全书挑选了十个最热门和最具有代表性的课题，介绍企业应该如何应用数字化技术，来推动相应的数字化转型

率先提出“工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构”
剖析工业互联网与现有IT系统的关系，论述它与企业端到端业务流程的紧密结合，
详细介绍众多全球实践案例，为企业建设工业互联网提供充分参考和借鉴

近年来，工业互联网已经成为市场上一股势不可挡的潮流和趋势。大批制造企业都投入到自身的工业互联网建设和对外的工业互联网平台开发上，并将其作为提高企业竞争力、创造新的商业模式、颠覆现有市场格局的利器。一般认为，工业互联网是制造企业数字化转型的高级阶段，它是企业综合运用物联网、大数据、人工智能、商务分析和智能设备等数字化技术，对业务进行变革、对战略进行赋能的创新过程。它所建立的IT/OT融合的新一代企业数字化整体架构，是对企业传统IT架构的一场彻底转变。在这个过程中，架构的设计、路线的规划，以及方案的选择和应用，决定了工业互联网转型项目的成败，其重要性不言而喻。
结合这一出发点，本书将以全球最大的企业应用软件公司SAP在2017年发布的数字化创新系统（Digital Innovation System）——SAP Leonardo，以及2018年发布的智慧企业解决方案为背景，介绍制造企业在建设工业互联网过程中所需要了解和掌握的理论、方法和技术。作为全球最大的企业应用软件提供商，SAP创新地在其提出的智慧企业一体化架构中实现了企业应用软件和工业应用软件在云端的融合，可以真正有效地帮助企业建设可落地、可进化、可扩展的工业互联网，从而实现商业模式转型和高质量发展的目标。
本书的主要内容包括如何理解和搭建企业的工业互联网数字化架构、如何在这一架构之上规划企业数字化转型的技术路线，以及制造企业如何运用工业互联网技术在数字化产品、数字化制造、数字化服务三个领域中进行转型与创新。本书内容涉及物联网、工业4.0、大数据、数字化双胞胎、数字化主线、大规模定制、数字化供应链、分布式制造、人工智能与机器学习、预测性维护、制造向服务转型等技术。这些内容都是目前国内企业非常关心和热门的话题，它们对企业工业互联网项目的成功实施发挥着非常重要的作用。
本书作者具有12年的商业信息化专业书籍写作历史，以及在SAP公司十多年的工作经验，在制造企业数字化转型领域有着丰富的积累和心得。本书可以看作2016年作者在机械工业出版社出版的《工业4.0驱动下的制造业数字化转型》一书的延续和深入。为了便于读者理解，在写作过程中，作者尽可能从业务和管理的视角展开讨论，并开辟专门的篇幅进行案例和产业的深度分析，避免堆砌技术名词，力求做到内容翔实、逻辑流畅、可读性强，对于读者具有较高的可信度和宝贵的参考价值。
本书的读者包括对工业互联网感兴趣的企业高级管理人员和业务骨干，以及在咨询公司和IT公司工作的相关技术人员。本书可以在推进工业互联网的项目过程中，对项目的规划、设计和实施提供借鉴。此外，本书还可以为各研究机构、高等院校和其他对工业互联网感兴趣的相关人员提供参考。
本书导读
本书一共分为五篇，共12章（如图2所示）。在章节安排上，第一篇主要介绍工业互联网的架构与规划，这是企业利用工业互联网技术、开展数字化转型的基础。第一篇包括以下两章：
第1章：工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构
第2章：工业互联网架构的特点是“数字和流程混合驱动”
第二篇围绕SAP在2017年推出的以达·芬奇命名的Leonardo平台，以及2018年推出的智慧企业解决方案，介绍SAP在面对以工业互联网为代表的数字化浪潮下，如何制定自身的产品战略，打造企业新一代的数字化整体架构，迈向智慧企业的愿景目标。第二篇包括以下三章：
第3章：基于数字化“双模”理论打造工业互联网
第4章：迈向工业互联网的SAP产品理念
第5章：工业互联网的愿景目标——智慧企业
后三篇主要围绕着具体的工业互联网实践，从数字化产品、数字化工厂和数字化服务三个方面，具体介绍如何利用工业互联网进行数字化转型与创新的原理、方法和案例。后面这三篇章节的命名均遵循“从xx到xx的创新”的方式，可以让读者清楚地了解创新的来龙去脉。这里讲述的七大创新在企业的数字化转型实践中都是十分重要的课题，非常值得深入地进行研究，七大创新具体如下：
第6章：数字化双胞胎从面向资产向面向生态网络协同的创新
第7章：从传统的基于PLM的文档管理向端到端数字化主线的创新
第8章：从大规模制造向大规模定制的创新
第9章：从传统的线型供应链向数字化网状供应链的创新
第10章：从集中式制造到分布式制造的创新
第11章：从被动式维修向基于机器学习的大数据预测性维修的创新
第12章：从以制造为中心向以服务为中心的创新

