工業(yè)4.0的魅力

德國(guó)總理默克爾日前訪華期間，中德雙方重申加強(qiáng)“中國(guó)制造2025”和“工業(yè)4.0”的對(duì)接合作。默克爾還專程赴沈陽(yáng)，參觀中德高端制造產(chǎn)業(yè)園。德國(guó)“工業(yè)4.0”再次成為關(guān)注話題。
“工業(yè)4.0”是德國(guó)政府旨在將信息通信技術(shù)同傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)行深度結(jié)合以保持制造業(yè)世界領(lǐng)先地位的一項(xiàng)發(fā)展戰(zhàn)略，將對(duì)全球制造業(yè)產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，被稱為“第四次工業(yè)革命”。這一戰(zhàn)略或概念自提出以來，在短短幾年時(shí)間內(nèi)經(jīng)過討論和實(shí)踐檢驗(yàn)，實(shí)施路徑日漸明晰。盡管“工業(yè)4.0”正從概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，越來越多的企業(yè)愿意了解和嘗試使用“工業(yè)4.0”技術(shù)，然而全面實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”目標(biāo)依然任重道遠(yuǎn)。
“工業(yè)4.0”從概念到現(xiàn)實(shí)
“工業(yè)4.0”概念的提出同德國(guó)工業(yè)科學(xué)研究聯(lián)盟有密不可分的關(guān)系。2006年，德國(guó)聯(lián)邦教育和科研部發(fā)起成立工業(yè)科學(xué)研究聯(lián)盟，旨在推動(dòng)科學(xué)同工業(yè)的結(jié)合。德國(guó)聯(lián)邦外貿(mào)與投資署的信息顯示，2011年1月，工業(yè)科學(xué)研究聯(lián)盟正式發(fā)起動(dòng)議，將“工業(yè)4.0”作為德國(guó)政府未來項(xiàng)目。后來，“工業(yè)4.0”成為德國(guó)政府2020年高科技戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃中10大未來項(xiàng)目之一。
在2011年4月的漢諾威工博會(huì)上，德國(guó)人工智能研究中心主任沃爾夫?qū)ね郀査固貭栐陂_幕式致辭中談到高收入國(guó)家的企業(yè)如何面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)時(shí)表示，企業(yè)應(yīng)該準(zhǔn)備好迎接由互聯(lián)網(wǎng)帶來的第四次工業(yè)革命，“工業(yè)　4.0”的概念從此開始進(jìn)入公眾視野并引發(fā)持續(xù)熱議。
同前三次工業(yè)革命不同的是，“工業(yè)4.0”作為一個(gè)概念是先于事實(shí)發(fā)生的。因此，過去幾年來人們對(duì)“工業(yè)4.0”的概念議論紛紛，莫衷一是。盡管討論在繼續(xù)，德國(guó)政府、科研院所和企業(yè)卻并沒有停止“工業(yè)4.0”產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。
為推進(jìn)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目，德國(guó)信息技術(shù)、電信和新媒體協(xié)會(huì)、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)和德國(guó)電氣電子行業(yè)協(xié)會(huì)于2013年漢諾威工博會(huì)上正式成立了德國(guó)“工業(yè)4.0平臺(tái)”，平臺(tái)由德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)加布里爾、教育和科研部長(zhǎng)約翰娜·萬卡以及來自行業(yè)、科技界和工會(huì)的代表共同領(lǐng)導(dǎo)。
按照“工業(yè)4.0平臺(tái)”的定義，“工業(yè)4.0”代表著第四次工業(yè)革命，是產(chǎn)品生命周期內(nèi)全價(jià)值鏈的組織和控制的一種新水平。在“工業(yè)4.0”條件下，人、物品和系統(tǒng)相互聯(lián)接，從而形成有活力的、實(shí)時(shí)優(yōu)化、具有自我組織功能、跨企業(yè)的價(jià)值附加網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)成本和資源消耗等不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化。
