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探访德国智能工厂：到底什么是工业4.0
国内首个“工业4.0—智能工厂实验室”同济大学落成
工业4.0第四次工业革命中国必须同步而行，如果不迎头赶上齐头并进的话那么工业自动化、信息化、智能化带来远期边际成本的大幅下降和工业4.0技术制造出高精度、高质量产品！将严重威胁中国赖以生存基础产业制造业生存！
中国产业升级和国家发展向创新发展转型工业4.0是一个高质量高速发动机！
工业4.0是第四次工业革命，因为这是向符合个体化需求的大生产方式的转变。 你相信吗？
在不久的将来，我们吃的药是根据每个人的基因来配方的；
我们的早餐可以根据个人的口味和营养需求来调配生产；
工厂生产线可以按照工人希望的时间开工，无需担心下午3点没法去接孩子；
生产车间里是机器告诉机器下一步做什么，而非中心控制台的技术员在操作。
德国人工智能研究所首席执行官兼科学总监沃夫冈·瓦尔斯特（Wolfgang Wahlster）教授告诉《第一财经日报》特派记者，这些现在的愿景，都将通过“工业4.0”的技术和生产方式在不久的将来成为实现。
自从2013年汉诺威工业展上，德国向世人第一次演示了智能工厂（Smart Factory）的模拟生产过程之后，德国工业4.0，就成为了产业界和经济界的热门话题。而且，一场机器与机器对话的工业革命，正在德国各地悄悄兴起。那么到底什么是工业4.0？为什么这个听上去非常抽象的名词，关联到的却是一场改变人类生产方式的革命？
到底什么是德国工业4.0？
瓦尔斯特说：“德国工业4.0是德国政府推行的“新一代智能工厂计划，以网宇实体系统（Cyber-Physical System, 又译“物联网”，下称“物联网“）为基础。这意味着网络进入工厂大生产，是一个崭新的工业制造逻辑和方式。过去是以中心控制指挥系统，每一分钟对机器发出指令。现在我们有了完全不同的生产结构，按照商品所附带的信息，由这些信息告诉机器需要什么样的生产过程，以制造出符合客户要求的产品。所以，工业4.0是第四次工业革命，因为这是向符合个体化需求的大生产方式的转变。”
瓦尔斯特是最早提出工业4.0概念的人士之一，重点从事该计划的落实研究。他在德国中部小城凯瑟斯劳滕（Kaiserslauten）的智能工厂里，向远道而来打探虚实的本报记者解释：“所谓物联网系统，就是通过网络、实体物件之间的相互连接，而且应用相同的语言，进行沟通并相互理解。运用到工业生产中，最重要的是产品和机器之间的信息互联和沟通，由产品上的信息告诉机器设备去做什么。”
目前德国和国际上制造业主要和普遍采用的是“嵌入式系统”（Embedded System），这是一种将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统。德国“嵌入式系统”在全球的市场巨大，每年获得的市场效益高达200亿欧元，到2020年更会翻倍。而工业4.0正是在嵌入式系统技术基础上的革新，并逐步过度到智能生产。
记者同时了解到，所谓的德国工业4.0，事实上只是德国政府2012年发布的10项未来高科技战略计划的一个内容，是一项由政府投资2亿欧元，针对如何保证德国制造业傲立世界顶尖地位不变的“产业革命”计划，即在10~15年时间里，通过实现“物联网”系统完成大生产，最大程度实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化和提高生产资源效率、降低生产成本的全新生产方式，以实现革命性、大幅度提高生产力的最终目标。根据德国国家科学与工程院的研究，估计企业的生产效率可以通过“工业4.0”提高30%。其次，实现资源的最佳利用，以保护环境，因为能源和原材料的使用越高效，对环境的污染就越少。
德国工业4.0计划，目前正由德国人工智能研究所的智能工厂（Smart Factory Living Lab）与众多与信息技术、机器人技术、激光感应技术相关企业合作，进行技术试验。其中部分研究成果已开始在德国的大企业，如博世（Bosch）、西门子（Siemens）、巴斯夫（BASF）的个别产品生产流水线上进行尝试性实施。
