。概括起來主要有以下幾點：以歐盟為腹地，有系統地布建其工業體系；更企圖以工業4.0 進行工業建軍，整備出工業的智能生產能力及立體作戰能力；區域生產的工業模式使工業活動結合城市的發展，使企業及從業員工不會成為游牧民族；綠色生產使工業活動的負產品不損及下一代的福利。
工業4.0的基本架構及戰略模式
工業4.0的基本架構可以概括為“全面感知-可靠傳遞-智能運算”。通俗地講，就是首先通過傳感器、RFID、NFC等技術形式將物理訊號轉換為數字訊號，這一過程即為“全面感知”，隨后通過工業計算機、工業網絡通信、系統整合、信息安全技術等途徑實現數字訊號的“可靠傳遞”，最后，借助工作流、智能技術、大數據等技術手段進行“智能運算”。工業4.0的架構不僅可以應用于智慧工廠，還可應用于智慧農業、智慧能源、智慧物流等領域，具有很強的通用性。
基于這一基本架構，工業4.0 的戰略模式主要有以下五種：
模式一：生產設備的智能化。在這一模式下，生產設備基于云計算，具有實時監控、數據搜集、數據分析能力，能主動提供信息，主動提供服務或者對使用者以“互動”的方式提供服務，成為使用者的工作伙伴。同時，這一過程需要具有不同層次的智能及服務深度的智能化軟件支撐，而且這些軟件是基于用戶導向服務模式的設計，因為價值能獲得更大提升。
模式二：單一生產工廠的智能化。這種模式主要是生產線的智能化，包括正向生產物流、逆向生產物流的智能化。通過這種智慧化的生產線，提高單一工廠的良品率、產出率，同時提高工廠的綠色生產能力以及能源利用效率。
模式三：跨國多廠區智能工廠的營運智能化。工業4.0環境下的多廠區工廠營運，更強調的是多廠區智能化的產能協同。
模式四：工業體系的智能化。這主要包括供應鏈的智能化、智能化的產業生態圈等等。
模式五：產品的智能化與創新。從物聯網的運用到各種智能產品的誕生，都是這一模式的體現。
工業4.0時代數字化轉型路徑
工業4.0的數字化轉型，其實就是在新的商業模式下，數字化技術與企業流程相輔相成的過程，以使企業流程的數字化程度和企業流程的最適化程度達到最大值。當然，在此過程中，也必然伴隨著企業的組織創新和組織變革。
企業要實現工業4.0的數字化轉型，不僅需要工業4.0的硬件、工業4.0的軟件，更需要工業4.0的工業模式創新。相比以往，工業4.0對企業營運數據處理能力以及數據本身的價值提出了更高的要求，同時對工業流程的彈性、深度以及創新程度的要求也達到了全新的量級。
除了企業層面外，工業4.0的數字化轉型還對整個國家和社會也提出了更高的要求，那就是需要具備包括科研體系、企業家以及產業體系和工業城等三大部分在內的實踐要素。這一點，在德國就體現得非常明顯。
在科研體系方面，德國構建了一套完整的“學習-理論研究-技術發展-應用/商維化” 科技與工業發展機制，為德國實踐工業4.0打下了堅實的基礎。有了完善的科研體系，就需要企業家將構想付諸實施，工業發展歷程中需要企業家，工業4.0時代更是如此。當產業體系達到一定規模后，就需要建設專業的工業城來實現城市與區域工業的整合。在這方面，德國大眾汽車工業城、美國硅谷就是世界文明的成功典范。
最后，需要說明的是，工業型態有很多種，并不是每一種工業型態都適合工業4.0，工業4.0也并非在所有工業模式上均能看到成效，對于具體問題我們還是要具體分析。不過，有一點是肯定的，那就是，工業是富國強國的基礎。一個國家一定要有幾家百年工業，永續工業，也一定要有企業家，來帶領工業的發展與創新。以工業為基礎發展出來的經濟，才不會是泡沫經濟，而是可持續發展的健康的經濟。