“工業(yè)4.0”致力于滿足不斷上升的個(gè)性化消費(fèi)需求，涉及產(chǎn)品從概念到訂單，從研發(fā)到生產(chǎn)，從產(chǎn)品配送到回收等所有階段。據(jù)“工業(yè)4.0平臺(tái)”介紹，“工業(yè)4.0”描述的是工業(yè)未來的愿景，其潛力體現(xiàn)在高度彈性、高生產(chǎn)率以及資源友好式生產(chǎn)。“工業(yè)4.0”技術(shù)的運(yùn)用使得高度個(gè)性化產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)變成可能。
經(jīng)過幾年發(fā)展，“工業(yè)4.0”所涵蓋的內(nèi)容不斷擴(kuò)充。從近幾年的漢諾威工博會(huì)看來，德國(guó)企業(yè)在“工業(yè)4.0”產(chǎn)品和解決方案的研發(fā)方面進(jìn)展迅速。在2015年之前，在漢諾威工博會(huì)上展商對(duì)“工業(yè)4.0”大都停留在概念探討層面，在2015年的展會(huì)上不少大企業(yè)展出了示范性的“工業(yè)4.0”生產(chǎn)線，而今年的展會(huì)上許多中小企業(yè)都展出了自己的“工業(yè)4.0”產(chǎn)品和解決方案。
德國(guó)博世集團(tuán)互聯(lián)工業(yè)創(chuàng)新小組負(fù)責(zé)人斯特凡·阿斯曼強(qiáng)調(diào)說，2016年博世集團(tuán)在漢諾威工博會(huì)上展出的全部的“工業(yè)4.0”產(chǎn)品都已經(jīng)投入商用，并非用來做實(shí)驗(yàn)的展示品。
漢諾威工博會(huì)展商顧問委員會(huì)主席弗里德黑爾姆·洛指出，今年的漢諾威工博會(huì)展出了400多個(gè)“工業(yè)4.0”的實(shí)用案例，這標(biāo)志著“工業(yè)4.0”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最后的突破。
“工業(yè)4.0”既是進(jìn)化也是革命
盡管“工業(yè)4.0”是近些年才出現(xiàn)的一個(gè)新概念，但早在概念開始之前德國(guó)企業(yè)就開始進(jìn)行了嘗試。就其本質(zhì)而言，“工業(yè)4.0”是傳統(tǒng)制造技術(shù)同信息通信技術(shù)的融合，從而使得生產(chǎn)變得更具彈性、更加智能，互聯(lián)的程度更高、效率更高。從這個(gè)意義上來說，“工業(yè)4.0”只是數(shù)字化生產(chǎn)的延伸，這也是越來越多業(yè)內(nèi)人士將“工業(yè)4.0”視作進(jìn)化的根本原因。
瑞士ABB集團(tuán)首席執(zhí)行官史畢福在接受記者采訪時(shí)指出，“工業(yè)4.0”并非憑空出現(xiàn)，而是在數(shù)字化時(shí)代快速和持續(xù)的進(jìn)化，而ABB集團(tuán)幾十年前就開始了數(shù)字化。與此同時(shí)，史畢福認(rèn)為，“工業(yè)4.0”同之前的三次工業(yè)革命不同，前三次革命都發(fā)生在工廠內(nèi)部，而“工業(yè)4.0”將給全生產(chǎn)的全價(jià)值鏈帶來變革，當(dāng)物、服務(wù)和人都相互聯(lián)接之后，全價(jià)值鏈上的生產(chǎn)率都將得到真正的提高。
雖然“工業(yè)4.0”并非是單一技術(shù)突破為特征，但是“工業(yè)4.0”產(chǎn)品的開發(fā)，銷售以及其應(yīng)用后帶來的影響都具備多種革命性特征。阿斯曼介紹說，在“工業(yè)4.0”解決方案的開發(fā)過程中，將IT和機(jī)械等不同領(lǐng)域的專家集中在一起相互合作是一個(gè)挑戰(zhàn)。博世集團(tuán)的做法是先成立一個(gè)多功能小組，在博世集團(tuán)互聯(lián)工業(yè)創(chuàng)新小組中有100多名來自各個(gè)領(lǐng)域的專家，大家相互協(xié)作。一個(gè)機(jī)械工程師剛開始可能不能很順暢地同一個(gè)軟件工程師交流，但雙方就某些具體的項(xiàng)目展開合作之后，慢慢就能理解對(duì)方。
例如，一個(gè)機(jī)械工程師可能是研磨技術(shù)方面的專家，但一個(gè)軟件工程師并不懂技術(shù)，但他可能會(huì)告訴機(jī)械工程師說自己懂算法，可能探測(cè)到機(jī)器異常的震動(dòng)等指標(biāo)，然后通過軟件優(yōu)化機(jī)器的工作狀態(tài)。