智能工厂究竟有多智能？
座落在大概只有足球迷才知道的德国中部小镇凯泽斯劳滕，神秘的智能工厂给记者的第一印象是非常“卡通”。不超过200平方米的“厂房”里摆放了两排小型机器。其中一台罩在玻璃中的，正是那台曾在汉诺威工业展上“初露神姿”的智能名片盒的流水线。
德国人工智能研究所研究部副总监、在智能工厂做研究工作已经4年的多米尼克·高瑞奇（Dominic Gorecky）博士向记者完整展示了用智能技术制作个人名片盒的整个生产过程。
第一步：通过无线电射频技术（RFID）从电脑采集和储存个人信息及产品信息，建立一个“产品个体身份”，这些信息将在生产流水线的各个环节被射频感应器阅读获得，然后向制造设备发出满足该产品的信息指令；
第二步：将有了“个人身份”的名片盒的底盘部分放入生产流水线；
第三步：具有“身份”的底盘进入装配程序之后，被扫描到的射频码会告知流水线上的机器人先在底盘放一个夹子，然后套上客户指定颜色的封盖；
第四步：在名片盒的封盖上建立一个包含了名片上个人信息的二维码，也就是将名片信息数码化，用智能手机扫描二维码，这些信息就可以被该手机获得并通过互联网进行实时传播；
第五步：最后对产品进行质量检测，保证该产品是根据具体客户而生产，产品完全符合该客户的个人要求。
多米尼克向记者解释说，智能生产除了由机器对机器进行对话发指令之外，还有一个非常重要的部分就是灵活性和模块化。在智能流水线上，安装着不同性能的组件模块，每一个组件都符合具体客户在电子和机械两个方面的需求标准，并可根据实际需要添加或拆卸，以便随时按照客户的具体要求来对产品进行调整。
记者在现场看到，在这个名片盒的生产过程中，除了人工将零配件装入流水线之外，所有程序都是通过设备与设备之间的数据阅读，由机器人自动完成。整个生产过程，涉及的技术包括二维码、射频码、机器人软件程序及数据分析等。
或许人们会说，这些技术有的10年前就出现了，而且已经被广泛运用，没什么好稀奇的。确实如此，只是工业4.0是让这些网络信息技术用到了制造业。
在德国联邦贸易投资署出版的一本关于德国工业4.0的宣传册上，记者进一步了解到，“物联网”在工业生产上的运用，催生了智能工厂。而智能工厂的信息传递途径是通过建立于云计算基础上的具有安全保障的网络系统进行的。智能工厂代表了一场产业革命，不仅是创新意义上的，也是在节约生产时间、成本等方面卓有成效、最大程度上提高生产力的革命，由此给市场创造出更新更大的机会。
德国国家科学和工程院院长、工业4.0工作集团主席卡格曼（Henning Kagermann）在柏林接受本报记者采访时介绍说：“目前那些为制造业生产设备的企业和技术，比如通快集团（Trumpf）的激光技术，西门子生产的机械设备，那些使用这些设备、以工业4.0模式生产产品的企业和公司，还有那些为自动化生产企业提供感应技术和机器人及信息通信技术的企业，如德国电信等，都从不同方面和不同角度，参与到推进工业4.0之中。以西门子和博世为例，这些企业的产业系统基础好，也有很高端的产品。比如博世建设智能系统的能力和技术都很强，他们擅长将所有的知识融合起来，创造最合适的生产环境。”
为了更加直观和具体了解实际生产中工业4.0的推广运用情况。记者经过5个小时、3次换乘的曲折火车旅程，从凯泽斯劳滕来到了更鲜为人知的阿尔卑斯山脚小镇布莱夏赫（Blaichach）。给当地提供3000多就业的博世伊门斯塔特工厂（Bosch Immenstadt Plant）依山而建。作为德国大型龙头企业之一的博世，是实践德国工业4.0的先驱，其洪堡工厂柴油发动机喷油器装配流水线有效应用工业4.0技术原则，通过安装射频码，实现机器与机器的对话，更高程度实现自动化，早在今年夏季就已见诸报端。此次本报记者探访的伊门斯塔特工厂，主要以生产汽车刹车系统和汽车燃油供给系统零配件为主，其生产流水线也正在向更加智能化方向进发。
