也许在未来，当有感知力的机器人回顾今天的人类，会认为我们是很随机的一群人，因为我们每个人都不一样。人类的行为和选择都无法可靠地预测，甚至比天气都难预测。但对于任何团队，我们以多种不同方式求同存异合作的能力是我们的优势，即创建一种生物“模糊逻辑”。机器人将不得不应付人类的差异化愿望，不论人类愿望可能是多么不合乎逻辑。创建工业4.0计算机化概念就是为了在自动随机性中寻找效率，而不是重复的自动化。这样一个过程的关键是要有能力做好准备，能够有效地管理产品及其变体的组合增加，就像工厂批量生产一样顺利。因而在考虑工业4.0时，要能够数字化地按订单配置（configure to order ，简写为CTO），而不是负责数百个或数千个单独的材料单，以简单有效的方式配置对于商业来说是必要的、关键的。
从第三次工业革命开始，自动化就一直是关键要素，电气系统和控制器使所设计的机器能够取代人类手工的灵巧。直到最近，自动化的语言能力一直相当弱。简单的自动化占主导地位，即设备可简单地遵循一套顺序指令，或装配机器人可以重复一系列动作。更先进的自动检测能够实施改变和校正，例如，SMT设备上的视觉检查过程，该过程可校正拾起材料的位置和朝向或校正贴装位置。绝大多数自动化过程的建立难题是批量生产非常容易，一旦建立后，自动化就可以非常有效的方式简单地重复它做的一切，具有非常高的设备利用率。但是，对于我们大多数人来讲，重复大批量生产的盛世已经过去了。
令人啼笑皆非的是，自动化在大规模生产的衰落中起了最初的作用。采用自动化意味着所生产的产品数量比手工生产线要急剧增加。这就意味着这种产品的市场扩张了。扩张后的市场要求意味着需要生产不同版本的产品，例如，对于不同的电及通讯标准，当然包括人类语言。变体的概念诞生了。一旦产生了这种概念，市场团队就会参与其中，使用变体找到针对竞争对手产品的方法，生产更低成本的产品版本，特性更高的产品版本。然后，任何公司都可以以正确的、符合成本效益的产品来满足日益细分的客户需求。
紧跟市场的是时尚。技术已成为时尚，它创建了需求，例如，在个人装置中如耳机，可以有各种不同尺寸、颜色及风格的耳机。也许这是一个极端的例子，但是非常真实，手机的原始设计正在以数千个体变体在生产，取决于特征级别、无线解决方案，软件解决方案、语言、服务提供商、颜色等。跟踪一部手机的生产绝对是可怕的事。多数变体看起来在多数工艺中是相同的，却有不同的组装组合，包括电子元器件贴装定位的细微差别。最糟的情况还没来。
图1：了解目前正在执行的是什么及每个工艺的状况可为工业4.0计算机化管理系统提供关键的信息
由于有如此之多的变体，半成品及成品的存储成本随着生产的变体量的增加也增加了。多数情况下，商务要求一直是尽可能避免产品的库存。整个分销链的日存储量通常从几个月缩短到最多几天。对于制造操作，是远离市场的，如中国，只可通过航空货运而不是海运达到减少，从而增加了分销成本及环境影响。接近市场的制造公司通常仍在西方，被推到几乎“订购”，以保持不必要的投资到绝对最低限度。这就是工业4.0通过采用计算机化实现的状况。
当考虑实施工业4.0解决方案时，随着市场的炒作，注意力通常集中在车间的设备之间的通信需求。了解当前正在执行什么，及工厂每个工艺的状态，以及所有有关资源和支持操作，为工业4.0计算机化管理系统提供关键信息。关键信息包括工作订单的创建和分配，以及有关资源和支持操作的控制和规划。但是一直到工艺后期常常被忽视的是产品和有关变体的工程定义的管理及控制，而产品和有关变体都是在超柔性工厂生产出来的。工程控制是一个难题，它要考虑几十个、几百个或几千个产品及变量，而这些产品及变量在任何时候都有可能在单个工厂里生产。精密工程数据的管理，包括视觉辅助和文档，在需要时，可准确地提供给所有工艺，很快就会成为工程资源的消耗渠道。这就增加了一致性的需求，在每一套工程数据，无论其是由一组机器指令，或是由ISO控制的手动工艺操作标准组成，需要在具体执行工作订单之前，发布和确认到位。
除了不同产品和变体的数量外，管理单个变体基础上的很多BOM会更难，因为每个变体之间的差别很小，却又很关键。很多差异都体现在生产工艺的末端，例如，外壳、说明手册或包装是不同的。当然，在此出错和在其它地方出错一样，没能人想要有错误说明手册或电源适配器的产品，或更糟，设备装载了错误版本的软件。制造工艺初期的小差别，如SMT生产中的小差别可能不会造成明显的外观差异，但却会影响到后续的很多测试及工艺，测量和检验也会显示出不同的结果。任何级别的混淆不是制造中的简单解决方案。因而单个变量BOM的管理要求非常全面的工程师团队。
