新一輪工業(yè)革命來臨：工業(yè)4.0

工業(yè)1.0、2.0、3.0、4.0是什么？

工業(yè)4.0提出的背景

   2013年德國在分析本國機械產(chǎn)品對外出口數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)過去5-6年的時間內(nèi)這一數(shù)據(jù)沒有增長，一方面來自最大的發(fā)展中國家——中國工業(yè)化過程已經(jīng)基本結(jié)束；另一方面，德國產(chǎn)品的使用壽命周期長，一旦賣出很長時間都不會更換。在這樣的背景下，德國需要尋求制造業(yè)的突破不能繼續(xù)圍繞把產(chǎn)品做好一個目標(biāo)，于是提出了工業(yè)4.0，即產(chǎn)品的設(shè)計要為客戶提供更多的價值，其內(nèi)容主要針對信息與制造。

“工業(yè)4.0”是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，實現(xiàn)新的制造方式。信息物理系統(tǒng)是指通過傳感網(wǎng)緊密聯(lián)系物理世界，感知客戶真實的效用，將網(wǎng)絡(luò)空間的高級計算能力有效地應(yīng)用于現(xiàn)實世界中，從而在生產(chǎn)制造過程中，設(shè)計、開發(fā)、工程、規(guī)劃、制造、運營和物流流程中實施最高標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)的左右數(shù)據(jù)通過傳感器采集進行分析，以達到動態(tài)的、實時優(yōu)化的、自我組織的價值鏈，并形成可以自律操作的智能生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)。

   作為虛擬網(wǎng)絡(luò)——實體系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem,簡稱CPS）融合的主要思想，早在2006年美國就提出來了。2013年12月12日，美國白宮召開了第一次CPS成員會議，討論的內(nèi)容跟德國的工業(yè)4.0幾乎是一樣的，但應(yīng)用領(lǐng)域包括能源、健康服務(wù)、航空、天然火災(zāi)等級。美國以CPS為概念的先進制造一直在持續(xù)。以通用電氣為代表的工業(yè)大數(shù)據(jù)計劃已經(jīng)啟動，通用電氣與亞馬遜、埃森哲及威睿等企業(yè)共同合作，投資數(shù)十億美元，致力于工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)浪潮。其目的是將航空、電力、采油、醫(yī)療器械等命脈行業(yè)通過傳感器同互聯(lián)網(wǎng)連接，經(jīng)云計算平臺的數(shù)據(jù)分析，來控制調(diào)節(jié)工業(yè)機器的正常運轉(zhuǎn)及維護，提高機器效率，節(jié)省使用維護成本等。

工業(yè)4.0顛覆什么

   工業(yè)1.0即機械化時代，那次工業(yè)革命是基于對人力解放的需求。發(fā)生在18世紀末，主要特征是以蒸汽機為動力實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，使經(jīng)濟從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到以機械制造為基礎(chǔ)的發(fā)展模式，人類開始以機械設(shè)備代替手工作業(yè)；工業(yè)2.0即流水線時代，發(fā)生在19世紀初，以電力推動的規(guī)?；a(chǎn)，通過零配件和裝配線成功分離而實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，代表企業(yè)是福特汽車，其基于在商品經(jīng)濟日趨繁榮的環(huán)境下大規(guī)模生產(chǎn)對效率的需求；工業(yè)3.0即工業(yè)自動化時代，是以電子與信息技術(shù)結(jié)合為標(biāo)志，使工業(yè)生產(chǎn)高度自動化，這次以美國硅谷主導(dǎo)的工業(yè)革命解決的是對制造精度的需求；工業(yè)4.0即智能化時代，在大數(shù)據(jù)時代，機械化與信息化深度融合，讓信息變得更有價值，通過數(shù)據(jù)優(yōu)化和高效的執(zhí)行系統(tǒng)為產(chǎn)品創(chuàng)造更加接近用戶需求的價值，即實現(xiàn)價值創(chuàng)造的需求。

   每一次工業(yè)革命都是對傳統(tǒng)工業(yè)的顛覆，工業(yè)4.0是技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，需要思維模式與商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型。以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析為技術(shù)基礎(chǔ)、以軟件為載體，實現(xiàn)管理經(jīng)驗的軟件化。利用工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，提前預(yù)知客戶需求，創(chuàng)造新的商業(yè)價值。“工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)，即將工藝流程數(shù)字化；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等，將人的真實需求、效用通過數(shù)字化反饋到產(chǎn)品與服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計中。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。智能化工廠將是一個自我比較、自我重復(fù)、自我優(yōu)化的過程?，F(xiàn)在工廠追求的是品質(zhì)和性能，未來工廠追求的是效率和效用。

    對于工業(yè)企業(yè)，未來的競爭是在看不到的市場上：服務(wù)——創(chuàng)新思維模式。美國辛辛那提教授李杰提出了“煎蛋理論”，工業(yè)企業(yè)核心產(chǎn)品和價值創(chuàng)造的關(guān)系猶如蛋黃、蛋白的關(guān)系。核心產(chǎn)品是蛋黃、價值創(chuàng)造是蛋白，蛋白是相對蛋黃的多維延伸。不是數(shù)據(jù)的堆砌處理、也不是傳統(tǒng)的商業(yè)模式。需要在以下三個方面重新建立體系：⑴建立更全面的生產(chǎn)關(guān)系、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；⑵更廣泛的數(shù)據(jù)；⑶專業(yè)人才體系與先進的技術(shù)；

    工業(yè)4.0本質(zhì)上是思維模式與商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型。過去，運營企業(yè)和制造企業(yè)是買賣關(guān)系，現(xiàn)在要轉(zhuǎn)為戰(zhàn)略同盟，從設(shè)備買賣過渡到能力買賣，即價值導(dǎo)向的解決方案：改變自己的商業(yè)模式來滿足客戶的具體要求與未來的未知需求。背后的邏輯是基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析，提前預(yù)知客戶的需求。

中國制造2025戰(zhàn)略

 “中國制造2025”提出了我國制造強國建設(shè)三個十年的“三步走”戰(zhàn)略，是第一個十年的行動綱領(lǐng)?！爸袊圃?025”應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式實際需要，圍繞創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展、人才為本等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及先進制造、高端裝備等重點領(lǐng)域，提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升增效的重大戰(zhàn)略任務(wù)和重大政策舉措，力爭到2025年從制造大國邁入制造強國行列。

 智能制造被定位為中國制造的主攻方向。加快機械、航空、船舶、汽車、輕工、紡織、食品、電子等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造，提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力。統(tǒng)籌布局和推動智能交通工具、智能工程機械、服務(wù)機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

工業(yè)4.0資料整理自《物聯(lián)網(wǎng)智庫》