博世集團(tuán)是“工業(yè)4.0”產(chǎn)品和解決方案的提供者，同時(shí)也是應(yīng)用者。其應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)的工廠已經(jīng)顯示出令人鼓舞的效果。阿斯曼介紹說，博世能向客戶展示其內(nèi)部測(cè)試的具有說服力的數(shù)據(jù)，比如說應(yīng)用了“工業(yè)4.0”技術(shù)之后，物流方面減少了30%的倉(cāng)儲(chǔ)，物流工作人員的生產(chǎn)率提高了10%。在博世的一個(gè)規(guī)模較大的工廠內(nèi)，應(yīng)用了“工業(yè)4.0”的能源解決方案之后，每年僅電費(fèi)就能節(jié)約100萬歐元，而“工業(yè)4.0”方面的投資一年內(nèi)就能收回。
德國(guó)西門子公司首席技術(shù)官在接受記者采訪時(shí)指出，“工業(yè)4.0”技術(shù)的應(yīng)用將給企業(yè)帶來三個(gè)維度的優(yōu)勢(shì)。首先，“工業(yè)4.0”技術(shù)的應(yīng)用將使得生產(chǎn)過程變得更加透明，從而減少浪費(fèi)，提高效率，結(jié)果必然是勞動(dòng)生產(chǎn)率會(huì)得到提高。其次，或許是更重要的一點(diǎn)是，產(chǎn)品的研發(fā)周期將大大縮短。對(duì)于越來越多的產(chǎn)業(yè)而言，研發(fā)周期也被稱為“利潤(rùn)周期”，誰(shuí)最先將想法變成產(chǎn)品就能最快營(yíng)利，因此研發(fā)周期對(duì)企業(yè)而言至關(guān)重要。另外，“工業(yè)4.0”將使得生產(chǎn)的彈性大大增加。過去只有少數(shù)人才能消費(fèi)的個(gè)性化定制產(chǎn)品將因?yàn)椤肮I(yè)4.0”技術(shù)的應(yīng)用而變得更便宜，從而為更多的人接受。
在未來競(jìng)爭(zhēng)中，“工業(yè)4.0”技術(shù)的重要性可見一斑。阿斯曼說：“在我們看來，這(工業(yè)4.0技術(shù))是未來企業(yè)必須擁有的技術(shù)，那些不愿意認(rèn)真去研究‘工業(yè)4.0’并嘗試使用相關(guān)技術(shù)的企業(yè)未來將面臨很嚴(yán)重的危險(xiǎn)?！?br />雷聲大　雨點(diǎn)有點(diǎn)小
雖然越來越多的企業(yè)開始意識(shí)到“工業(yè)4.0”技術(shù)的重要性，然而在實(shí)際應(yīng)用方面，德國(guó)企業(yè)卻顯得“雷聲大”而“雨點(diǎn)小”。德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)去年10月發(fā)布的意向研究結(jié)果表明，德國(guó)中小企業(yè)在應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)方面要落后于大企業(yè)。
該研究旨在通過對(duì)德國(guó)機(jī)械工程企業(yè)的調(diào)查，獲取德國(guó)機(jī)械工程企業(yè)應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)的意愿和能力情況。針對(duì)431家德國(guó)企業(yè)的調(diào)查結(jié)果顯示，德國(guó)工程機(jī)械行業(yè)普遍認(rèn)為“工業(yè)4.0”是利大于弊的積極事物。90%的企業(yè)都認(rèn)為“工業(yè)4.0”有助于其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得領(lǐng)先地位，
結(jié)果顯示，57.2%的參與調(diào)查企業(yè)表示他們企業(yè)已經(jīng)有工業(yè)4.0項(xiàng)目。其中20%的企業(yè)表示正積極努力開發(fā)應(yīng)用“工業(yè)4.0”解決方案。另有三分之一的受訪企業(yè)表示聽說過，但還沒有采取行動(dòng)應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)。僅有9%的企業(yè)表示不太清楚“工業(yè)4.0”的概念。在應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)的程度方面，12%的機(jī)械和工廠工程企業(yè)表示他們是“先行者”，另有20%表示他們是“跟隨者”，46.5%的企業(yè)表示自己還是“觀察者”。根據(jù)該研究得出的結(jié)論，人員和資金是德國(guó)企業(yè)在應(yīng)用“工業(yè)4.0”技術(shù)方面面臨的主要問題。
未來面臨多重挑戰(zhàn)
截至目前，德國(guó)除了博世、西門子以及其他一些大型車企等之外，絕大多數(shù)中小企業(yè)在“工業(yè)4.0”技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中都處于相對(duì)落后地位，這與“工業(yè)4.0”自身的特性密不可分。