配置订单的概念可减少需要管理的单个BOM的数量，消除了与单个变体BOM有关的混淆和风险。对配置订单的典型感知是针对总装配生产线，根据单个客户的技术指标生产产品，或有几套已定义的特征组成了一套标准的变体。
在汽车行业，这是很常见的例子，在总装配生产线上， 对于每种基本型号的汽车，都有定义的型号变体，每一个变体都增加了一套升级的组件如发动机、多媒体、灯、导航系统等，以及用户做出的个体选择，如汽车的颜色。福特T型车的生产就是非柔性、自动批量生产线的著名例子，通过降低成本、提高生产率获得了成功。
今天的总装配生产线炫耀他们可以在不间断的、固定的、总装配线上完成柔性生产，能够实现任何型号、变体及个体客户选择的组合。这意味着100%的有效生产，它消除了大量的浪费，这是必须在后台进行优化的。如果不知道每天所做生产将要求可用的材料以满足每天任意技术指标的任何组合的数量，会投入巨大量的材料。
与范围内价格较低的选项相比，很多任选组件，特别是更贵的组件，可能很少需要。生产线上的不必要库存是投资浪费，因此需要做一些逻辑和规划，以确保只有需要时，才将材料放在生产线上。这种可选材料的供应商，目前主要是供应复杂的电子子组件，他们将承受顾客需求随机性的冲击，所以面对他们提供的单个产品变体需求的高度波动性。这使得他们的业务效率很低。因此一些集团，特别是针对高成本、很少使用的材料，就会降低投资成本管理费用，但前提是“随机”生产也可以分组。然后柔性总装配生产线的折中方案就产生了后续问题。在下有选项的订单后，所制造的一辆车的等待列表是很明显的。对于安排生产的一辆特殊型号的车，从下订单到交付给客户，现在需要12周到20周。很多客户不愿意等很长时间，太长他们就有可能跑到竞争对手那里了。汽车制造商优化供应链所要求的时间，可将关键部件短缺的风险降至最低，同时又不需要马观花储存材料。
通过重点关注有效的总装配，变体制造的成本不一定可以避免，但更有可能被转移到供应链上。按要求在有竞争力的价格下生产的难题扩散到了所有供应商之间。柔性商务的成本仍然存在，只是以不同的方式存在。尽管这个实例是关于柔性总装配生产线的，此类概念与难题同样适用于工厂产品受客户控制并需要是柔性的工厂，包括支持汽车生产线分部件的所有供应商。
制造与供应链之间的沟通越好，具有高度变体及高度混合的整个装配流程就会越“敏捷”。工程中关键是BOM中描述的定义。定单BOM的配置看起来与常规BOM相同，除非某些部件编号是指实际材料的选择，代表选项。这些可以是个体材料的选择，或是与特征无关的一组材料的选择，或是二者的组合。不是从数千个潜在的变化中创建和选择唯一的BOM，订单BOM的一个配置代表所有特征和选项的组合。
订单BOM的配置有通过使用部件号关键字定义的所有各种选项，一次就可以生成。当规划和建立所要求的任何及所有不同的具体产品配置时，就可简单地使用了。例如，在创建工作订单期间，处理订单BOM的配置时，可提供选项来选择材料，一套材料或分部件可反应具体的变体需要。这项选择存储为工作订单的一部分，确保所有的工作站和整个制造中的工艺都可得到正确的工程信息，并将其作用为材料准备和供应链的先行数据。所有领域具有订单BOM配置功能的MES软件可自动跟踪指定的选项，无需人工进一步参与。因而有订单BOM配置的MES整个过程是简单得多的几个订单，比处理多个特定的BOM更安全。
支持订单BOM配置作为单个MES解决方案组成部分的系统可提供更有效的方法，在可与工业4.0要求的极端柔性有关的高混合和多变的环境中规划和执行。无论如何规划操作，如何创建工作订单，柔性生产如何在配置之间移动产品，工程团队仍控制着所有变体中产品数据的能力是关键的。整个过程中的目测辅助及文档的管理是强制的。对于那些仍能见到大量变体的操作，应该记住，随着产品方案和变体量的增加，独特BOM组合的量也会呈指数级增加。对于订单BOM的配置不是这样的，每一个附加的变体都可简单引入。任何想要成为工业4.0的组装工厂，具有根据实际需求生产产品的柔性，在分销链中不使用过多的库存，应该认真考虑采用具备内置配置订单能力的MES解决方案。
