第四次工業(yè)革命：機(jī)器在思考
未來的工廠會(huì)是什么樣的？
人們試著在腦中勾勒出這樣的畫面：工廠里，人、機(jī)器和資源如同在社交網(wǎng)絡(luò)里一樣溝通協(xié)作。產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時(shí)，它們能協(xié)助生產(chǎn)過程，回答諸如“我是什么時(shí)候被制造的”、“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪”等問題。工廠擁有智能移動(dòng)、智能物流和智能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從生產(chǎn)到最后的產(chǎn)品回收服務(wù)都能實(shí)時(shí)監(jiān)控。可以說，未來，一切都是智能的。
這正是工業(yè)4.0描繪的工業(yè)愿景
“工業(yè)4.0”概念源于2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，最初想法只是通過物聯(lián)網(wǎng)等媒介來提高德國制造業(yè)水平。2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，由“產(chǎn)官學(xué)”組成的德國“工業(yè)4.0工作組”發(fā)表了《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》，稱物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化宣告著第四次工業(yè)革命到來。
工業(yè)4.0是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)
作為制造業(yè)強(qiáng)國，德國提出工業(yè)4.0的初衷是什么？
《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》的起草者之一，德國信息技術(shù)、通信、新媒體協(xié)會(huì)工業(yè)4.0部部長東斯特表示，這是因?yàn)樵谥圃旃こ填I(lǐng)域，全球競爭愈演愈烈，德國不是惟一認(rèn)識(shí)到要在制造行業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)的國家，“不僅僅亞洲對德國工業(yè)構(gòu)成競爭威脅，美國也正在采取措施，通過各種計(jì)劃來應(yīng)對‘去工業(yè)化’，促成‘先進(jìn)制造業(yè)’的發(fā)展”。
“我們的工作在2011年就已經(jīng)開始了。”《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》的另一位起草者、德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)工業(yè)4.0部門負(fù)責(zé)人雷曼表示，“當(dāng)時(shí)，由德國工程院和德國政府提出這項(xiàng)工作，我們3家協(xié)會(huì)是德國工業(yè)4.0里涉及的部門。工業(yè)4.0的愿景，正是希望通過通信技術(shù)、機(jī)械制造和電氣等行業(yè)來改變工業(yè)。”
那么，工業(yè)4.0究竟是什么？工業(yè)1.0主要是機(jī)器制造，機(jī)械化生產(chǎn)；工業(yè)2.0是流水線，批量生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化；工業(yè)3.0是高度自動(dòng)化，無人化（少人化）生產(chǎn)；而工業(yè)4.0是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，虛實(shí)融合。
關(guān)于工業(yè)4.0，《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》有詳細(xì)描述：在一個(gè)“智能、網(wǎng)絡(luò)化的世界”里，物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)將滲透到所有的關(guān)鍵領(lǐng)域。智能電網(wǎng)將能源供應(yīng)領(lǐng)域、可持續(xù)移動(dòng)通信戰(zhàn)略領(lǐng)域（智能移動(dòng)、智能物流）以及醫(yī)療智能健康領(lǐng)域融合。在整個(gè)制造領(lǐng)域中，信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期、端到端工程、橫向集成（協(xié)調(diào)各部門間的關(guān)系），成為工業(yè)化第四階段的引領(lǐng)者，即“工業(yè)4.0”。
在東斯特看來，工業(yè)4.0是一個(gè)愿景，或是一盞指路明燈，代表的是第四次工業(yè)革命，是產(chǎn)品生命周期中整個(gè)組織、管理的飛躍。“這樣的生命周期以不斷增加個(gè)體消費(fèi)需求為導(dǎo)向。它橫跨產(chǎn)品最初的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、發(fā)展、配送，再到最后的回收，并包括所有相關(guān)服務(wù)”。