看博世如何实践4.0
“今天我可以带你们看看在伊门斯塔特工厂实施工业4.0计划的5个内容。”专门负责4.0推进工作的阿德·寇莱克（Arnd Kolleck）博士告诉本报记者。其中包括：智能化原材料输送、国际生产网络系统、流水线操作状况监控和支持系统、远程技术支持和高效设备管理系统。
记者首先被带到了整洁敞亮的汽车刹车系统生产车间。作为全球第一大汽车技术供应商，博世的汽车刹车系统（ABS&ESP）在市场上有相当的实力。
“现在你们看到的原材料输送系统是高自动化的。包括登记注册、下订单、确认和追踪等程序都通过射频技术（RFID）的运用达到高度自动化。生产程序的精简进一步有效提高了生产力。”寇莱克介绍说。
记者看到，现场每一个装有原材料的盒子上都贴有射频码，也就是这盒零部件的“身份证”。射频码会自动连接到货车车牌号和一个独一无二的产品号。在之后的上线生产中，这些含有信息的射频“身份证”，通过射频识别，在整个生产流程中提供生产步骤信息。装有零部件的盒子从货车上卸载后，就被输送到生产区域。盒中的零部件用完后，又在特定环节通过盒子上的射频码识别进入网络系统，然后自动向供应商提出新的订货要求。这种高自动化原材料输送系统，可以增加可视化，从而减少库存，降低消耗，提高效率。
事实上，在之后寇莱克介绍的其他几个方面中，记者对国际生产网络管理系统（IPN, international Production Network）最感兴趣，认为最能体现大数据和互联网在工业生产中的运用。
记者看到整个车间中有3条生产线在紧张工作中。寇莱克告诉记者，这是通过同一网络管理系统进行管理的生产线，目前在全球8个国家设立了20条生产线，中国苏州的博世工厂也有一条。这个国际生产管理系统通过大量的数据收集和分析，实时保证所有生产线持续不断的标准化生产。
每天，全球20条生产线的生产情况都通过网络上传到系统，生产线总管通过发布分析系统上的信息给操作和技术人员，比如存在什么问题，哪条生产线的速度减慢了，哪里出现了故障。然后根据了解到的这些信息，来计划安排每天的工作，布置任务，解决各个环节上可能出现的问题，并保证生产线上产品的质量。按照寇莱克的说法，生产线每一秒的速度变化，都关乎几百万欧元的利润。
再来看一下生产流水线上的故障情况如何处理。首先，流水线的具体表现及有关数据的分析都通过生产系统自动跟踪，如果出现故障或问题，流水线操作员便会接到系统信息，使用iPad或者其他连接系统网络的设备，在系统上进行标准化的纠错。利用这种技术进行操作，一般都不会影响到整条线的正常工作。
但如果现场操作员不能解决问题的话，进一步的解决方法还可以动用视频等现代传播和通信手段，比如智能手机，通过互联网由更高级的专员技术人士来进行远程指导，这可以充分利用散布在全球的博世专家资源。
最后还要提到的是设备维修和管理的智能化。以博世伊门斯塔特工厂另一重要产品汽车供油系统零配件为例。因生产此零配件的材料是高强度塑料，生产过程中需要极端高温，因此对生产设备的损伤非常严重，需要经常维护和更换。博世为了最大程度地延长设备寿命，最有效地使用该设备，减少不必要的投资，给每一个设备安装上射频码，利用生产执行系统（Manufacturing Execution System），将每一个相关机械设备的数据信息进行储存和显示，这些信息包括了该设备的运作情况、寿命、维护保养时间表等，这样就可以根据需要，一边保养一边更换一边生产，有秩序和节奏地迅速完成设备的维护和更换，由此最大程度地提高效益，降低投入。
竞争力、商业价值及中国
任何一次工业革命，实现生产力跨越的目的毫无疑问都是为了更大程度地解放劳动力，获取更广阔的市场。工业4.0也不例外，在国际市场竞争异乎寻常激烈的今天，以制造业为支柱，出口依赖性很强的德国经济，显然是希望借助生产方式的改变和新市场的开拓来实现经济增长的飞跃。
工业4.0的“物联网”技术，通过软件系统、网络信息系统方面的基础设施来实现，不仅仅是改善和提高生产力，从而力争保持制造业老大哥地位不变，也必定会带来新的商业模式和新的蓬勃商机。