首先，由于企業(yè)生產(chǎn)情況各不相同，完整的“工業(yè)4.0”解決方案通常都是針對(duì)用戶情況量身打造，這就給解決方案或者產(chǎn)品的開發(fā)帶來了極大難度。據(jù)悉，開發(fā)“工業(yè)4.0”解決方案需要生產(chǎn)制造方面的專家同IT專家相互配合，對(duì)于絕大多數(shù)中小企業(yè)而言，這幾乎是他們無法逾越的鴻溝。其次，由于“工業(yè)4.0”沒有普遍適用的“標(biāo)準(zhǔn)”產(chǎn)品，其銷售同傳統(tǒng)產(chǎn)品的銷售相比更加復(fù)雜。
阿斯曼表示，“工業(yè)4.0”的銷售人員必須是對(duì)生產(chǎn)過程等都十分熟悉的專家，博世集團(tuán)必須培訓(xùn)足夠多的專家，這是一個(gè)挑戰(zhàn)。
德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目發(fā)言人弗蘭克·布呂克納在接受記者采訪時(shí)指出，中小企業(yè)認(rèn)識(shí)到“工業(yè)4.0”或?qū)⒔o他們帶來新的商業(yè)模式，提高生產(chǎn)率，以有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品以及在類似德國(guó)的高收入國(guó)家確保工作崗位等好處。與此同時(shí)，中小企業(yè)對(duì)于一些問題依然存疑，比如由于信息安全或者標(biāo)準(zhǔn)等因素，在“工業(yè)4.0”方面的投資安全問題、經(jīng)濟(jì)回報(bào)問題、有資質(zhì)的雇員數(shù)量短缺問題以及法律問題等。
布呂克納認(rèn)為，“工業(yè)4.0”的全面推廣應(yīng)用在當(dāng)前并不成熟，因?yàn)橄胍ㄟ^購(gòu)買的方式應(yīng)用“工業(yè)4.0”解決方案幾乎是不可能的?！肮I(yè)4.0”只能依靠企業(yè)自己去開發(fā)：首先確定某方面的“工業(yè)4.0”技術(shù)需求，然后從部門到工廠，再到整個(gè)企業(yè)，繼而擴(kuò)展到企業(yè)之間，逐步推廣應(yīng)用，這對(duì)企業(yè)來說可能需要花好幾年時(shí)間。布呂克納表示，“工業(yè)4.0”只是一個(gè)愿景，通往“工業(yè)4.0”卻是一個(gè)逐步進(jìn)化的過程，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)需要10到15年時(shí)間。
背景資料在“智能工廠”體驗(yàn)“個(gè)性化定制”
“智能工廠”被稱為德國(guó)“工業(yè)4.0”實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。在不久前的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，漢諾威大學(xué)研發(fā)人員別出心裁，推出一條智能化的圓珠筆生產(chǎn)線，不少參觀者在親身體驗(yàn)“個(gè)性化定制”生產(chǎn)后大呼過癮。
這條生產(chǎn)線安裝在一個(gè)100多平方米的展廳里，分六個(gè)環(huán)節(jié)，漢諾威大學(xué)研發(fā)人員在現(xiàn)場(chǎng)講解，并引導(dǎo)和輔助參觀者完成“智能生產(chǎn)”。
第一個(gè)環(huán)節(jié)是個(gè)性化定制。在電腦上填寫姓名和電子郵箱即可開始個(gè)人定制，共有五個(gè)變量或選項(xiàng)：筆頭、筆身、筆帽、筆芯和簽名。筆頭有凸凹平三種選項(xiàng);筆身則是在一個(gè)指定范圍的連續(xù)變量，靠屏幕上的一個(gè)虛擬滑輪左右滑動(dòng)來控制具體參數(shù);筆帽和筆芯各有紅、藍(lán)、黑三種顏色可選;簽名可長(zhǎng)達(dá)20個(gè)左右字符，內(nèi)容自定。定制結(jié)束后電腦會(huì)打印一個(gè)二維碼，其中包含所有定制信息，后續(xù)環(huán)節(jié)均專設(shè)二維碼讀取器。
第二個(gè)環(huán)節(jié)是生成訂單。這一環(huán)節(jié)比較簡(jiǎn)單，由二維碼讀取器掃描二維碼，定制信息即輸入整個(gè)生產(chǎn)線。將二維碼貼到一個(gè)托盤的標(biāo)定位置，托盤中有一塊專門設(shè)計(jì)的海綿墊，可擺放筆頭、筆身、筆芯和筆帽。
第三個(gè)環(huán)節(jié)是生產(chǎn)筆身。掃描二維碼后，一臺(tái)精密車床即根據(jù)定制信息對(duì)一個(gè)不銹鋼筆身毛坯進(jìn)行加工：先將毛坯整體切削至定制粗細(xì)，再根據(jù)定制在筆身握筆處铇出弧線，然后打孔、擴(kuò)孔、攻絲，車床艙內(nèi)幾個(gè)切割頭和鉆頭來回自動(dòng)切換，看得人眼花繚亂。最后一道工序是切割，一個(gè)明亮精致的不銹鋼定制筆身搞定!