東斯特介紹，實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)提供的所有相關(guān)信息、價(jià)值鏈的各個(gè)部分以及隨時(shí)獲得最優(yōu)價(jià)值的能力，是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。也就是說，工業(yè)4.0想要打造的是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈的實(shí)時(shí)監(jiān)控，產(chǎn)品配套服務(wù)設(shè)施之間的合作。這一切的起點(diǎn)，只需要個(gè)體消費(fèi)者的一個(gè)需求。
“未來，工廠的生產(chǎn)是可以做到單件設(shè)計(jì)盈利的。”雷曼表示。
從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，過去150多年的工業(yè)歷程中，人類一直追求的是，投入更少的工作，產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。未來，這一原則依舊不會(huì)改變。根據(jù)德國工業(yè)4.0的描述，智能工廠中，自動(dòng)化機(jī)器將成為生產(chǎn)重點(diǎn)。那么，德國工業(yè)4.0是否意味著未來將不再需要投入更多的人力？
“工業(yè)4.0并不旨在創(chuàng)造減少勞動(dòng)力的工廠，其將創(chuàng)造更多新的工作，特別是在服務(wù)和軟件行業(yè)。”東斯特表示，跨領(lǐng)域的知識(shí)將對未來產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和生產(chǎn)起到重要作用，“熟練的工人和擁有跨領(lǐng)域背景的勞動(dòng)力是我們所急需的”。
政企聯(lián)動(dòng)的德國模式
德國工業(yè)4.0是一個(gè)既龐大又有野心的計(jì)劃。在這個(gè)計(jì)劃中，政府、企業(yè)、各類組織各司其職，互相聯(lián)動(dòng)。
東斯特透露：“德國工業(yè)4.0的愿景將由商業(yè)先鋒和企業(yè)來推行，但它所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響要求德國政府在教育、研究、基礎(chǔ)設(shè)施和法律法規(guī)等方面提出政策。”
在雷曼看來，工業(yè)4.0更多是工業(yè)、研究中心和高科技公司在推動(dòng)，“我們現(xiàn)在的任務(wù)是讓更多的公司加入我們。工業(yè)4.0是一份長久計(jì)劃，需要花很長時(shí)間。目前，我們沒有已完成多少的說法。但確實(shí)有德國企業(yè)，像Festo、Harting、Weidmüller、Bosch Rexroth、Trumpf等公司已經(jīng)朝這個(gè)計(jì)劃行動(dòng)”。
也許，大企業(yè)行動(dòng)起來比較容易，他們有雄厚的資金，在工業(yè)革命過程中擁有發(fā)言權(quán)，但要帶動(dòng)小型制造業(yè)向數(shù)字化發(fā)展，則面臨標(biāo)準(zhǔn)、管理、生產(chǎn)能力等問題。因此，如何解決小企業(yè)面臨的問題，是工業(yè)4.0未來的重點(diǎn)。
目前，德國正在準(zhǔn)備把中小企業(yè)的互動(dòng)融入大企業(yè)，使其能夠享受到數(shù)字化影響。傳動(dòng)與控制公司博世力士樂相關(guān)人士介紹，他們現(xiàn)在的主要工作就包括中小企業(yè)咨詢，介紹和推廣德國工業(yè)4.0，“讓大企業(yè)參與很容易，他們很多本身就是德國工業(yè)4.0的編寫和推進(jìn)者。中小企業(yè)要改變則會(huì)比較困難”。
有了核心概念以及推廣的組織和路徑，在工業(yè)4.0的框架下，未來德國工業(yè)將采取雙重戰(zhàn)略。
根據(jù)工業(yè)4.0計(jì)劃，德國的裝備制造業(yè)會(huì)不斷將信息和通信技術(shù)集成到傳統(tǒng)工業(yè)上，維持其全球市場領(lǐng)導(dǎo)地位，以便成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商。與此同時(shí)，德國還將為信息物理系統(tǒng)（CPS）技術(shù)和產(chǎn)品，建立、培育新的主導(dǎo)市場。所謂CPS，即通過3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、信息服務(wù)和動(dòng)態(tài)控制。
東斯特表示：“德國傳統(tǒng)工業(yè)的核心架構(gòu)以及它在國際上的卓越地位，能夠和互聯(lián)網(wǎng)科技結(jié)合。互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、自動(dòng)化和生產(chǎn)技術(shù)在德國工業(yè)4.0的框架下，能比以前更好地結(jié)合?，F(xiàn)在，數(shù)字化浪潮將改變德國傳統(tǒng)的工業(yè)。德國希望在這股互聯(lián)網(wǎng)浪潮中扮演主要的角色。”
德國工業(yè)4.0除了在德國受到重視，中國也對其非常感興趣。
事實(shí)上，國際金融危機(jī)后，中國制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的競爭力下降。如何將“中國制造”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;中國創(chuàng)造”，提升全球競爭力，成為中國政府、企業(yè)的首要任務(wù)。除了制定中國制造業(yè)未來10年的頂層規(guī)劃和路線圖“中國制造2025”外，中國也在向德國工業(yè)4.0靠攏。
