“工業(yè)4.0”將是最后一次工業(yè)革命？ - 全文

　　工業(yè)4.0在德國被認(rèn)為是“第四次工業(yè)革命”。第一次工業(yè)革命發(fā)生在18世紀(jì)至19世紀(jì)，以蒸汽機(jī)的使用為標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化；第二次發(fā)生于19世紀(jì)后半期的電力應(yīng)用；第三次發(fā)生于20世紀(jì)后半期，以“可編程邏輯控制器（PLC）”為代表，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工程的自動(dòng)化。工業(yè)4.0被認(rèn)為是機(jī)械化（第一次）、電氣化（第二次）、自動(dòng)化（第三次）后的第四次工業(yè)革命。

　　未來十年，第四次工業(yè)革命將步入“分散化”生產(chǎn)的新時(shí)代。工業(yè)4.0通過決定生產(chǎn)制造過程等的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能制造，進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。智能制造中的生產(chǎn)設(shè)備具有感知、分析、決策、控制等功能，是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)的集成和深度融合。智能生產(chǎn)過程中，傳感器、智能診斷和管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，由程序控制上升到智能控制，從而制造工藝能夠根據(jù)制造環(huán)境和制造過程的變化，進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

　　工業(yè)4.0需要解決四大難題

　　工業(yè)4.0是由大規(guī)模批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，是由集中生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)化異地協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，是由傳統(tǒng)制造企業(yè)向跨界融合企業(yè)轉(zhuǎn)變。德國工業(yè)4.0工作組的最終報(bào)告指出，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0尚存在標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜的系統(tǒng)管理、通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全保障等四大難題。

　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化：工廠要對內(nèi)外的各種物品與服務(wù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，那么，通信方式、數(shù)據(jù)格式等許多內(nèi)容都需要標(biāo)準(zhǔn)化。

　?。?）復(fù)雜的系統(tǒng)管理：實(shí)際生產(chǎn)過程與各種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)協(xié)同之后，系統(tǒng)整體更加復(fù)雜化，對其進(jìn)行管理將更困難。

　?。?）通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：主要是指適用于工業(yè)的、具有高可靠性的通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)安全保障：工廠與外界實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)之后，惡意軟件的入侵、受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的危險(xiǎn)性將進(jìn)一步提升，需要制定保障網(wǎng)絡(luò)安全的對策與解決方案。

　　未來，我國制造業(yè)將面臨同樣的難題。因此，加強(qiáng)與德國在工業(yè)4.0方面的合作，或?qū)⒂兄谇罢靶缘亟鉀Q這些難題，為未來制造業(yè)發(fā)展鋪平道路。

　　最后一次工業(yè)革命？

　　未來制造領(lǐng)域，信息技術(shù)將得到史無前例的深度應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展正在對傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方式帶來顛覆性、革命性的影響。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)感知、采集、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，促進(jìn)生產(chǎn)過程的無縫銜接和企業(yè)間的協(xié)同制造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策優(yōu)化，使智能制造、網(wǎng)絡(luò)制造、柔性制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。從某種程度上講，制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正成為一種大趨勢。

　　就產(chǎn)品而言，隨著信息技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的廣泛滲透，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端。汽車將不僅僅是一個(gè)電子產(chǎn)品，未來更將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，或者叫大型可移動(dòng)的智能終端，具有全新的人機(jī)交互方式，通過互聯(lián)網(wǎng)終端把汽車做成一個(gè)包含硬件、軟件、內(nèi)容和服務(wù)的體驗(yàn)工具。

　　從制造模式而言，工廠的集中生產(chǎn)將向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。信息技術(shù)使不同環(huán)節(jié)的企業(yè)間實(shí)現(xiàn)信息共享，能夠在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)調(diào)整合作對象，整合企業(yè)間的優(yōu)勢資源，在研發(fā)、制造、物流等各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全球分散化生產(chǎn)。這也使得傳統(tǒng)信息技術(shù)企業(yè)有機(jī)會(huì)更多地參與到制造業(yè)之中，而傳統(tǒng)制造企業(yè)則向跨界融合企業(yè)轉(zhuǎn)變。企業(yè)生產(chǎn)從以傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造為核心轉(zhuǎn)向提供具有豐富內(nèi)涵的產(chǎn)品和服務(wù)，直至為顧客提供整體解決方案，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與制造企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)與服務(wù)企業(yè)之間的邊界日益模糊。

　　既然無論從制造模式角度來看，還是從產(chǎn)品角度來看，物質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)都將被電腦存儲(chǔ)和處理的信息所取代。那么，制造業(yè)本身將不復(fù)存在，抑或制造業(yè)繼自動(dòng)化、智能化之后不再有突破。

