数字连续性：产品与信息的同步工程

工业 4.0 这股潮流在未来几年将以怎样的速度和覆盖面发展，我们目前还完全不清楚。像德国博世和西门子或者瑞典 ABB 这样的大型企业已成为欧洲在这方面的领头羊。但明显的一点是，这股潮流将给信息结构化、信息管理与信息通讯提出新的要求：工业 4.0 需要信息 4.0。下面我们将探讨工业 4.0 对信息 4.0 提出的四个核心要求。我们将评估信息 3.0 已在多大程度上满足这些要求，在迈向信息 4.0 的路上还缺些什么。我们以 DITA 1.3 作为信息 3.0 的参考。

可个性化处理的信息 4.0

工业 4.0 这个概念的第一个重要支柱是联网的“智能工厂”。这些工厂都可进行高度灵活的配置，并且使用“物联网技术”(传感器、物品、工件、控制器、智能流程等的联网)，根据订单生产个性化的微小产品批量乃至 1 件产品：固定在工件上的电子可读标签，包含了配置信息，控制着个性化的制造过程。这个方法虽然在汽车工业中已存在一段时间了，通过存有配置信息的车辆编号对生产过程进行个性化控制。但是新的要求是，对较廉价的、较不复杂的产品也要实现高度灵活的生产。此外，产品中越来越高的软件占比进一步提高了个性化程度。

为了应对越来越多的不同型号和产品个性化趋势，信息 4.0 必须相应地为产品信息的自动个性化处理提供强大的方案。 在 DITA 1.3(也就是信息 3.0)中，DITAVAL 文件和 DITAVALREF 方案负责通过过滤，处理个性化问题(条件处理，conditional processing)。像“Audience”、“Platform”和“Product”这样的标准属性的属性值负责控制，在一次发布过程中要为某些目标组(“Audience”)、产品系列(“Platform”)和产品(“Product”)考虑或者过滤哪些内容(“Topics”或者“Topic”元素)。

DITA 中的这些过滤方法(概要分析，Profiling)已足够用于简单产品的产品文件个性化处理。但是如果是复杂的产品，就要在服务文件中区分数十种可选的产品组件与选项。“Product”属性所需的属性值列表将相应地变长，无法一目了然。编辑人员将无法应付这种复杂情况，并且将为不同的产品类型和产品配置复制内容模块，而不是通过过滤和概要分析(Profiling)对一般的内容模块进行个性化处理。这样做的后果是，重复使用率和内容一致性下降，维护变得困难。

信息 4.0 增加了以下方案，简化了复杂产品的信息的个性化处理过程：

• 采用布尔逻辑的过滤表达法：信息 4.0 提供了包含布尔运算符(与、或、非)的过滤方式。示例：电动自行车的电路内容表达式(product=“传动装置”AND product=“电驱动装置”)包含了带有电机的自行车的传动装置的所有内容。这些运算符简化了过滤标准的表达，并且实现了可理解的电子分析。
• 类型逻辑模型：在进行个性化处理时，在信息 3.0 中经常会复制 Topic，然后针对每个类型进行调整。要更新一个 Topic 的话，必须查找并跟踪所有复制的内容和所有类型。信息 4.0 中有一个划分了等级的类型逻辑或者继承逻辑，保证内容得以“继承”下来：例如从前一个类型、从平台(Platform)(例如山地自行车)或者最通用的类别(例如自行车)继承。因此，一个内容的有效范围是通过类型逻辑定义的，无需费力地通过属性和过滤标准确定。过滤和概要分析仅限于对可选组件、可选目标组和产品系列的有效性进行个性化处理。

信息 4.0 以产品为中心

工业 4.0 趋势的第二个支柱是，用于进行生产准备的虚拟工厂和虚拟产品，这是一个产生于已流行一段时间的计算机集成制造（CIM）方法的概念：只要工程系统中的虚拟产品及其组件已完成，生产方面的虚拟准备工作也就完成了。每个制造步骤都在制造设备的虚拟副本上进行模拟与验证。然后将制造数据加载到真实的生产环境中，真实的生产过程开始运行。在汽车零件制造的预试验中，新的生产方法能在三天内完成准备工作，而不是通常的三个月。

