基质4.0畅想

基质产业发展阶段：

基质1.0，实现了基质产品大规模工业生产；

基质2.0，实现了基质的标准化生产，即基质产品标准化；

基质3.0，实现了基质的定制生产，即基质产品定制化和柔性化；

基质4.0，可以实现基质的智慧生产，即生产管理的智慧化和生产过程的智能化。

基质4.0的用户：

如果用户想要为自己的温室或阳台菜园选购专业基质，只要用户开手机app，输入专业基质定制化要求，信息就会发送给智慧基质生产企业中心计算机，计算机按照用户提供的栽培植物种类、栽培方式、栽培环境和各种原料技术指标和库存品种与数量，转化为工艺数据，调动库存各种原料和存储的工艺配方，进行定量配料和检测包装。最重要的是，这条专业基质生产线上的每个原料都是按照用户意志准备的，这些原料都有自己的身份信息，生产线机器设备也会解读这些身份信息，如果不符合要求马上调整。全线自动操作，除了进料和成品入库，不需要人工参与。由于这种基质是按照用户提出条件生产的，用户购的基质，是按照用户的植物种类、生产季节、生产环境、操作水平配合的，这就满足了当今用户对多元化、个性化产品的追求，这是一种世界潮流。最后，基质成品通过智慧产业链管理系统，按时按地点配送到用户指定地点。除此之外，用户手机APP可以随时监视生产过程，产品信息与使用指导会及时发送到你的手机上，用户和基质企业之间实现全方位互动。

基质4.0的配方研发者：

一个企业市场覆盖巨大，基质产品使用环境千差万别，作物品种繁杂多样，基质原料各有千秋，因此会产生多种多样的产品工艺配方需求。一个企业要在短时间内完成如此庞杂的配方筛选几乎是不可能的，任何一家企业也不可能独立提供如此众多的差异化产品配方，而采用通用配方则会大大降低基质的使用效果。而用户对基质产品的根本需求是：高效、安全、可靠和保障，基质开发这必须在配方中给予用户充分的承诺。通过智慧基质管理系统，可以在网上招募专业基质配方，经过使用试验验证确认可靠后，输入智能基质生产线存储，供生产线随时调用。基质生产企业根据使用该配方所生产基质的产量记录和按双方确定的提成比例从网上自动为基质配方提供者发送配方使用费。当然，配方调用和生产记录是固化的，配方提供者也是可查看的，这就避免了基质生产企业在配方使用付费中产生的纠纷。由于能够真实可靠地按照基质生产量计提配方使用费，配方提供者的回报来自于产量的增加，这既有利于促进配方研发者提供优质高效配方，也有利于基质生产企业大幅度降低单位产量基质的配方使用费。

基质4.0的基质生产者：

基质4.0是以基质产业链智慧管理和基质产品智能制备为主导的第四次基质革命或革命性的生产方法，是基质生产方式的根本转变。基质4.0以信息通讯技术和网络物理系统相结合为手段，将基质制备产业从传统生产向智能化生产转型。基质4.0由经营管理层和生产制造层构成。其中经营管理层包括供应链管理SCM、企业资源计划系统ERP、客户关系管理系CRM统以及横跨经营管理层与生产制造层的产品管理系统和质量管理系统组成。生产制备管理层由仓库管理系统WMS、制备执行系统MES、生产计划系统PPS组成。

信息化时代，要求企业必须时刻把握市场动向。通过缩短生产周期、增加产品种类、降低库存成本、提高服务质量等方式提高竞争力。智慧基质经营管理首先通过企业资源计划系统ERP对企业内部的销售、物料、财务等核心业务进行统一管理，并根据从客户关系管理系统CRM接收到的订单信息进行产品排产；通过跟踪监视从制备执行系统MES系统上报的生产制备信息，跟踪订单的完成情况。通过供应链管理系统SCM，根据生产计划对生产原材料进行采购、运输调配管理，缩短原料准备周期，节约库存成本；通过客户关系管理系统CRM，对客户资源进行有效管理，在提高服务质量以巩固既有客户的同时，为新客户的开拓提供系统支持；通过产品生命周期管理系统PLM和产品质量管理系统QM，为生产制造环节以外的产品研发和售后阶段提供技术和质量管理保证。

