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提出的背景

   2013年德(de)國(guo)(guo)在分(fen)析(xi)本(ben)國(guo)(guo)機械產(chan)品(pin)對(dui)外出口數據時(shi)，發現(xian)過(guo)去5-6年的(de)(de)時(shi)間內這一(yi)數據沒有增(zeng)長，一(yi)方(fang)面來自(zi)最大的(de)(de)發展(zhan)中(zhong)國(guo)(guo)家——中(zhong)國(guo)(guo)工業(ye)化過(guo)程(cheng)已經基本(ben)結束；另一(yi)方(fang)面，德(de)國(guo)(guo)產(chan)品(pin)的(de)(de)使用壽命(ming)周期長，一(yi)旦(dan)賣出很(hen)長時(shi)間都不(bu)會更換。在這樣的(de)(de)背景下，德(de)國(guo)(guo)需(xu)要(yao)尋求制(zhi)造業(ye)的(de)(de)突(tu)破不(bu)能繼(ji)續圍繞把產(chan)品(pin)做好(hao)一(yi)個目標，于是提(ti)出了工業(ye)4.0，即產(chan)品(pin)的(de)(de)設計要(yao)為客戶(hu)提(ti)供更多的(de)(de)價(jia)值，其內容主要(yao)針對(dui)信息與制(zhi)造。

“工(gong)業4.0”是以(yi)智能制造為(wei)主導的(de)(de)第四次工(gong)業(ye)革命，通過(guo)充分利用(yong)信息(xi)通訊技術和網絡空間虛擬(ni)系(xi)統(tong)——信息(xi)物(wu)理系(xi)統(tong)相結(jie)合的(de)(de)手段，實(shi)(shi)現(xian)新(xin)的(de)(de)制造方式。信息(xi)物(wu)理系(xi)統(tong)是指通過(guo)傳(chuan)感網緊密聯系(xi)物(wu)理世(shi)界(jie)，感知客(ke)戶真實(shi)(shi)的(de)(de)效(xiao)(xiao)用(yong)，將網絡空間的(de)(de)高(gao)級計算能(neng)力有效(xiao)(xiao)地應(ying)用(yong)于(yu)現(xian)實(shi)(shi)世(shi)界(jie)中(zhong)，從而在生(sheng)產(chan)制造過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，設(she)計、開發、工(gong)程(cheng)(cheng)、規劃、制造、運營和物(wu)流(liu)(liu)流(liu)(liu)程(cheng)(cheng)中(zhong)實(shi)(shi)施最高(gao)標(biao)準，有關(guan)的(de)(de)左(zuo)右數(shu)據(ju)通過(guo)傳(chuan)感器采集(ji)進行分析，以達到(dao)動態的(de)(de)、實(shi)(shi)時(shi)優(you)化(hua)的(de)(de)、自我(wo)組織的(de)(de)價值鏈，并形成可(ke)以自律操(cao)作的(de)(de)智能(neng)生(sheng)產(chan)和服務(wu)系(xi)統(tong)。

   作為虛(xu)擬網(wang)絡——實體系統（Cyber-PhysicalSystem,簡(jian)稱CPS）融(rong)合(he)的(de)(de)主要思想(xiang)，早在(zai)2006年美國(guo)就提出(chu)來了。2013年12月12日，美國(guo)白(bai)宮召開了第一(yi)次CPS成(cheng)員(yuan)會(hui)議，討(tao)論的(de)(de)內(nei)容跟德國(guo)的(de)(de)工(gong)業4.0幾(ji)乎是一(yi)樣的(de)(de)，但應用(yong)領域(yu)包括能源、健康(kang)服務、航空、天然火災等(deng)級。美國(guo)以CPS為概念的(de)(de)先進制造一(yi)直在(zai)持續。以通(tong)用(yong)電(dian)氣(qi)為代(dai)表的(de)(de)工(gong)業大(da)數據計劃已經啟動，通(tong)用(yong)電(dian)氣(qi)與(yu)亞馬(ma)遜(xun)、埃森哲及(ji)威睿等(deng)企業共同合(he)作，投資數十億(yi)美元，致力(li)于(yu)工(gong)業大(da)數據產(chan)業浪潮(chao)。其目的(de)(de)是將(jiang)航空、電(dian)力(li)、采油、醫療器械等(deng)命脈行業通(tong)過傳感(gan)器同互聯網(wang)連接，經云(yun)計算平(ping)臺的(de)(de)數據分析，來控制調節工(gong)業機器的(de)(de)正常運轉及(ji)維(wei)護，提高機器效率，節省使(shi)用(yong)維(wei)護成(cheng)本等(deng)。