第四個(gè)環(huán)節(jié)是組裝。組裝臺(tái)上方有數(shù)排方格，依次擺放著各種筆頭、筆帽和筆芯零配件。掃取二維碼后，對(duì)應(yīng)定制零配件的方格即被不同顏色的射燈照亮。體驗(yàn)者取出定制配件擺放到托盤海綿墊上，然后按顯示屏提示順次組裝成一支完整的圓珠筆。
第五個(gè)環(huán)節(jié)是激光刻字。掃取二維碼，將圓珠筆放入激光雕刻機(jī)內(nèi)。不到一分鐘，自選的文字甚至圖案即被鐫刻在不銹鋼筆身上。
第六個(gè)環(huán)節(jié)是檢測(cè)驗(yàn)收。先把托盤放在標(biāo)定位置并讀取二維碼，一只靈巧的機(jī)械手伸過來自動(dòng)抓取圓珠筆，隨后將其放入另一側(cè)的質(zhì)量檢測(cè)儀中，確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量合格且符合定制信息后，檢測(cè)儀屏幕上即顯示“祝賀”字樣，一支如假包換的個(gè)性化定制圓珠筆出廠交貨了!
研發(fā)人員介紹說，這其實(shí)是一條科普性演示生產(chǎn)線，為便于參觀者體驗(yàn)，特意分成相對(duì)獨(dú)立的六個(gè)環(huán)節(jié)，而且有的工位需要人工輔助操作。雖然生產(chǎn)線很簡(jiǎn)單，但體現(xiàn)了工業(yè)4.0的一些重要理念：個(gè)性化定制和智能生產(chǎn)。換句話說，盡管參觀者的定制各不相同，全部可在一條生產(chǎn)線上完成，不需額外增加生產(chǎn)線或設(shè)備。這種生產(chǎn)過程中的高度靈活性和機(jī)動(dòng)性，就是“智能”的體現(xiàn)。
特別值得一提的是，筆身握筆處的造型由一個(gè)指定范圍的連續(xù)變量控制，該處筆身的粗細(xì)和弧線完全由參觀者根據(jù)個(gè)人審美和握筆習(xí)慣來自我設(shè)計(jì)。由于虛擬滑輪的位置是隨機(jī)的，從理論上說，這意味著生產(chǎn)出來的每支筆都可能不同，加上激光雕刻環(huán)節(jié)，可以說每支筆都是獨(dú)一無二的。如此定制的圓珠筆，既可個(gè)人收藏，也可作為小禮品或生日禮物送人，都具有特別意義。記者親見一個(gè)德國(guó)男孩很想多做幾支，因?yàn)槿硕?，被在?chǎng)的研發(fā)人員婉言勸止了。
博覽會(huì)還展出了一條定制軌道式接線端子的智能生產(chǎn)線，核心設(shè)備是一個(gè)八臂機(jī)器人。接到訂單后，機(jī)器人首先確定它能否組裝定制的產(chǎn)品。如果能，機(jī)器人瞬間就能按定制要求組裝出一個(gè)軌道接線端子，然后成型、驗(yàn)收。但凡軌道長(zhǎng)度、模塊數(shù)量或模塊之間的間隙與定制不符，就不能通過最后一道工序的檢測(cè)。
有人擔(dān)心，高度個(gè)性化定制可能導(dǎo)致產(chǎn)品售后服務(wù)太復(fù)雜或成本太高，但從上述兩條智能生產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)作看，由于產(chǎn)品有可能出問題的部分均高度模塊化，替換更新其實(shí)非常便捷。
至于個(gè)性化定制需求究竟有多大，業(yè)內(nèi)的普遍看法是，個(gè)性化需求固然強(qiáng)求不得，但隨著技術(shù)進(jìn)步和消費(fèi)者要求或品味的不斷提高，一個(gè)大規(guī)模個(gè)性化定制需求的時(shí)代應(yīng)該不會(huì)遙遠(yuǎn)。從供給側(cè)角度說，最重要的是，當(dāng)這個(gè)時(shí)代真的到來時(shí)，生產(chǎn)商是否為此做好了準(zhǔn)備。
相關(guān)評(píng)論愿景與現(xiàn)實(shí)——德國(guó)“工業(yè)4.0”再思考
經(jīng)歷了一場(chǎng)空前全球金融危機(jī)的洗禮，世界正迎來一輪新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮。德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛推出相關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略或計(jì)劃，試圖通過技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)調(diào)整重獲工業(yè)制造優(yōu)勢(shì)，力爭(zhēng)在未來激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)，其中最引人注目的是德國(guó)在2011年推出的“工業(yè)4.0”。
有人在搜索引擎谷歌上做過這樣的統(tǒng)計(jì)：從2014年10月至2015年10月，“工業(yè)4.0”一詞的搜索條目多達(dá)24.6萬條，而對(duì)應(yīng)的德文“Industrie4.0”只有18.6萬條。這組數(shù)字從一個(gè)側(cè)面反映了中國(guó)對(duì)德國(guó)“工業(yè)4.0”的高度關(guān)注。