　　傳說一：工業(yè)4.0是革命性改變

　　德企從不愛談“革命”“顛覆”，或是“破壞”。

　　套用寶馬集團(tuán)工業(yè)4.0生產(chǎn)專家ChristianPatron博士對新浪財(cái)經(jīng)的答復(fù)：“在寶馬集團(tuán)，不斷改進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)是日常工作。工業(yè)4.0是符合寶馬邏輯的下一步，而絕不是‘革命性改變’”。

　　寶馬集團(tuán)對新浪財(cái)經(jīng)確認(rèn)說，他們在給“工業(yè)4.0”起名的時(shí)候就開始參與了?，F(xiàn)在有一些公眾辯論的主題，最早都是從寶馬的工廠中總結(jié)出的，有的甚至在寶馬的工廠中已經(jīng)處在鋪開階段。這家車企對生產(chǎn)流程改造中的一些嘗試，后來被列為“工業(yè)4.0”的生產(chǎn)方式。

　　他們之后又給德國國家科學(xué)與工程院（Acatech）提了很多實(shí)施項(xiàng)目方面的建議。寶馬參與了德國聯(lián)邦政府教研部資助的，針對信息物理系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的CyProS項(xiàng)目；另一個(gè)項(xiàng)目是研究在以機(jī)器人為主的自動(dòng)化流程中，如何大幅度提升盈利能力。

　　對于工業(yè)4.0的各個(gè)模塊，德國企業(yè)并沒有成型的文件，但是他們已經(jīng)在做了。

　　“在汽車行業(yè)，供給鏈條至關(guān)重要。我們在過去幾十年最大的嘗試，就是如何相互聯(lián)通以減少庫存。十分巧合，德國政府提出工業(yè)4.0這一概念，然后就叫開了?！钡聡?a href="http://ttokpm.com/tags/博世/" target="_blank">博世集團(tuán)董事會(huì)成員，即將在今年3月底履新德國馬勒公司董事會(huì)主席的Wolf－HenningScheider接受新浪財(cái)經(jīng)專訪時(shí)表示。

　　“我們現(xiàn)在可以更清楚了解一些零部件在整個(gè)供應(yīng)鏈中的需求狀態(tài)。舉例來說，我們生產(chǎn)一種電力輔助剎車系統(tǒng)——無人駕駛中的一個(gè)關(guān)鍵部件。這個(gè)部件在博世6個(gè)工廠生產(chǎn)，然后在一個(gè)工廠組裝。在工業(yè)4.0的背景下，我們可以隨時(shí)知道每一個(gè)零部件在供給鏈中所處的狀態(tài)?！?/p>

　　“我們有一個(gè)工廠已經(jīng)在采用工業(yè)4.0的基本原理，并在嘗試不同的指標(biāo)對工業(yè)4.0進(jìn)行效果評估。”Wolf－HenningScheider對新浪財(cái)經(jīng)確認(rèn)說。

　　Wolf－HenningScheider補(bǔ)充說，他們同時(shí)也在和客戶，也就是一些生產(chǎn)廠商討論，甚至與一些客戶進(jìn)行項(xiàng)目試驗(yàn)，博世生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息安全也被考驗(yàn)。

　　目前，博世集團(tuán)有專門的軟件公司處理信息安全問題；生產(chǎn)專門的硬件確保信息發(fā)出和接受的安全性；所以，和其他德國工業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)一樣，在實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)通的同時(shí)，他們也在解決信息安全的問題。

　　“工業(yè)4.0其實(shí)是關(guān)于創(chuàng)造力的：通過技術(shù)革新來獲取競爭力?！?a target="_blank">物聯(lián)網(wǎng)’ （InternetofThings）是工業(yè)4.0的一環(huán)，機(jī)器對話機(jī)器，機(jī)器對話生產(chǎn)部件，按照實(shí)現(xiàn)設(shè)定的程序自己完成生產(chǎn)全部過程，以此提升產(chǎn)品質(zhì)量，解放人力?！钡聡钠髽I(yè)戰(zhàn)略專家，羅蘭貝格戰(zhàn)略咨詢公司的創(chuàng)始人及監(jiān)事會(huì)主席羅蘭-貝格（RolandBerger）接受新浪財(cái)經(jīng)專訪時(shí)表示。他強(qiáng)調(diào)說，即使是“物聯(lián)網(wǎng)”，你也要有“物”才能玩得轉(zhuǎn)，自動(dòng)化設(shè)備是承載，也是根本。

　　傳說二：工業(yè)4.0可將總生產(chǎn)成本降四成

　　之前有猜想稱，“工業(yè)4.0”直接將人、設(shè)備與產(chǎn)品實(shí)時(shí)聯(lián)通，工廠接受消費(fèi)者的訂單直接備料生產(chǎn)，省卻了銷售和流通環(huán)節(jié)，整體成本（包括人工成本、物料成本、管理成本）比過去下降近40%。