同时，建立统一的数据仓库，将智慧基质企业各部分的基础数据进行统一保存，并结合业务需要进行数据分析及挖掘，为企业的生产经营提供决策支持。

通过智慧基质企业的构建，把智慧基质的概念设计、创新研发、生产制造、物流运输、应用消费直至进入再循环的整个生命周期与基质企业需求分析、订单获取、物料供应、仓储运输直至售后服务的整个循环集成起来，实现柔性制备和定制制备，实现由资源驱动型向信息驱动型转变，建立产品生命周期和企业价值链集成。

在生产设备层面，基于工业互联网，通过智能设备内部自动化系统(传感器、I/O、执行器、伺服和传动、人机界面和智能移动终端、控制器等)的网络化，将设备与设备之间、生产线和生产线之间、车间和车间之间、工厂和工厂之间联网，实现基质智能生产制造设备的横向集成，建构智慧基质工厂物理基础。通过对传统生产制造过程的自动化和信息化改造，实现从传统半机械化到智慧生产制造的飞跃。

基质4.0是基质生产方式的高级阶段。基质4.0集PC互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在基质生产现场的各种传感器和无线通信网络，对基质原料类型、粒度分布、水分含量、养分浓度、酸碱度、容重等技术指标进行实时采集上传，利用云计算、数据挖掘等技术对数据进行多层次分析，将分析指令与各种控制设备联动，完成基质生产和质量管理，为基质生产提供精准化配合、可视化管理和智能化决策，从而实现智慧基质原料资源的高效利用、物料之间协同友好与基质性状优异稳定，为客户提供定制化的、按需使用的、科学具体的基质产品和专业服务，从而促进我国基质制备技术实现跨越式发展和重大技术突破。智慧基质基于精准的基质传感器与智能机械代替人工操作，不仅可以解决我国劳动力日益紧缺和成本高昂的问题，降低了基质生产成本，也能实现基质生产高度规模化、标准化和集约化，提高了基质生产对原料、市场环境风险的应对能力，显著提高基质生产企业经营效率。

在基质4.0产品生产过程中，以制造执行系统MES为核心，向下控制并监视生产制造过程，向上及时将生产制造进度等信息输出至系统ERP。利用生产计划系统PPS，根据订单信息进行排产；通过仓库管理系统WMS，及时反馈原料、成品、设备工具等库存信息，既能防止因原料缺失等造成生产停滞，又能有效减少库存而节约成本；通过产品生命周期管理系统PLM和质量管理系统QM，为产品生产制造环节提供技术和质量管理保证。最重要的是所有基质产品均可根据用户定制要求，实现自动化智慧生产。定制化周期很短，生产方便快捷，完全懂得用户需求，懂得市场。

基质4.0的制高点：

未来基质产业的核心竞争力有3个：1）满足定制化生产的机器设备，2）能够使这种机器自我完善的管理系统，3）检测并追踪这些数据，然后归纳分析，掌握市场脉搏。正因为家生产的个性化和定制化，基质工业4.0将生产海量数据，生产线上的在线监测点可能达数十个，每天采集数据超过500万个。关键是谁都在抢占这个未来基质产业链的制高点？这些海量数据到底是归属于机器、软件还是终端用户？这是决定未来基质市场格局的关键问题。通过大数据和云计算，基质4.0能将一个用户的种植规模、种植品种、种植时期、种植习惯、当地气候、水质环境、市场需求记录分析，掌握用户喜好，即使给出针对性、个性化的产品和服务。一旦用户登录app，基质生产企业立刻就能了解用户需求，并根据用户的背景资料提出建议和服务。比如用户所在区域水质矿化度偏高，系统会建议用户选择CEC容量较高的基质产品，用户冬季育苗采购基质，系统会建议提供颗粒偏粗、孔隙度偏大的基质产品，真的用户同意后，进入产品排产阶段。产品生产完毕之后，基质生产企业会根据用户大数据筛选最佳运输方式，用最便捷最低廉的价格将产品运送到用户手中。这瞬息万变在物流市场中尤为重要，而只有在精益生产、即时管理的条件下才能准备把握物流信息，匹配最方便最低廉的运输方式。