图2　全书核心章节一览
后记将结合SAP近些年来在业务和产品上的转型，以“从最佳业务实践到联合创新工厂”为名，探讨SAP市场策略的转变。
建议读者在拿到新书之后，尽可能从头开始逐篇阅读，从而对工业互联网的创新技术，以及SAP Leonardo以及智慧企业解决方案的设计精髓，有一个通盘而系统的了解。
现在，让我们一同开启工业互联网的创新之旅吧！

工业互联网

本书重点阐述如何搭建迈向智慧企业的工业互联网数字化架构，如何在这一架构上规划企业数字化转型的技术路线，以及制造企业如何运用工业互联网技术，在数字化产品、数字化制造、数字化服务三个领域中进行转型与创新。全书的内容涉及物联网、工业4.0、CPS、大数据、数字化双胞胎、数字化主线、大规模定制、数字化供应链、分布式制造、人工智能与机器学习、预测性维护、制造向服务转型等多项技术的探讨和应用。
本书从业务和管理的视角展开，对实践案例和产业进行深度分析，为读者开展工业互联网项目规划、设计和实践提供借鉴。全书内容翔实、逻辑流畅、可读性强，适合对工业互联网感兴趣的企业高级管理人员和业务骨干，以及在相关咨询公司和技术公司工作的技术人士阅读。此外，本书还可以作为各研究机构、高等院校和其他对工业互联网感兴趣的相关人员参考。
推荐语
本书针对当前发展热点工业互联网及工业互联网平台，从理论和实践上给出了自己的答案，如书中所指出的，“工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构”“工业互联网架构的特点是数字和流程混合驱动”，系统的理论阐述再加上对大量全球实践案例的深度剖析，相信对于我国工业互联网及其平台的发展与探索具有很好的参考和借鉴意义。
余晓辉 ，工业互联网产业联盟 秘书长　 中国信息通信研究院 总工程师

彭博士的这本新书，以深入探究的精神和多年的实践，为我们搭建了一个理解工业互联网的完整框架，并从业务和技术角度，剖析了打造智慧企业，建设工业互联网的理论和实践。我相信各位企业家朋友能从这本书中得到耳目一新却又合情合理、丝丝入扣的解答。
吴晓波，著名财经作家　吴晓波频道创始人

推荐序一
工业互联网驱动的数字化智能转型正进入一个新的发展阶段，从理念倡导、架构设计、先行者探索逐步扩展到产业界更广领域、更宽范围、更深程度的应用实践。然而，对于每个行业、每个企业而言，工业互联网可能仍然是一个新的意义多元的概念，也可能仍然意味着不同的理解、不同的痛点、不同的目标、不同的价值、不同的挑战。工业互联网与现有信息化系统是何关系，工业互联网与传统工业的业务流程如何有效结合，工业互联网平台如何真正发挥作用，企业如何落地实施，又如何最终实现商业价值，这仍是当前面临的突出问题。彭俊松博士此前关于工业数字化转型已有多部佳作，本书是作者的最新思考，针对当前发展热点工业互联网及工业互联网平台，从理论和实践上给出了自己的答案，如书中所指出的，“工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构” “工业互联网架构的特点是数字和流程混合驱动”，系统的理论阐述再加上对大量全球实践案例的深度剖析，相信本书对于我国工业互联网及其平台的发展与探索具有很好的参考和借鉴意义。

余晓辉　　
工业互联网产业联盟 秘书长　　
中国信息通信研究院 总工程师　　



推荐序二
彭博士的这本新书，以深入探究的精神和多年的实践，为我们搭建了一个理解工业互联网的完整框架，并从业务和技术角度，剖析了打造智慧企业、建设工业互联网的理论和实践。中国企业正处于攻坚克难的关键期，急需深入理解领先国家的发展模式的精髓，从而在智能时代找到属于自己的真正价值。我相信各位企业家朋友能从这本书中得到耳目一新、却又合情合理、丝丝入扣的解答。