　　德國企業(yè)和專家們并不急于下這樣一個(gè)結(jié)論。

　　寶馬集團(tuán)工業(yè)4.0生產(chǎn)專家ChristianPatron博士對新浪財(cái)經(jīng)直言：“誰都在找尋優(yōu)化成本的最佳解決方案，寶馬也不例外?？涩F(xiàn)在，很多有關(guān)工業(yè)4.0的臆想在現(xiàn)實(shí)中根本做不到。寶馬也絕不參與到類似有關(guān)成本削減比例的辯論中，或是支持毫無根據(jù)的預(yù)估?！?/p>

　　“很難用一個(gè)具體的數(shù)字來說明工業(yè)4.0到底可以帶來多大程度的成本降低。單個(gè)產(chǎn)品的成本下降空間都不同。我們認(rèn)為工業(yè)4.0最大的意義在于降低庫存，這點(diǎn)是非常顯著的。另外一點(diǎn)就是更好地滿足市場需求。”Wolf－HenningScheider對新浪財(cái)經(jīng)坦言。

　　“今天，每位顧客都巴不得有一輛獨(dú)一無二的座駕，至少也要有定制選擇菜單。如果依照傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，這會(huì)帶來成本的激升。但工業(yè)4.0時(shí)代就可以反應(yīng)夠快?！?/p>

　　Scheider認(rèn)為，工業(yè)4.0還有一個(gè)重大意義，就是市場形勢略有變化時(shí)，這種變化都會(huì)毫無時(shí)間差地由終端直接反饋到生產(chǎn)線?，F(xiàn)在，走完整個(gè)價(jià)值鏈仍需要時(shí)間，還需要從一個(gè)計(jì)劃體系轉(zhuǎn)向另一個(gè)計(jì)劃體系。

　　采用工業(yè)4.0的理念可以優(yōu)化整個(gè)價(jià)值鏈，整個(gè)生產(chǎn)流程就會(huì)更為有效，減少庫存，生產(chǎn)速度更快。這樣都是節(jié)省成本的體現(xiàn)，但無論如何都不應(yīng)該用簡單的百分比來來衡量。

　　“工業(yè)4.0或許可能將生產(chǎn)成本減少4成到5成，但是這筆賬不是這么算的。實(shí)際上，工業(yè)4.0可以帶來40%左右的產(chǎn)能提升。在傳統(tǒng)制造業(yè)，勞工成本是生產(chǎn)成本的2成，其他的成本包括原材料，機(jī)器設(shè)備和第三方服務(wù)等等。所以，假設(shè)產(chǎn)能提升了40%，整體的生產(chǎn)成本大概降低了8%左右。這8%里，你還要考慮到工人薪酬待遇有所提升才可以?！绷_蘭貝格認(rèn)為正確的成本計(jì)算方式應(yīng)該是這樣的。

　　“工業(yè)4.0不代表‘無人化生產(chǎn)’，甚至未必一定是自動(dòng)化程度加深。其實(shí)工業(yè)4.0的關(guān)鍵是采用新技術(shù)的合理應(yīng)用程序，為工人們生產(chǎn)過程提供最理想的支持。例如，通過機(jī)器人和人力組合，讓機(jī)器人承擔(dān)繁重的體力勞動(dòng)，可以極大地改善不合理的工作流程?！睂汃R集團(tuán)工業(yè)4.0生產(chǎn)專家ChristianPatron博士對新浪財(cái)經(jīng)歸納說。

　　此外，現(xiàn)在所流行的“精益生產(chǎn)”（leanproduction），其實(shí)無非是快速對客戶需求作出反應(yīng)，減少一切生產(chǎn)過程中無用和多余的環(huán)節(jié)。這種生產(chǎn)方式可以在“多樣化”和“小批量”生產(chǎn)中達(dá)到效率最大化。

　　傳說三：工業(yè)4.0是一個(gè)德國問題

　　寶馬集團(tuán)在4大洲14個(gè)國家有29個(gè)工廠。僅此一個(gè)原因，ChristianPatron認(rèn)為就足以說明工業(yè)4.0是一個(gè)全球性的問題，對全球每一個(gè)工廠都同等重要。對于其他的德國跨國企業(yè)來說，更是同理。

　　博世集團(tuán)的工業(yè)4.0項(xiàng)目也正在全球運(yùn)作，針對每一個(gè)模塊都有不同的工業(yè)4.0項(xiàng)目在進(jìn)行。全球各地的博世工廠也在尋找因地制宜的項(xiàng)目機(jī)會(huì)，再全球范圍內(nèi)推廣。

