工業(yè)4.0: 顛覆全球制造業(yè)的新思維

摘要：由德國人提出工 業(yè)4.0概念正在風靡全球。所謂“工業(yè)4.0”，是通過虛擬生產(chǎn)結合現(xiàn)實得一種生產(chǎn)途徑，未來制造業(yè)將實現(xiàn)更高的工程效率、靈活性以及更短的上市時間。在“工業(yè)4.0”時代，虛擬全球?qū)⑴c現(xiàn)實全球相融合。通過計算、自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機器和信息能夠互相聯(lián)接，融為一體。

由德國人提出工業(yè)4.0概念正在風靡全球。所謂“工業(yè)4.0”，是通過虛擬生產(chǎn)結合現(xiàn)實得一種生產(chǎn)途徑，未來制造業(yè)將實現(xiàn)更高的工程效率、靈活性以及更短的上市時間。在“工業(yè)4.0”時代，虛擬全球?qū)⑴c現(xiàn)實全球相融合。通過計算、自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機器和信息能夠互相聯(lián)接，融為一體。

德國是最早提出工業(yè)4.0概念的國家，在德國政府推出的《高技術戰(zhàn)略2020》中，工業(yè)4.0被列為十大未來項目之一。與美國流行的第三次工業(yè)革命的說法不同，德國將制造業(yè)領域技術的漸進性進步描述為工業(yè)革命的四個階段，即工業(yè)4.0的進化歷程。“工業(yè)4.0”一詞最早出現(xiàn)在2011年德國舉行的漢諾威工業(yè)博覽會上，在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上，“工業(yè)4.0”概念正式由德國“工業(yè)4.0小組”提出。

而此前的工業(yè)3.0時代始于20世紀70年代并一直延續(xù)到現(xiàn)在，即電子與信息技術的廣泛應用，使得制造過程不斷實現(xiàn)自動化，此時機器已能夠逐步替代人類作業(yè)。如今，工業(yè)4.0則為我們展現(xiàn)了一幅全新的工業(yè)藍圖：在一個“智能、網(wǎng)絡化的世界”里，物聯(lián)網(wǎng)和務聯(lián)網(wǎng)（服務互聯(lián)網(wǎng)技術）將滲透到所有的關鍵領域，創(chuàng)造新價值的過程逐步發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將重組，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領域和合作形式。

值得注意的是，工業(yè)4.0將發(fā)展出全新的商業(yè)模式和合作模式。“網(wǎng)絡化制造”、“自我組織適應性強的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征，也使得它率先滿足動態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡而非單個公司，這將引發(fā)一系列諸如融資、發(fā)展、可靠性、風險、責任和知識產(chǎn)權以及技術安全等問題。

在中國，去年1月，中國工程院啟動并開展“制造強國戰(zhàn)略研究”咨詢項目，由中國工程院院長周濟和原常務副院長朱高峰院士擔任項目組長。項目明確中國成為制造強國的階段性目標和各項指標，并于今年初提出在2025年進入制造強國行列的指導方針和優(yōu)先行動。

事實上，中國制造業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型一直面臨著“歐美發(fā)達國家和發(fā)展中國家的前后夾擊；勞動力、土地成本等要素成本快速上升；國內(nèi)經(jīng)濟轉(zhuǎn)入中速增長期；資源環(huán)境約束進一步增強以及自主創(chuàng)新能力不足，資源利用效率偏低，產(chǎn)業(yè)結構不盡合理”等挑戰(zhàn)。

今年6月初，在2014年國際工程科技大會上，中國工程院院士李培根首次披露了正在制定的“中國制造2025規(guī)劃”四大轉(zhuǎn)變和一條主線：即由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變；由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變；由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變；由生產(chǎn)型制造向服務型制造轉(zhuǎn)變。主線則是將體現(xiàn)信息技術與制造技術深度融合的數(shù)字化、智能化制造作為今后發(fā)展的主線。

此前，項目組通過“制造強國的主要指標研究”、“制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究”和“制造質(zhì)量強國戰(zhàn)略研究”3個綜合課題組以及機械、運載、能源、冶金化工、信息電子、輕工紡織、儀器和制造服務業(yè)8個領域課題組同時展開。這也意味未來公布的“中國制造2025規(guī)劃”，將在總綱要的基礎上，還會明確相關領域的專項行動規(guī)劃。

“傳統(tǒng)的制造中，一般是研發(fā)時出一張圖紙，然后交給生產(chǎn)部門作出樣品，圖紙再返回研發(fā)部門調(diào)整、修改后再生產(chǎn)。數(shù)字化制造下，從研發(fā)到制造都基于同一個數(shù)據(jù)平臺，改變了傳統(tǒng)制造節(jié)奏，研發(fā)和生產(chǎn)幾乎同步，而且完全不需要紙質(zhì)的圖紙、訂單。”一位業(yè)內(nèi)人士曾這樣闡述數(shù)字化制造帶來的改變。這種節(jié)奏的改變帶來的是產(chǎn)品上市時間的大大壓縮、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的有效提升。

顯然，“工業(yè)4.0”不僅僅意味著技術的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變，同時也意味著整個管理和組織結構的調(diào)整。對此，企業(yè)必須放棄孤島式的想法，要為變革做好準備。大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術都會用到第四次工業(yè)革命當中，它們協(xié)同作戰(zhàn)將全面顛覆傳統(tǒng)的制造業(yè)的思維方式。