新一輪工業革命來臨：工業4.0

工業1.0、2.0、3.0、4.0是什么？

工業4.0提(ti)出的背景

   2013年(nian)德國在分(fen)析本(ben)國機械產(chan)品對外出(chu)口數據(ju)時(shi)，發現(xian)過去5-6年(nian)的(de)(de)時(shi)間內這(zhe)一數據(ju)沒(mei)有增長(chang)(chang)(chang)，一方面來自最大的(de)(de)發展中(zhong)國家——中(zhong)國工(gong)業(ye)化過程已經基本(ben)結束；另一方面，德國產(chan)品的(de)(de)使用壽命周期長(chang)(chang)(chang)，一旦賣出(chu)很(hen)長(chang)(chang)(chang)時(shi)間都不(bu)會更換(huan)。在這(zhe)樣的(de)(de)背景(jing)下，德國需要(yao)(yao)尋求(qiu)制造(zao)業(ye)的(de)(de)突破不(bu)能(neng)繼續圍繞把產(chan)品做好一個目標，于(yu)是提(ti)出(chu)了工(gong)業(ye)4.0，即產(chan)品的(de)(de)設計要(yao)(yao)為(wei)客戶提(ti)供更多的(de)(de)價值，其(qi)內容主要(yao)(yao)針對信息與(yu)制造(zao)。

“工業4.0”是以智能(neng)制造為主導的(de)第四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革命，通過(guo)充分(fen)(fen)利用(yong)(yong)信息通訊技(ji)術和網(wang)絡(luo)空間虛擬系統(tong)——信息物理(li)(li)系統(tong)相(xiang)結合的(de)手(shou)段，實(shi)現(xian)新的(de)制造(zao)方式。信息物理(li)(li)系統(tong)是指通過(guo)傳感(gan)網(wang)緊(jin)密(mi)聯系物理(li)(li)世界，感(gan)知(zhi)客戶(hu)真實(shi)的(de)效(xiao)用(yong)(yong)，將網(wang)絡(luo)空間的(de)高級(ji)計算能力有效(xiao)地應用(yong)(yong)于現(xian)實(shi)世界中(zhong)，從而(er)在生(sheng)產制造(zao)過(guo)程中(zhong)，設(she)計、開(kai)發、工(gong)程、規劃、制造(zao)、運營(ying)和物流(liu)流(liu)程中(zhong)實(shi)施最高標準，有關的(de)左右數(shu)據通過(guo)傳感(gan)器(qi)采集進行分(fen)(fen)析，以達到(dao)動態的(de)、實(shi)時優化的(de)、自(zi)我組織的(de)價(jia)值鏈，并形成可以自(zi)律操作的(de)智能生(sheng)產和服務(wu)系統(tong)。

   作為(wei)虛擬網(wang)絡——實體(ti)系統（Cyber-PhysicalSystem,簡稱CPS）融合的(de)(de)(de)主要思想，早(zao)在2006年美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)就提出來了。2013年12月(yue)12日，美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)白宮召開了第一次CPS成(cheng)員會議，討論的(de)(de)(de)內容跟德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)工業(ye)4.0幾乎(hu)是一樣(yang)的(de)(de)(de)，但(dan)應用領域包括能源、健(jian)康服務、航(hang)空、天然火災(zai)等級。美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)CPS為(wei)概念的(de)(de)(de)先(xian)進制(zhi)造一直在持續。以(yi)通用電氣為(wei)代表的(de)(de)(de)工業(ye)大數(shu)據(ju)計(ji)劃已(yi)經啟動，通用電氣與亞(ya)馬遜、埃森哲及(ji)威睿等企業(ye)共同合作，投資數(shu)十億美(mei)元，致力于工業(ye)大數(shu)據(ju)產(chan)業(ye)浪潮。其(qi)目(mu)的(de)(de)(de)是將航(hang)空、電力、采油、醫療器械等命脈行業(ye)通過傳感器同互聯網(wang)連(lian)接，經云(yun)計(ji)算平臺的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)分析，來控制(zhi)調節工業(ye)機器的(de)(de)(de)正常運轉及(ji)維(wei)護，提高機器效率，節省使(shi)用維(wei)護成(cheng)本(ben)等。