利用物联网、大数据、云计算和互联网串起的基质产业链条，结合“产前、产中、产后”的全方位产业链，建立一个完整的基质产业生态圈，让信息、技术、金融、物流等先进要素渗透到配方招标、原料供应、仓储标识、基质生产、包装标记、产品配送、农技服务、产品保险等各个环节，将互联网属性、功能与基质生态环节进行全系统的融合，从而对基质生态进行重新构建，让更多的用户享受到“互联网+基质”时代的红利，利用专业的技术、渠道、品牌的优势，将各个产业链上的剩余价值挖掘出来，实现共赢与发展。中国基质产业自己如果不这样做，将有信息技术主宰基质产业，基质产业的各个环节将为云计算接管，信息产业将成为最大赢家，大型信息企业的云平台、云社区，将使基质企业成为信息产业的附庸。德国将工业4.0用信息物理系统使生产设备获得智能，使工厂成为自律分散型系统的智能工厂，使云计算成为制造业的使用对象，而不是掌控制造业的中枢神经。中国的互联网+和中国智能制造2025，也在努力将信息技术作为制造业的手段，而不是用信息技术控制整个生产过程。对基质产业来说，我们必须通过智能化工厂和互联网工具提供更多的产品信息和用户数据，从而帮助基质企业进行技术创新，提高生产率，提高市场竞争力。

基质4.0未来

基质4.0是虚拟网络和实体工业的融合体系，实现了人与人、人与机器、机器与机器之间的对话协同，体现了信息技术与制造技术的深度融合，使基质产业升级由要素驱动转向创新驱动，由低成本竞争转向质量效益竞争，由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造转向绿色制造，由基质生产型转向生产服务型转化。因此，基质4.0是传统基质制备产业的更新换代和重大技术突破，对提升我国和世界专业基质的科技水平，带动我国基质制备产业的发展，提高国际竞争力，打造独具中国特色的现代基质产业，提高基质企业经营效益，都具有重要的现实意义和深刻的长远意义。

基质4.0意味着生产方式的转变，是满足国内市场需求并提升国际市场竞争力的重要手段。基质4.0是更加自动化、智能化、最后达到低消耗、低能源，低成本的产业形式，创意让产品更加智能化、即产品将在个体需求上制造。如果产品是智能的，机器是智能的，那么产业逻辑基础生产过程与传统产业模式完全不同，这个产业过程将去中心控制化，更加自动化、设备、工具和个体更加具有合作性，即智能工厂实现自我组织和管理。基质4.0会对员工素质产生影响，很多工作越来越标准化，可以通过机器人或软件完成，未来的工作更专注于生产计划，进行数据分析，需要高学历证书，需要跨界发展，需要弹性工作制，让员工按照自己的时间安排工作，使工作生活得到最合理的平衡。

物联网、云计算、大数据是基质4.0发展的基础。物联网是互联网大脑的感觉神经系统，云计算是互联网大脑的神经中枢系统，大数据是互联网智慧和意识的产生的基础。互联网向人类大脑高度相似的方向进化，具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统，就是说，互联网正在形成一个互联网大脑。未来的基质产业将拥有互联网大脑，感知市场变化，做出正确判断，提出正确决策，指导基质产业不断前行。