“德国是一个机器和技术出口国，推广与工业4.0相关的各种技术，出口工业用软件已经在德国机械出口中起到了越来越举足轻重的作用。”瓦尔斯特对记者说。
承担着推广和宣传德国，促进外贸，吸引外资任务的德国联邦贸易和投资署，在让世界了解工业4.0方面已经开展了不少工作。他们以“德国，智能解决方案，更智能商业”为题的活动在世界各地展开。该署服务主管阿辛姆·哈特西（Achim Hartig）在柏林接受本报记者采访时说：“工业4.0的核心挑战是行业间的高度合作和融合。”
当记者提到中国对智能工业发展兴趣浓厚，工业4.0目前是不是已经在中德投资贸易方面成为重要内容时，哈特西表示，“这只是时间问题。工业4.0首先要在德国国内得到实践和发展，使制造业和信息网络通信业得以更好融合。与此同时，德中之间在学术课题研究等方面的合作一直非常频繁。一旦德中两国在工业和信息技术方面的合作进一步深化，那么其力量将会非常强大。” 国内首个“工业4.0—智能工厂实验室”同济大学落成
图为位于同济大学嘉定校区的国内首个”工业4.0--智能工厂实验室”实景。　　中新网上海10月28日电(黄艾娇 许婧)国内首个“工业4.0—智能工厂实验室”28日在同济大学嘉定校区落成。　这是同济大学中德工程学院联手德国PHOENIX CONTACT公司，历时一年共同筹建而成。　实验室里，有机器人、数控车床、数控加工等中心加工设备、机器人滑行导轨、变频传送带、智能照相机、多台服务器、控制软件和服务软件等一系列硬件设备和支撑软件。系统利用先进的控制策略与服务软件，将这里的硬件设备进行集成，实现了人、加工件与机器的智能通讯与协同工作。　当前，世界工业发展进入了以物联网、移动互联网、大数据、云计算等新兴技术为主要特征的新阶段。　“工业4.0”由德国政府在2013年汉诺威工业博览会上首次提出，寓意人类将迎来以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。”同济大学中德工程学院陈明教授介绍说，这一工业发展新概念一经提出，立即在全球引发了极大关注，掀起了新一轮研究与实践热潮。中国对这一制造业的未来发展趋势也高度关注。尤其是本月9日，李克强总理与默克尔总理共同发表《中德合作行动纲要》，宣布两国将开展“工业4.0”合作，该领域合作有望成为中德未来产业合作的新方向。　记者在实验室现场看到，一机器人根据订单，从一堆原材料中抓取一根加工棒，放入机床加工，随后将第一道工序加工好的半成品放入另一加工设备继续加工，待加工完毕取出成品，置于一移动托盘；智能照相机对成品进行拍摄，成品的信息被写入托盘内的电子标签；托盘传送至成品区，另一机器人自动识别托盘内电子标签信息，将合格品放入成品货架，一幕幕真实场景真实传递出“工业4.0”的意义。　“一条流水线上所生产的产品都可以各不相同。”陈明说，各加工工件携带了电子标签，内置了所有用户定制化的加工任务，它可自行与机器人、机床等加工设备进行通讯，完成既定的加工任务，并可智能检测产品质量。“这种方式改变了原有大规模的批量生产、大规模有限定制，实现了大规模的个性化定制。”
据了解，实验室下一步便是引入智能立体仓库、AGV自动导向车等硬件，实现“工业4.0”实验室的横向集成。届时力争纳入当前工业生产领域主要的生产元素与资源，建立起一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，努力成为中国生产制造业构建数字化智能工厂的应用示范工程。
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> 工业4.0的系统是有生命的系统
工业4.0的系统是有生命的系统
什么是工业4.0？就是全世界智能机器联合起来，为人类服务。这些智能机器还会联合它们的远亲近邻—大数据云计算、RFID感应器家族、互联网、物联网、情境预测分析和决策软件等，一起形成
时间: 21:54 来源:物联网在线 作者:网络 点击:次