工(gong)業4.0顛覆什么

   工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)1.0即(ji)機(ji)械(xie)化時(shi)代(dai)(dai)，那次工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)革(ge)(ge)命是(shi)(shi)基于對人力(li)解(jie)放的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)。發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)18世(shi)紀(ji)末，主要特征是(shi)(shi)以(yi)(yi)蒸汽機(ji)為(wei)(wei)動(dong)力(li)實(shi)現(xian)機(ji)械(xie)化生(sheng)(sheng)(sheng)產，使經濟從以(yi)(yi)農業(ye)(ye)(ye)(ye)、手工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)為(wei)(wei)基礎轉型到(dao)以(yi)(yi)機(ji)械(xie)制(zhi)造(zao)為(wei)(wei)基礎的(de)(de)(de)發(fa)展模式，人類開(kai)始以(yi)(yi)機(ji)械(xie)設備代(dai)(dai)替手工(gong)(gong)作業(ye)(ye)(ye)(ye)；工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)2.0即(ji)流水線時(shi)代(dai)(dai)，發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)19世(shi)紀(ji)初，以(yi)(yi)電(dian)(dian)力(li)推動(dong)的(de)(de)(de)規(gui)模化生(sheng)(sheng)(sheng)產，通過零配件和裝配線成功分離而實(shi)現(xian)規(gui)模化生(sheng)(sheng)(sheng)產，代(dai)(dai)表企業(ye)(ye)(ye)(ye)是(shi)(shi)福特汽車，其基于在(zai)(zai)(zai)商(shang)品(pin)經濟日趨繁榮的(de)(de)(de)環境下大規(gui)模生(sheng)(sheng)(sheng)產對效率的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)；工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)3.0即(ji)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)自動(dong)化時(shi)代(dai)(dai)，是(shi)(shi)以(yi)(yi)電(dian)(dian)子與信息(xi)技術結合為(wei)(wei)標(biao)志，使工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產高度自動(dong)化，這(zhe)次以(yi)(yi)美國(guo)硅谷主導的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)革(ge)(ge)命解(jie)決的(de)(de)(de)是(shi)(shi)對制(zhi)造(zao)精(jing)度的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)；工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)4.0即(ji)智能化時(shi)代(dai)(dai)，在(zai)(zai)(zai)大數(shu)據時(shi)代(dai)(dai)，機(ji)械(xie)化與信息(xi)化深度融合，讓信息(xi)變得更(geng)有價值(zhi)，通過數(shu)據優(you)化和高效的(de)(de)(de)執行系統為(wei)(wei)產品(pin)創造(zao)更(geng)加接近用戶需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)價值(zhi)，即(ji)實(shi)現(xian)價值(zhi)創造(zao)的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)。

   每一(yi)次(ci)工(gong)(gong)(gong)(gong)業革命都是(shi)對傳(chuan)統工(gong)(gong)(gong)(gong)業的(de)(de)顛覆，工(gong)(gong)(gong)(gong)業4.0是(shi)技(ji)術創新和(he)商(shang)業模式(shi)(shi)(shi)創新，需(xu)(xu)(xu)要思(si)維模式(shi)(shi)(shi)與(yu)(yu)商(shang)業模式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)轉型。以物聯網(wang)、大(da)數(shu)據分(fen)(fen)析(xi)為技(ji)術基礎、以軟(ruan)件(jian)為載體，實(shi)現(xian)管理經驗的(de)(de)軟(ruan)件(jian)化。利(li)用工(gong)(gong)(gong)(gong)業大(da)數(shu)據分(fen)(fen)析(xi)，提前(qian)預知客戶需(xu)(xu)(xu)求(qiu)，創造(zao)新的(de)(de)商(shang)業價(jia)值。“工(gong)(gong)(gong)(gong)業4.0”項目主(zhu)要分(fen)(fen)為兩大(da)主(zhu)題：一(yi)是(shi)“智能工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)”，重(zhong)點研究智能化生產(chan)系統及(ji)(ji)過(guo)(guo)程，以及(ji)(ji)網(wang)絡化分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)生產(chan)設施的(de)(de)實(shi)現(xian)，即將(jiang)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)流程數(shu)字(zi)化；二(er)是(shi)“智能生產(chan)”，主(zhu)要涉(she)及(ji)(ji)整個企(qi)業的(de)(de)生產(chan)物流管理、人(ren)機(ji)互動以及(ji)(ji)3D技(ji)術在工(gong)(gong)(gong)(gong)業生產(chan)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)應用等，將(jiang)人(ren)的(de)(de)真實(shi)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)、效(xiao)用通過(guo)(guo)數(shu)字(zi)化反(fan)饋到產(chan)品與(yu)(yu)服(fu)務系統的(de)(de)設計(ji)中(zhong)。該計(ji)劃將(jiang)特別注重(zhong)吸引中(zhong)小(xiao)企(qi)業參與(yu)(yu)，力圖(tu)使中(zhong)小(xiao)企(qi)業成為新一(yi)代智能化生產(chan)技(ji)術的(de)(de)使用者和(he)受益者，同(tong)時也成為先進工(gong)(gong)(gong)(gong)業生產(chan)技(ji)術的(de)(de)創造(zao)者和(he)供(gong)應者。智能化工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)將(jiang)是(shi)一(yi)個自(zi)我(wo)(wo)比較、自(zi)我(wo)(wo)重(zhong)復、自(zi)我(wo)(wo)優化的(de)(de)過(guo)(guo)程。現(xian)在工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)追求(qiu)的(de)(de)是(shi)品質和(he)性能，未來工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)追求(qiu)的(de)(de)是(shi)效(xiao)率(lv)和(he)效(xiao)用。