吴晓波　　
著名财经作家　　
吴晓波频道创始人

推荐序一
推荐序二
序
前言
第一篇　工业互联网架构
第1章　工业互联网是IT/OT融合下的企业新一代数字化整体架构 2
1.1　方兴未艾的工业互联网市场 2
1.2　为什么工业互联网平台遍地开花，而工业4.0平台寥寥无几？ 5
1.3　工业互联网是新一代企业数字化整体架构 8
1.4　新架构的特点是支持业务从“流程驱动”转向“数字和流程混合驱动” 13
1.5　小结 14
第2章　工业互联网架构的特点是“数字和流程混合驱动” 15
2.1　工业4.0的实施路径和成熟度 16
2.1.1　工业4.0的价值体现 16
2.1.2　工业4.0的成熟度模型 18
2.2　工业3.0时代面向“流程驱动”的工业金字塔的形成和解体 22
2.2.1　工业3.0阶段一：“计算机化”——覆盖产品部分生命周期 22
2.2.2　工业3.0阶段二：“连接”——产品生命周期的全覆盖 23
2.2.3　工业3.0的巅峰——IT/OT集成的制造金字塔架构 25
2.2.4　进入工业4.0时代之后的工业金字塔解体 27
2.3　工业4.0和工业互联网时代基于IT/OT融合的CPS 30
2.3.1　从工业3.0的控制论走向工业4.0的CPS 30
2.3.2　CPS的定义 31
2.3.3　基于CPS理论建立新的企业数字化架构 33
2.3.4　基于CPS的CPPS 40
2.4　小结 44
第二篇　SAP Leonardo平台和智慧企业
第3章　基于数字化“双模”理论打造工业互联网 46
3.1　数字化时代下的市场趋势 46
3.2　客户和咨询公司对商业软件的新要求 47
3.2.1　来自客户的新要求 47
3.2.2　咨询公司给出的新概念 48
3.3　SAP 2020年的产品战略目标和实现 51
3.3.1　SAP 2020年的产品战略目标 51
3.3.2　基于四条主线实现SAP 2020年的产品战略目标 52
3.3.3　SAP Leonardo简介 54
3.4　基于“数字化核心+数字化创新系统”的SAP双模产品体系 57
3.5　深度分析：工业互联网在汽车零部件行业中的应用展望 58
3.5.1　汽车零部件行业面临的挑战 58
3.5.2　基于数字化技术的挖潜和创新是汽车零部件行业的两大对策 62
3.6　小结 68
第4章　迈向工业互联网的SAP产品理念 69
4.1　物联网时代企业创造价值的新价值链 69
4.2　第一步：“互联”到“数据”——从互联的万物中采集和存储海量数据 72
4.3　第二步：“数据”到“洞察”——从海量数据中知晓机会和风险所在 74
4.4　第三步：“洞察”到“行动”——推动业务流程前进，将洞察转变为行动 78
4.5　第四步：“行动”到“效果”——创造出新的商业价值和生态系统的优势 80
4.6　打造迈向工业互联网的SAP产品开发与布局 81
4.7　深度案例分析：SAP帮助瑞士最大的汽车经销商AMAG集团实现基于OBD的车联网平台 82
4.7.1　AMAG简介 82
4.7.2　第一步：打造自身的一体化业务系统 83
4.7.3　第二步：打造线上的OBD业务 85
4.8　小结 89
第5章　工业互联网的愿景目标——智慧企业 90
5.1　智慧企业的商业驱动力来自新的商业模式对生产和运营效率的渴求 90
5.2　什么是智慧企业 95
5.2.1　智慧企业的定义 95
5.2.2　人工智能与机器学习技术 96
5.3　智慧企业是智能技术支持下的事件驱动的企业 98
5.4　智慧企业是对企业应用软件的智能化改造 102
5.5　基于智慧企业解决方案打造工业互联网 105
5.6　深度分析：BSH从“家庭连接”入手，打造“数字和流程混合驱动”的数据管理基础 107
5.6.1　BSH简介 107
5.6.2　项目背景 108
5.6.3　BSH Home Connect 108
5.7　小结 110
第三篇　数字化产品
第6章　数字化双胞胎从面向资产向面向生态网络协同的创新 112
6.1　什么是数字化双胞胎 113
6.2　传统的面向资产安全与性能的数字化双胞胎 115
6.2.1　数字化双胞胎的起源：军事和航天航空 116
6.2.2　面向资产密集型企业的数字化双胞胎 117
6.3　面向新的商业模式的数字化双胞胎网络 118
6.3.1　从数字化双胞胎到数字化双胞胎网络 118
6.3.2　产品个性化和业务的协同化推动了数字化双胞胎网络的发展 120
6.3.3　数字化双胞胎网络的成熟度模型 122
6.4　数字化双胞胎网络的基础——SAP资产智能网络方案介绍 125
6.5　深度案例分析：SAP帮助维斯塔斯建立数字化双胞胎，推动服务转型 127
6.5.1　公司介绍 127
6.5.2　维斯塔斯的数字化战略 128
6.5.3　与SAP合作的数字化双胞胎网络 128
6.6　小结 132
第7章　从传统的基于PLM的文档管理向端到端数字化主线的创新 133