工業4.0顛覆什么

   工(gong)(gong)(gong)業(ye)1.0即(ji)(ji)機械(xie)(xie)化時代(dai)，那次工(gong)(gong)(gong)業(ye)革命是(shi)基于(yu)對人力(li)解放的(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)。發生(sheng)在(zai)18世(shi)紀末，主(zhu)要特(te)征是(shi)以(yi)(yi)(yi)蒸汽機為(wei)動(dong)力(li)實(shi)現機械(xie)(xie)化生(sheng)產(chan)，使經濟(ji)從以(yi)(yi)(yi)農業(ye)、手工(gong)(gong)(gong)業(ye)為(wei)基礎轉(zhuan)型到以(yi)(yi)(yi)機械(xie)(xie)制造(zao)為(wei)基礎的(de)發展模(mo)(mo)式(shi)，人類開(kai)始(shi)以(yi)(yi)(yi)機械(xie)(xie)設(she)備(bei)代(dai)替手工(gong)(gong)(gong)作業(ye)；工(gong)(gong)(gong)業(ye)2.0即(ji)(ji)流水線(xian)時代(dai)，發生(sheng)在(zai)19世(shi)紀初，以(yi)(yi)(yi)電力(li)推動(dong)的(de)規模(mo)(mo)化生(sheng)產(chan)，通過零配(pei)件和裝配(pei)線(xian)成功(gong)分離(li)而實(shi)現規模(mo)(mo)化生(sheng)產(chan)，代(dai)表企業(ye)是(shi)福特(te)汽車，其基于(yu)在(zai)商品經濟(ji)日趨繁(fan)榮(rong)的(de)環境下大規模(mo)(mo)生(sheng)產(chan)對效(xiao)率(lv)的(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)；工(gong)(gong)(gong)業(ye)3.0即(ji)(ji)工(gong)(gong)(gong)業(ye)自動(dong)化時代(dai)，是(shi)以(yi)(yi)(yi)電子與信(xin)息技(ji)術結合為(wei)標志，使工(gong)(gong)(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)高度自動(dong)化，這次以(yi)(yi)(yi)美國硅(gui)谷主(zhu)導的(de)工(gong)(gong)(gong)業(ye)革命解決(jue)的(de)是(shi)對制造(zao)精度的(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)；工(gong)(gong)(gong)業(ye)4.0即(ji)(ji)智能化時代(dai)，在(zai)大數(shu)據時代(dai)，機械(xie)(xie)化與信(xin)息化深度融(rong)合，讓信(xin)息變得更(geng)有(you)價(jia)值，通過數(shu)據優化和高效(xiao)的(de)執行系統為(wei)產(chan)品創造(zao)更(geng)加接近用戶(hu)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)的(de)價(jia)值，即(ji)(ji)實(shi)現價(jia)值創造(zao)的(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)。

   每一次工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業革命都是(shi)對傳統(tong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業的(de)(de)顛覆，工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業4.0是(shi)技(ji)(ji)術創(chuang)(chuang)新和(he)(he)(he)商(shang)(shang)業模式(shi)(shi)創(chuang)(chuang)新，需要思維模式(shi)(shi)與商(shang)(shang)業模式(shi)(shi)的(de)(de)轉(zhuan)型。以(yi)物聯網、大(da)(da)數(shu)(shu)(shu)據(ju)分(fen)析為(wei)技(ji)(ji)術基礎、以(yi)軟件為(wei)載體，實現(xian)(xian)管(guan)理經(jing)驗的(de)(de)軟件化(hua)(hua)。利用(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業大(da)(da)數(shu)(shu)(shu)據(ju)分(fen)析，提前預知客戶需求(qiu)，創(chuang)(chuang)造新的(de)(de)商(shang)(shang)業價值。“工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業4.0”項目主(zhu)要分(fen)為(wei)兩大(da)(da)主(zhu)題：一是(shi)“智(zhi)能工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)”，重點研究智(zhi)能化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)系(xi)統(tong)及(ji)過(guo)程(cheng)，以(yi)及(ji)網絡(luo)化(hua)(hua)分(fen)布式(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)設施的(de)(de)實現(xian)(xian)，即將工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)流(liu)(liu)程(cheng)數(shu)(shu)(shu)字化(hua)(hua)；二(er)是(shi)“智(zhi)能生(sheng)(sheng)產(chan)”，主(zhu)要涉(she)及(ji)整個企(qi)業的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)物流(liu)(liu)管(guan)理、人(ren)機(ji)互動以(yi)及(ji)3D技(ji)(ji)術在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)應用(yong)等(deng)，將人(ren)的(de)(de)真(zhen)實需求(qiu)、效(xiao)用(yong)通過(guo)數(shu)(shu)(shu)字化(hua)(hua)反饋到(dao)產(chan)品與服務系(xi)統(tong)的(de)(de)設計中(zhong)。該(gai)計劃將特別注重吸引中(zhong)小企(qi)業參(can)與，力圖使中(zhong)小企(qi)業成為(wei)新一代智(zhi)能化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術的(de)(de)使用(yong)者(zhe)和(he)(he)(he)受(shou)益(yi)者(zhe)，同時也成為(wei)先進(jin)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術的(de)(de)創(chuang)(chuang)造者(zhe)和(he)(he)(he)供應者(zhe)。智(zhi)能化(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)將是(shi)一個自我(wo)(wo)比較(jiao)、自我(wo)(wo)重復(fu)、自我(wo)(wo)優化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。現(xian)(xian)在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)追求(qiu)的(de)(de)是(shi)品質(zhi)和(he)(he)(he)性能，未來工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)追求(qiu)的(de)(de)是(shi)效(xiao)率和(he)(he)(he)效(xiao)用(yong)。