    對(dui)于工(gong)業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)，未來的(de)(de)(de)競爭是(shi)(shi)(shi)(shi)在看不(bu)到(dao)的(de)(de)(de)市場(chang)上：服務——創新(xin)思維(wei)模(mo)式。美國辛辛那提(ti)教授李杰(jie)提(ti)出了“煎蛋(dan)理(li)論”，工(gong)業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)核心產(chan)品和價值創造(zao)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)猶如蛋(dan)黃、蛋(dan)白(bai)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)。核心產(chan)品是(shi)(shi)(shi)(shi)蛋(dan)黃、價值創造(zao)是(shi)(shi)(shi)(shi)蛋(dan)白(bai)，蛋(dan)白(bai)是(shi)(shi)(shi)(shi)相對(dui)蛋(dan)黃的(de)(de)(de)多維(wei)延伸。不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)數據的(de)(de)(de)堆(dui)砌(qi)處理(li)、也不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)傳統的(de)(de)(de)商業(ye)(ye)模(mo)式。需要在以下三(san)個(ge)方面重新(xin)建(jian)立體(ti)系(xi)(xi)：⑴建(jian)立更(geng)全面的(de)(de)(de)生產(chan)關系(xi)(xi)、產(chan)業(ye)(ye)聯(lian)盟；⑵更(geng)廣泛的(de)(de)(de)數據；⑶專業(ye)(ye)人才體(ti)系(xi)(xi)與先進的(de)(de)(de)技(ji)術；

    工(gong)業(ye)(ye)4.0本質上是思維模(mo)式(shi)與(yu)(yu)商業(ye)(ye)模(mo)式(shi)的(de)(de)轉型。過(guo)去，運(yun)營企(qi)業(ye)(ye)和制(zhi)造企(qi)業(ye)(ye)是買賣關系，現在要轉為戰略同盟，從(cong)設(she)備買賣過(guo)渡到能力買賣，即價值導向的(de)(de)解決方案：改變自己的(de)(de)商業(ye)(ye)模(mo)式(shi)來滿足客戶的(de)(de)具體要求(qiu)與(yu)(yu)未來的(de)(de)未知(zhi)(zhi)需求(qiu)。背后的(de)(de)邏輯是基于工(gong)業(ye)(ye)大數據的(de)(de)分析，提(ti)前(qian)預知(zhi)(zhi)客戶的(de)(de)需求(qiu)。

中國制造2025戰略

 “中國制造(zao)(zao)2025”提出了我(wo)國制造(zao)(zao)強國建設三個十年(nian)(nian)的“三步走”戰(zhan)略，是(shi)第(di)一個十年(nian)(nian)的行(xing)動(dong)綱(gang)領。“中國制造(zao)(zao)2025”應對新一輪(lun)科技革命和產業變(bian)革，立(li)足我(wo)國轉變(bian)經濟發展(zhan)方式實(shi)際需要，圍繞創新驅(qu)動(dong)、智能轉型、強化(hua)基礎、綠色發展(zhan)、人才為(wei)本等關鍵(jian)環節，以及先進制造(zao)(zao)、高端(duan)裝備(bei)等重點領域(yu)，提出了加快制造(zao)(zao)業轉型升(sheng)級、提升(sheng)增效的重大戰(zhan)略任務和重大政策(ce)舉措，力爭到2025年(nian)(nian)從制造(zao)(zao)大國邁入制造(zao)(zao)強國行(xing)列。

 智(zhi)(zhi)能(neng)制造(zao)被定(ding)位為(wei)中國制造(zao)的主攻(gong)方向(xiang)。加快機械、航空(kong)、船舶、汽車、輕(qing)工(gong)(gong)、紡織、食品(pin)、電子等(deng)(deng)行業生產設(she)備(bei)的智(zhi)(zhi)能(neng)化改(gai)造(zao)，提高精準(zhun)制造(zao)、敏(min)捷制造(zao)能(neng)力。統籌布局和推動智(zhi)(zhi)能(neng)交通工(gong)(gong)具、智(zhi)(zhi)能(neng)工(gong)(gong)程機械、服務機器(qi)人、智(zhi)(zhi)能(neng)家電、智(zhi)(zhi)能(neng)照明電器(qi)、可穿戴(dai)設(she)備(bei)等(deng)(deng)產品(pin)研發和產業化。

工業4.0資(zi)料(liao)整理自《物聯(lian)網(wang)智庫》