　　無論從生產(chǎn)到銷售的任何一個(gè)環(huán)節(jié)來看，工業(yè)4.0都不是一個(gè)德國問題，但德企是以最為整齊的步伐在推進(jìn)的。他們想做領(lǐng)頭羊。

　　德國人工智能研究中心與20家頂尖工業(yè)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)，在德國的凱撒斯勞滕（Kaiserslautern）建了一個(gè)智能工廠。德國企業(yè)中，以自動(dòng)化技術(shù)和工業(yè)軟件系統(tǒng)為企業(yè)強(qiáng)項(xiàng)的西門子一直在擴(kuò)充他們所有與垂直IT系統(tǒng)相關(guān)的業(yè)務(wù)。這些年來，西門子的每一次軟件收購，都是為了合并及更新他們認(rèn)為工業(yè) 4.0時(shí)代所需的技術(shù)。

　　“工業(yè)4.0將信息安全這個(gè)問題提上了日程。但這并不是德國一國的問題。數(shù)據(jù)保護(hù)最終將需要一個(gè)全球性的合作協(xié)議——這顯然一時(shí)半會(huì)是落實(shí)不了的。那就一步步來，先從每個(gè)工廠，國家和地區(qū)自己的數(shù)據(jù)保護(hù)法規(guī)做起。最終會(huì)有一天，對信息安全的保護(hù)就像現(xiàn)在保護(hù)財(cái)產(chǎn)，和保護(hù)專利一樣，成為常態(tài)?！绷_蘭貝格對新浪財(cái)經(jīng)說。

　　一些德企日常的合作機(jī)構(gòu)和參與的研發(fā)項(xiàng)目，都可以列出一條很長的名單。這些合作不僅局限涉及諸多國際研究機(jī)構(gòu)。例如針對人力與機(jī)器人合作，美國喬治尼亞科技研究所很見長。針對自動(dòng)化組裝中的機(jī)器人協(xié)助，馬薩諸塞科技研究所合作十分活躍；而針對ROS工業(yè)（ROSIndustrial）中的控制軟件研發(fā)，慕尼黑科技大學(xué)是絕對強(qiáng)項(xiàng)。

　　工業(yè)4.0的巨大潛力

　　“工業(yè)4.0有很大潛力，尤其是在針對市場需求‘量身定做’這一環(huán)節(jié)。讓計(jì)劃生產(chǎn)與客戶需求更快速聯(lián)通，滿足客戶的多樣需求，工業(yè)4.0是個(gè)很好的路徑?！盨cheider對新浪財(cái)經(jīng)說。

　　寶馬集團(tuán)生產(chǎn)部發(fā)言人SaskiaE？bauer對新浪財(cái)經(jīng)表示：在所有有關(guān)工業(yè)4.0的嘗試中，依然只有“人”才能從消費(fèi)者的視角去看一個(gè)產(chǎn)品。很多高端生產(chǎn)廠商相信，只有“人”才能保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。

　　SaskiaE bauer認(rèn)為，寶馬集團(tuán)的生產(chǎn)系統(tǒng)要求有很高的靈活性，人力可以很快適應(yīng)新程序，更好地應(yīng)對市場波動(dòng)。

　　寶馬認(rèn)為，工業(yè)4.0首先要保障設(shè)備互通的同時(shí)絕不能威脅到工人本身的操作安全；其次，設(shè)備和產(chǎn)品都要受到保護(hù)，不能被濫用，或是未授權(quán)被使用。所以，工業(yè)4.0所遇到的網(wǎng)絡(luò)安全問題是十分寬泛的概念，為了保障安全，需要生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)和IT專家合作才可能達(dá)成目的。

　　羅蘭貝格總結(jié)說：如果工業(yè)4.0可以減少8%的生產(chǎn)成本，這絕不是一個(gè)大數(shù)字。當(dāng)然，在電子產(chǎn)業(yè)，例如手機(jī)生產(chǎn)，由于人力成本比例更高，成本降低幅度也會(huì)高些。整體而言，工業(yè)4.0時(shí)代的產(chǎn)品主要不是成本腰斬，而是成本降低的同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量還能大幅提升，這就是意義所在。

　　羅蘭貝格還認(rèn)為：工業(yè)4.0還可以帶來一個(gè)好處，就是工人的生活質(zhì)量將有大幅度提升。

　　為什么這么說？物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人力將轉(zhuǎn)移到做更多的軟件開發(fā)或是質(zhì)控方面，他們體力上的壓力就會(huì)減少很多—解放人力，這在之前的三次工業(yè)革命中都有所體現(xiàn)。

　　工業(yè)4.0時(shí)代，產(chǎn)業(yè)工人將有更舒適的工作環(huán)境，待遇福利都將大幅度提升——這大概是很多中國企業(yè)家還沒有關(guān)注到的。