按订单配置：设计不同
也许在未来，有知觉的机器人回顾今天的人类，会认为我们是一个有点随机的一群人，因为我们没有两个是相同的。人类的行为和选择无法可靠地预测，甚至比天气更糟。然而，与任何一个团队一样，我们以许多不同的方式并行合理化的能力实际上是我们的力量，创造了一种生物学上的“模糊逻辑”。无论这有多么不合逻辑，机器人都必须满足人类分化的愿望。工业4.0计算机化概念不是重复自动化，而是为了在自动化的随机性中找到效率。这一过程的关键在于能够有效地准备和管理日益增加的产品及其变体的混合，就像工厂大量生产一样顺利。因此，在考虑工业4.0时，能够以一种简单有效的方式数字化配置到订单（CTO），而不必负责成百上千的单个物料清单（BOM），这是一个至关重要的业务需求。
自第三次工业革命开始以来，自动化一直是一个关键要素，电气系统和控制器一直在运行旨在取代人工灵巧性的机械。直到最近，自动化还相当愚蠢。简单自动化占主导地位，机器只需遵循一组顺序指令，或者，在装配机器人的情况下，复制一系列动作。更先进的自动化系统可以根据SMT机器上的目视检查处理来应用更改和更正，这些检查可以更正拾取或放置的材料的位置和方向。大规模生产的概念使创造绝大多数自动化过程的挑战变得非常容易，一旦建立，自动化将简单地以非常有效的方式重复它正在做的事情，同时具有非常高的设备利用率。不幸的是，我们大多数人重复大批量生产的全盛时期已经过去。
具有讽刺意味的是，自动化在大规模生产本身的崩溃中扮演了最初的角色。采用自动化意味着制造的产品数量可以大大超过手工生产线。这意味着这类产品的市场扩大了。扩大市场的需求意味着需要有不同的版本，例如不同的电力或通信标准，当然包括人类语言。变异的概念诞生了。一旦建立起来，市场营销团队就参与进来，使用各种变体寻找针对竞争对手产品的方法，制作成本更低、功能更高的版本。任何一家公司都可以通过准确的成本效益产品，瞄准日益明确的客户需求细分市场。
市场营销之后，流行起来了。技术已经成为时尚，创造了个人设备（如手机）的需求，可以提供许多不同的尺寸、颜色和样式。也许是一个极端的例子，但真正的，尽管如此，一个特定的原始设计的手机现在是由数以千计的个人变种制造的，这取决于功能级别、资源级别、无线选项、软件选项、语言、服务提供商、颜色等。保持跟踪哪个手机在制造过程中是一个absol噩梦。在大多数流程中，大多数变体看起来都相同，但具有不同的组装组合，包括电子元件放置位置的细微差异。最糟糕的方面还没有到来。
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图1：了解当前正在执行的操作以及工厂中每个流程的状态为工业4.0计算机化管理系统提供了关键信息。
由于存在如此多的变体，半成品和成品的存储成本随着正在生产的变体的数量而增加。在大多数情况下，企业的需求是尽量避免产品库存。整个分销链的库存天数通常从几个月减少到最多几天。对于远离其市场的制造业务，如中国，只有空运而非海运才能实现减少，增加分销成本和环境影响。那些在市场附近生产的公司，通常是那些留在西方的公司，被推到几乎“按订单生产”，以便将不必要的股票投资保持在绝对最低水平。包括工厂内仓储。制造业通过在仓库中建立库存来平滑高产品组合对生产线的影响的机会正在迅速耗尽。现在必须面对现实。制造必须能够生产多种配置，完全控制且不损失任何生产力。那些能够做到这一点的公司肯定是成功的公司，他们已经将混合和小批量生产的敲诈性运营开销降到了绝对最低。这是工业4.0通过计算机化实现的条件。
在考虑实施工业4.0解决方案时，随着市场的炒作，人们的注意力通常集中在车间机器之间的通信需求上。了解当前正在执行的操作以及工厂中每个流程的状态，以及所有相关的资源和支持操作，为工业4.0计算机化管理系统提供关键信息。这包括工作订单的创建和分配，以及相关资源和支持操作的控制和规划。然而，在这个过程的后期，经常被忽视的是对产品和相关变体的工程定义的管理和控制，这些产品和相关变体将在这个超灵活的工厂中制造。工程控制是一个相当大的挑战，考虑到许多数以万计、数百甚至数千种产品和变种，这些产品和变种可能在任何时候都能在一个工厂生产。精确工程数据的管理，包括可视化辅助工具和文档，在需要时准确地提供给所有过程，很快就会成为对工程资源的极大消耗。除此之外，还需要合规性，即每一组工程数据，无论是包含一组机器指令，还是用于手动过程的ISO控制操作标准，都需要在执行工作指令之前发布并确认到位。
除了不同产品及其变体的数量之外，在单个变体的基础上管理多组物料清单变得更加困难，因为每个变体之间的差异可能非常小，但非常关键。许多差异将出现在生产过程的末尾，例如不同的外壳、手册或包装。当然，在这里犯错误与在其他地方犯错误具有同等的重要性，因为没有人想用错误的手册或电源适配器，或者更糟的是，用错误的软件版本得到产品。制造过程早期的微小差异，如SMT生产中的差异，可能不会产生明显的视觉差异，但会影响随后的许多测试和过程，因为测量和检查可能会显示不同的结果。在制造业中，任何关于什么应该存在，什么不存在的困惑都不是一种选择。因此，单个变量物料清单的管理需要一个非常彻底的工程师团队。