工業4.0——變革

一、工業4.0是什麼

工業4.0（Industry 4.0、Industrie 4.0）是第四次工業革命（Fourth industrial revolution）的簡稱，2012年2月美國總統行政辦公室和國家科技委員會公布《先進位造業國家戰略計劃》，正式將先進位造業提升為國家戰略。這一戰略計劃提出了五個目標：一是通過培育更有效率的聯邦能力和設施的使用，加速對先進位造業技術的投資；二是增加正在發展的先進位造業部門需要的有技能的工人數量，使教育和培訓系統對技能需求做出積極反應；三是建立和支持全國和地區的公私、政府—企業—高校之間的合作，以促進對先進位造技術的投資和資源配置；四是通過採取跨部門的投資組合優化聯邦政府先進位造業投資並適時調整；五是增加美國公共部門和私人部門對先進位造業研發的總投資。

2013年德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟及科技部將其納入《高技術戰略2020》的十大未來項目，投資預計達2億歐元，用來提升製造業的電腦化、數字化和智能化。德國機械及製造商協會（VDMA）等設立了「工業4.0平台」；德國電氣電子及信息技術協會發布了德國首個工業4.0標準化路線圖。目標與以前不同，不是創造新的工業技術，而是將所有工業相關的技術、銷售與產品體驗統合起來，是創建具有適應性、資源效率和人因工程學的智能工廠（Smart Factory），並在商業流程及價值流程中集成客戶以及商業夥伴。其技術基礎是智能集成感控系統（Cyber-Physical System, CPS）及物聯網（Internet of Things, IoT）。這樣的架構雖然還在摸索，但如果得以陸續成真並應用，最終將能建構出一個有感知意識的新型智能工業世界，能通過分析各種大數據，直接生成滿足客戶的相關解決方案產品（需求定製化），更可利用電腦預測部分固有狀況，例如天氣預測、公共交通、市場調查數據等等，及時精準生產或調度現有資源、減少多餘成本與浪費等等（供應端優化），需要注意的是工業只是這個智能世界的一個部件，需要以「工業如何適應智能網路下的未來生活」去理解才不會搞混工業的種種概念。

2015年5月8日，中華人民共和國國務院總理李克強也提出了製造戰略計劃——「中國製造2025」。根據計劃，預計到2025年，中國將達成從「製造大國」變身為「製造強國」的目標，而到2035年，中國的製造業將達成趕超德國和日本的目標。

二、工業4.0的影響

可以說，世界（而不僅工業）為此迎來了一個變革的時代。

工業革命4.0對製造業的影響是巨大的，回顧前三次的工業革命：第一次是蒸氣機和水輪機帶來的動力革命。第二次工業革命則使用電力為大量生產提供動力與支持。第三次工業革命則是使用電子設備及信息技術（IT）來校除人為影響以增進工業製造的自動化。而工業革命4.0的核心詞是信息物理系統（CPS），信息物理系統的本質是智能化，而德國提出計劃的目的，正是為了建立智能工廠（Smart Factory）。通過分析各種大數據，智能工廠可以直接「需求訂製化」，生成客戶滿意的相關解決方案產品，並可以通過天氣預測、公共交通、市場調查數據等，及時精準生產或調度現有資源，優化供應端。

維基百科對工業4.0智能工廠的介紹：

Industry 4.0 creates what has been called a "smart factory". Within the modular structured smart factories, cyber-physical systems monitor physical processes, create a virtual copy of the physical world and make decentralized decisions. Over the Internet of Things, cyber-physical systems communicate and cooperate with each other and with humans in real time, and via the Internet of Services, both internal and cross-organizational services are offered and used by participants of the value chain.

就像互聯網加，這一切都指向智能服務。

如果得以實現，這不僅會改變整個工業，還會改變我們整個未來的世界。

三、變革下的中國工業

反觀中國傳統工業，相當大一部分仍為勞動密集型產業，依靠成本優勢（勞動力成本）獲取利潤，但現在，成本優勢已經不在，所以一方面原有勞動密集型產業向東南亞和印度等更低勞動力成本的國家轉移，另一方面，中國製造正向價值鏈更高端的產品延伸。即「中國製造」向「中國智造」進行推進。由於經濟環境不景氣，「中國製造」的出口增速連續降低，過去多為兩位數增長，如今已經降到一位數的增長，甚至在某些月份出現負增長。且近十年來中國製造業快速發展，在消耗大量能源的同時，也給環境帶來了巨大的影響，製造業高污染、高能耗的問題愈加凸顯。如今政府迫於壓力，也不得不注重環境保護，這也是中國製造壓力越來越大的原因之一。

中國工業現階段的矛盾是急需改革和無力改革的矛盾。

傳統的基礎製造業薄弱。任何終端產品的製造，都需要產品鏈。打個比方，製造一台汽車，我需要懸掛、發動機、變速箱、輪胎等等配件。而輪胎的生產商，又需要橡膠作為其原料。如果橡膠質量不好，那最後生產出來的汽車就會受到這條產品鏈的影響。而中國的基礎製造業非常薄弱，要改革，必須是全面而深刻的改革。

傳統工業創新意識淡薄。這種現象很普遍。我的一個朋友在一家做鑽井絞車的公司，負責液壓制動項目。他直言不諱的告訴我，國內的設計大都是逆向工程——拿著國外的成型產品進行仿造。他們這些公司利潤都比較透明，即使業內有願意創新的公司，也會因為成本問題選擇放棄。創新需要資金、人力和時間，而很多公司大都在溫飽線上掙扎，每次競標都要拚命把價錢往下壓，拿到單再說。不控制成本，根本無法生存。

而且不是所有的公司都有能力進行改革。改革需要經歷陣痛，這種痛對大公司來說，咬咬牙就過去了，而對小公司，更像是一個劫數。