虚拟工厂加快了产品开发与生产准备的速度，令技术编辑不再有时间去检索和重新采集技术信息。编辑工作必须直接与开发过程同步。工程系统(CAD、产品生命周期管理 - PLM、软件开发)与编辑环境的深入互联使得我们可以在编制产品文件时，自动进行数据校准，轮流使用已获得认可的 3D 模型、零件清单、技术规格以及软件用户界面的元素。为了让编辑环境能够映射出以产品为中心的内容，信息 4.0 的结构与组织也必须以产品为中心。到最后，信息 4.0 就将使产品通讯的准备过程及其与开发的同步过程自动化并加速进行。

工业 3.0 更多的是以文件为中心，而非产品。用 DITA 1.3 虽然可以通过“Product”属性将 Topic/元素归入产品和产品组件中，但是它缺少能够轮流使用 3D 模型、零件清单、技术参数(例如拧紧扭矩、灌装量)等的方案。这些信息不是以独立的单源信息模块形式存在的，通常都是冗余地存在于表格和 Topic 元素内，因此无法与工程平台自动进行匹配。技术参数虽然能显示为 Topic 元素并且能与 CONREF 或者CONKEYREF 构想关联，但是由于缺少深入的结构化途径，尤其是在分工编辑的过程中，这种方法很快就会导致混乱，并且隐含参考错误的风险(例如拧紧扭矩错误)。

信息 4.0 通过加强产品的中心地位，更容易与工程平台同步和在 Topic 中使用这些信息：

• 详尽的零件清单和 3D 模型建模
• 将 Topic 和元素的关系映射到零件清单元素上
• 通过 Topic 之外的新概念，或者区分技术参数、材料、工具等方面的 Topic

只有以产品为中心的信息结构才能实现技术信息流的数字连续性。这样信息提供流程将进一步合理化、加速，并且最重要的是适合工业 4.0 使用。

信息 4.0 是以服务为导向且双向的

工业 4.0 的第三和第四个支柱是产品与知识密集型高级服务的结合(混合型产品)，以及将客户和业务伙伴直接纳入生产流程和业务流程中。 和信息 3.0 所面临的情况相比，产品与服务的结合或者在极端情况下将产品营销作为服务的组成部分，对服务信息提出了更高的要求：当产品不再用于销售，而是作为服务提供时，只有当它尽可能连续运行并且将车间停留时间最小化时才可能赚钱。这时就需要动态生成的服务信息：根据产品配置、使用强度以及所提供的服务，生成一个个性化的、时间与成本都经过优化的维护计划。此处所需的服务信息、时间成本、耗材(润滑剂等)和工具将自动求出并其可用性将得到保障。

信息 3.0 与之相反，它面向的主要是静态的服务信息。缺少产品的中心定位和个性化处理方面的弱点，使其很难为具体的产品资料动态提供经过优化的服务信息。 大规模地将客户与合作伙伴纳入开发、生产与服务过程，这就产生了一个有效的反馈机制。其中也必须采集用户信息和服务信息的使用情况、缺陷原因和维修原因的出现频率。

信息 3.0 完全缺乏这方面所需的反馈机制：DITA 1.3 只能单方向工作：发布(Publishing)方向。它没有能够收集反馈信息和将相应的 Topic 归类的构想。虽然有像 Oxygen WebHelp Feedback 这样的专利方法，但它们却都不够成熟并且不具有通用性质。

信息 4.0 具有更好的服务导向，并且通过以下方法支持进行双向处理：

• 时间、灌装量、耗材(例如 M4 螺栓的数量)、工具等的动态综合与求和
• 对服务信息进行个性化处理，包括产品使用强度方面
• 文字和数字/统计学上的反馈机制，准确地按 topic 或者元素采集现场最终用户的反馈，并且允许编辑、售后和工程部门对其进行进一步的分析

信息 4.0 实现了“数字连续性”

综合来说，信息 4.0 因其可个性化处理、以产品为中心、以服务为导向的特点和其反馈机制，实现了与工程、高度个性化的产品生产和生产过程中的服务同步的自动化、双向技术通讯流。信息因此变得符合第四次工业革命的要求。