7.1　传统的PLM在数字转型时代的扩展 134
7.2　基于模型的系统工程的发展 135
7.2.1　PLM面临的挑战 135
7.2.2　基于MBSE的方法 136
7.3　支持产品全生命周期的数字化主线 137
7.3.1　数字化主线的概念 137
7.3.2　建立打通产品全生命周期的实时研发 139
7.3.3　产品全生命周期的BOM总线 142
7.4　深度案例分析：SAP帮助凯撒压缩机实现“智能空气战略” 145
7.4.1　公司介绍 145
7.4.2　运营商业务模式的诞生 146
7.4.3　新商业模式的实现 148
7.4.4　围绕产品全生命周期的智能空气战略 150
7.4.5　对客户的收益 153
7.5　小结 154
第四篇　数字化工厂
第8章　从大规模制造向大规模定制的创新 156
8.1　大规模定制的定义和特点 156
8.2　从工业1.0下的手工定制到工业4.0下的大规模定制2.0 158
8.2.1　大规模定制的过去和未来 158
8.2.2　大规模定制的实现原理 159
8.3　模块化生产/矩阵式生产——工业4.0下的大规模定制技术 162
8.3.1　第一代和第二代数字化工厂的有限定制能力 162
8.3.2　真正体现工业4.0实力的第三代数字化工厂 164
8.4　深度案例分析：美国哈雷-戴维森摩托车公司的大规模定制生产重生之路 169
8.4.1　公司简介 169
8.4.2　战略转型之旅 169
8.4.3　哈雷摩托从互联营销、智能制造到售后服务的全价值链创新 173
8.5　小结 178
第9章　从传统的线型供应链向数字化网状供应链的创新 179
9.1　以一为单位的数字化网状供应链 180
9.1.1　数字化供应链从线型向网状的演进 180
9.1.2　数字化网状供应链是企业打造差异化战略的核心武器 181
9.1.3　实现数字化网状供应链的关键是“以一为单位” 183
9.2　支撑数字化网状供应链的核心技术 185
9.2.1　数字化业务计划——将供应链转型为需求驱动业务计划的网络 186
9.2.2　数字化物流与订单执行 187
9.3　深度案例分析：微软硬件部门打造需求驱动的数字化供应链 190
9.3.1　公司简介 190
9.3.2　项目背景 191
9.3.3　阶段一：互联 193
9.3.4　阶段二：预测 194
9.3.5　阶段三：认知 194
9.3.6　SAP在微软数字化供应链转型中的作用 195
9.4　小结 196
第10章　从集中式制造到分布式制造的创新 198
10.1　3D打印技术正在快速走向成熟 198
10.2　从传统的集中式制造到基于3D打印的分布式制造 199
10.3　面向分布式制造的SAP制造网络解决方案 200
10.3.1　满足独特和变化需求的制造业 200
10.3.2　无延迟交货 201
10.3.3　最大化交付能力和最小化响应时间 202
10.3.4　从快速原型到快速生产 202
10.3.5　实现重要的商业收益 203
10.4　深度案例分析：售后配件的3D打印与Krones的实践 205
10.4.1　当前的售后配件业务存在挑战 205
10.4.2　3D打印是有望解决配件困境的重要手段 205
10.4.3　Krones的售后配件实践 206
10.5　小结 207
第五篇　数字化服务
第11章　从被动式维修向基于机器学习的大数据预测性维修的创新 210
11.1　传统设备维修管理面临的挑战 210
11.2　基于物联网大数据的预测性维修 213
11.2.1　高维度数据的降维处理 213
11.2.2　异常状态检测 214
11.2.3　无监督学习与监督学习 215
11.2.4　算法的管理和扩展 216
11.3　SAP PdMS的架构和功能特点 217
11.4　SAP PdMS的价值分析 219
11.5　深度案例分析：意大利铁路公司动态维护管理系统 223
11.5.1　意大利铁路公司介绍 223
11.5.2　项目背景 224
11.5.3　基于状态的维修的困境 224
11.5.4　与SAP合作展开的预测性维护 225
11.6　小结 226
第12章　从以制造为中心向以服务为中心的创新 227
12.1　从制造向服务的转型已经出现在很多行业 228
12.2　工业产品服务系统的定义和分类 230
12.3　不同类型PSS的商业可持续性分析 234
12.4　制造商通过数字化技术向服务提供商转型的路线 236
12.5　深度案例分析：卡特彼勒通过以配件为核心的售后服务打造企业核心竞争力 238
12.5.1　卡特彼勒介绍 241
12.5.2　第一阶段：以售后配件为核心的服务化转型 241
12.5.3　第二阶段：基于传感器大数据的预测性分析 244
12.5.4　第三阶段：为客户提供基于卡特彼勒产品的施工方案 248
12.6　小结 249
后记　从最佳业务实践到联合创新工厂 250
缩写表 255
参考文献 257