“工業(yè)4.0”之所以在中國(guó)乃至世界引發(fā)廣泛關(guān)注，很大程度上在于它為世人描繪了一幅“第四次工業(yè)革命”的愿景。但是因?yàn)楦拍钕葘?dǎo)，并且缺乏類似蒸汽機(jī)、電力、電子信息技術(shù)等前三次工業(yè)革命所具有的決定性單一核心技術(shù)，圍繞“工業(yè)4.0”的準(zhǔn)確內(nèi)涵以及它是工業(yè)“進(jìn)化”還是“革命”，一直存在爭(zhēng)論。
這也難怪，細(xì)看“工業(yè)4.0”依賴的技術(shù)支撐，如物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)器人、射頻識(shí)別傳感技術(shù)、3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能等，其中有些技術(shù)，如3D打印和工業(yè)機(jī)器人，都已開發(fā)應(yīng)用多年。那么，顛覆性力量在哪里?
“工業(yè)4.0”究竟意味著什么，德國(guó)人最初自己也說不清。與“工業(yè)4.0”相關(guān)的概念現(xiàn)在滿天飛，核心關(guān)鍵詞無非兩個(gè)，通俗一點(diǎn)說就是“集成”和“智能化”。
“集成”在這里不是簡(jiǎn)單的拼湊或疊加。在“工業(yè)4.0”時(shí)代，借助于自動(dòng)化、數(shù)字化等成果，從供給一端到需求一端，各個(gè)鏈條和環(huán)節(jié)縱橫方向都實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)，虛擬世界和物理世界高度融通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能管理、智能制造、智能產(chǎn)品、智能物流和智能服務(wù)等“智能化”躍升，其中核心是智能制造，所以“智能化”是目標(biāo)。
通過“集成”實(shí)現(xiàn)“智能化”，貫穿其中的是一種全新的理念，即高效的大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)和服務(wù)。在現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)模式下，定制化生產(chǎn)和服務(wù)成本高昂。在“工業(yè)4.0”時(shí)代，人類將以更快的產(chǎn)品研發(fā)速度、靈活高效的生產(chǎn)方式、大幅降低的運(yùn)行成本，為用戶提供及時(shí)可靠的個(gè)性化定制智能產(chǎn)品和服務(wù)。由于智能化無處不在，未來將有可能突破工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)域，在更廣范圍內(nèi)催生一系列新的產(chǎn)業(yè)、服務(wù)、管理和生活模式，如智能城市或智能家居等。
由此可見，“工業(yè)4.0”其實(shí)是一種理念，或者說是一種基于共識(shí)的行動(dòng)綱領(lǐng)。如果說前三次工業(yè)革命分別是機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化，“工業(yè)4.0”或許可以稱之為是一次理念催生的“智能化”工業(yè)革命。
德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院院長(zhǎng)孔翰寧是“工業(yè)4.0”的主要設(shè)計(jì)師之一。當(dāng)有人問起“工業(yè)4.0”究竟是“進(jìn)化”還是“革命”時(shí)，他耐人尋味地回答說，實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的過程是“進(jìn)化的”，但結(jié)果是“革命性的”。
“工業(yè)4.0”的愿景是誘人的，但要變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)仍需不斷探索。不過，無論這次工業(yè)變革是“進(jìn)化”還是“革命”，至少有兩點(diǎn)已不容忽視：一是“工業(yè)4.0”是德國(guó)政府為未來保持本國(guó)制造業(yè)世界領(lǐng)先地位而制定的國(guó)家戰(zhàn)略，并且正在不遺余力地推動(dòng);二是“工業(yè)4.0”在德國(guó)引發(fā)了一輪持續(xù)不衰的探索創(chuàng)新浪潮，正在逐步重塑德國(guó)工業(yè)制造。
面對(duì)新一輪世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮，中國(guó)2015年推出“中國(guó)制造2025”，通過兩化融合和“互聯(lián)網(wǎng)+”，對(duì)本國(guó)制造業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的跨越。中國(guó)和德國(guó)分別是制造大國(guó)和制造強(qiáng)國(guó)，兩國(guó)政府正積極推動(dòng)雙方就“中國(guó)制造2025”和“工業(yè)4.0”進(jìn)行戰(zhàn)略對(duì)接。如何抓住機(jī)遇，順利抵達(dá)彼岸，既需要迎難而上的戰(zhàn)略勇氣，更需要立足現(xiàn)實(shí)的策略智慧。