    對于工業(ye)(ye)(ye)企業(ye)(ye)(ye)，未來(lai)的(de)競爭是(shi)(shi)在看不(bu)到(dao)的(de)市場上(shang)：服務——創新思維模式(shi)。美國辛辛那(nei)提教授李(li)杰提出(chu)了“煎蛋(dan)理論(lun)”，工業(ye)(ye)(ye)企業(ye)(ye)(ye)核心(xin)(xin)產(chan)品(pin)和價值(zhi)(zhi)創造的(de)關(guan)系猶如蛋(dan)黃(huang)(huang)(huang)、蛋(dan)白(bai)的(de)關(guan)系。核心(xin)(xin)產(chan)品(pin)是(shi)(shi)蛋(dan)黃(huang)(huang)(huang)、價值(zhi)(zhi)創造是(shi)(shi)蛋(dan)白(bai)，蛋(dan)白(bai)是(shi)(shi)相(xiang)對蛋(dan)黃(huang)(huang)(huang)的(de)多維延伸。不(bu)是(shi)(shi)數據的(de)堆砌(qi)處(chu)理、也不(bu)是(shi)(shi)傳統的(de)商(shang)業(ye)(ye)(ye)模式(shi)。需要在以下三個方面重新建(jian)立體系：⑴建(jian)立更(geng)全面的(de)生(sheng)產(chan)關(guan)系、產(chan)業(ye)(ye)(ye)聯盟(meng)；⑵更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)數據；⑶專業(ye)(ye)(ye)人才(cai)體系與(yu)先進的(de)技術；

    工業(ye)4.0本質上是(shi)(shi)思(si)維模(mo)式(shi)與商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)的(de)(de)轉型。過去，運營企業(ye)和制造企業(ye)是(shi)(shi)買(mai)賣關系，現在要轉為戰(zhan)略(lve)同盟，從設備買(mai)賣過渡到能力買(mai)賣，即價(jia)值(zhi)導向的(de)(de)解決(jue)方(fang)案(an)：改變自己(ji)的(de)(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)來滿足客(ke)戶(hu)的(de)(de)具體要求(qiu)與未來的(de)(de)未知(zhi)需求(qiu)。背后的(de)(de)邏輯(ji)是(shi)(shi)基于工業(ye)大(da)數據的(de)(de)分析(xi)，提前預知(zhi)客(ke)戶(hu)的(de)(de)需求(qiu)。

中國制造(zao)2025戰略

 “中(zhong)國(guo)(guo)制(zhi)造2025”提出(chu)了(le)我國(guo)(guo)制(zhi)造強(qiang)(qiang)國(guo)(guo)建設三個十年(nian)的(de)“三步(bu)走”戰略，是第一(yi)(yi)個十年(nian)的(de)行動綱領(ling)。“中(zhong)國(guo)(guo)制(zhi)造2025”應(ying)對新(xin)一(yi)(yi)輪科技革(ge)命和產(chan)業(ye)變(bian)(bian)革(ge)，立足我國(guo)(guo)轉變(bian)(bian)經濟發展方式實際需要，圍繞創新(xin)驅(qu)動、智(zhi)能(neng)轉型(xing)、強(qiang)(qiang)化(hua)基礎、綠色發展、人(ren)才為本等關(guan)鍵環節，以及先進制(zhi)造、高端裝備(bei)等重點領(ling)域，提出(chu)了(le)加快制(zhi)造業(ye)轉型(xing)升級、提升增效的(de)重大戰略任務和重大政策舉措，力爭(zheng)到2025年(nian)從制(zhi)造大國(guo)(guo)邁入制(zhi)造強(qiang)(qiang)國(guo)(guo)行列。

 智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)制造被定位為中國制造的主攻方向(xiang)。加(jia)快機(ji)(ji)械(xie)、航空、船舶(bo)、汽(qi)車、輕工、紡織、食(shi)品(pin)、電子(zi)等行業(ye)生產(chan)設(she)備的智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)改造，提(ti)高精準(zhun)制造、敏捷制造能(neng)(neng)(neng)力。統籌布局(ju)和(he)推動智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)交通工具、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)工程機(ji)(ji)械(xie)、服務機(ji)(ji)器人、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)電、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)照明電器、可穿戴設(she)備等產(chan)品(pin)研發(fa)和(he)產(chan)業(ye)化(hua)。

工業4.0資料整理自《物(wu)聯(lian)網智庫(ku)》