首先，新一輪工業(yè)革命的本質(zhì)是主導(dǎo)未來世界的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)。美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)和軟件業(yè)發(fā)達(dá)，因此提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，試圖從軟件出發(fā)打通硬件;德國(guó)擁有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)，希望從硬件出發(fā)打通軟件。中國(guó)是制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)大國(guó)，同時(shí)擁有推行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所需的龐大市場(chǎng)，應(yīng)從早期介入，憑借自身優(yōu)勢(shì)積極參與游戲規(guī)則的制定，并在對(duì)外經(jīng)貿(mào)合作中推介“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”。
其次，因地制宜制定發(fā)展策略。“工業(yè)4.0”的實(shí)現(xiàn)將是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，即便在德國(guó)最具競(jìng)爭(zhēng)力的工廠，目前也只是局部實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的應(yīng)用。“工業(yè)4.0”是具備基礎(chǔ)條件的企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的方式之一，但不是競(jìng)爭(zhēng)力的唯一來源。根據(jù)世界銀行和通用電氣公司的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，“工業(yè)4.0”將影響46%的全球經(jīng)濟(jì)。中國(guó)人多地廣，產(chǎn)業(yè)發(fā)展極不平衡，有的還停留在工業(yè)2.0時(shí)代。條件成熟的企業(yè)可以引進(jìn)先進(jìn)解決方案或?qū)で髲澋莱?條件不成熟的則要立足現(xiàn)實(shí)，尋找更符合自身需求、更經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)方案。
第三，掌握核心技術(shù)的才是王者。中國(guó)政府大力倡導(dǎo)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”，歸根結(jié)底就是要有我們自己的核心技術(shù)。如何集中力量在諸如芯片、精益模具等一些尖端制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破，如何更好地保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)鼓勵(lì)創(chuàng)新，如何珍惜和更好地充分利用本土創(chuàng)新，都是未來努力的重要方向。
第四，始終把安全放在重要位置。智能化時(shí)代數(shù)據(jù)高度互聯(lián)，如何確保數(shù)據(jù)或信息安全被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的主要挑戰(zhàn)之一。這不僅在企業(yè)層次，在國(guó)家層次更是如此。
展望未來，“工業(yè)4.0”帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。有句話說得好：一個(gè)理念從提出到實(shí)現(xiàn)是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過程，甚至到最后出現(xiàn)的已經(jīng)完全不是最初設(shè)想的東西。盡管“工業(yè)4.0”或缺乏顛覆性的技術(shù)支撐，但滲透其中的全新理念有可能在未來帶來顛覆性的變革。這或許正是它的魅力所在。
浪潮已經(jīng)洶涌而起，失之交臂者將會(huì)被時(shí)代遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后面。這的確是一個(gè)需要和呼喚弄潮兒的時(shí)代。