什么是？就是全世界智能机器联合起来，为人类服务。这些智能机器还会联合它们的远亲近邻&、家族、互联网、、情境预测分析和决策软件等，一起形成&智能配件&、&智能设备&、&智能工厂&、&智能产业链&的工业集成生产。
&&&&&&& 怎样理解这些智能子系统之间的关系？想象一下&俄罗斯套娃&，一个套一个，绵延不断，但都遵守共同标准、有相互兼容的界面和接口。
&&&&&&& 它和今天的工业系统有什么区别？今天的系统是无生命的机械系统。工业4.0的系统是有生命的系统，因为它可以自我组织，包括自我配置物料，自我诊断、修复和保养。自打诺贝尔奖物理学家普利高津（IlyaPrigogine）用&自我组织&的原则去分析秩序和混沌之后，&自我组织&就成为判断系统是否有&生命&的基本标准。福斯特（HeinzvonFoerster）和维纳（NorbertWiener）用&自我组织&作为控制论（Cybernetics）的基本原则。而工业4.0的灵魂就在集成控制，虚拟信息和有形设备为一体。它的理想是，通过&信息论&、&系统论&、&控制论&，三论合一的设计，智能、互联网、物联网、数据云结合在一起，嵌入（dded）到所有的物件中，形成智慧生产系统。
&&&&&&& 让生产系统自动生产产品，它是智能机器联合时代的乌托邦。
&&&&&&& 想象20年后的世界
&&&&&&& 2034年4月，德国汉诺威工业博览馆。
&&&&&&& 一位看似有脚疾的陌生中年人远远地向我的柜台走来。
&&&&&&& &汉斯先生，欢迎您！三年前在上海定制的自行车还好用吗？&十米开外，我的谷歌眼镜已经感应到他手里的智慧车锁钥匙，并且在我的眼前提示出欢迎词。别在我西装扣中的同声翻译器把我的问候用德文传递出去了。
&&&&&&& 汉斯看了一眼手中的车锁钥匙，&我需要再订一辆，为了7月在法国的比赛。&话音刚落，扮成&星球大战&中的R2-D2模式的智能机器人已经将汉斯定制的车型立体投射在我们之间。我手中的平板电脑显示环法赛事的路况。结合汉斯左右脚力量差别，分析软件建议出针对山地、平地和雨天三款备用轮胎。汉斯是我们全球百万VIP客户之一。他的赛车的每个部分都是智能材料，要么有条形码，要么有超微RFID感应器。汉斯点击了他的选择。一杯咖啡之后，中国总部已经把送货地点确认单发到汉斯手机上。他点击Paypal，我的支付宝也马上收到付款。
&&&&&&& 同时，各个部件供应商通过有标准安全协议的云端伺服器收到订单，从自己的系统中调出对应编码的资料，汇总到物料控制中心的软件中。分析软件调出汉斯授权的德国医院脚部扫描图，根据他有残疾的脚型，优化脚踏板的图纸。车间内的&物联控制系统&CPS（Cyber-PhysicalSystems）向数控机床发出生产指令。
&&&&&&& CPS显示中国本厂的智能机器人已经到了维修保养日期，因此排不进备用轮胎的订单。跨国企业联盟ERP交换系统到美国和法国两家合作厂能够生产。端的分析软件综合发货期和配货成本，选择了法国合作厂的备胎。根据小批量定制轮胎的数据要求，法国合作厂的3D打印设备排期打印汉斯的三条备用轮胎。有趣的是，排在前面的是打印玩具，后面的是打印航空零件。它们互不干扰。
&&&&&&& 当天，预期的物流要求已经发送到轮船货运和当地送货的合作企业的云端服务器。车进入集装箱之时，感应器和智慧将会自动发送确认指令，通知备胎厂在法国送货城市同步汇集。
&&&&&&& 上面看似复杂的内外生产流程以可视化的界面清晰地储存在公司有安全级别的云端。我只要点击，就能看到完整的模块化的虚拟生产过程。这一切都发生在智能机器之间。它们根据过去20年不断完善的分析软件和合作模型自动组织完成上面的一切活动。
&&&&&&& 三个月后，我恰巧在法国拜访合作企业。随身的智能手机推送一条建议：今天您所在的城市有VIP交货。他是汉斯先生，喜欢在比赛前来一颗比利时巧克力。我点击&巧克力&，显示200米处有著名的&伯纳德&店。
&&&&&&& 一小时后，汉斯从赛地宾馆出来，惊喜地从我手里接过巧克力和停在广场上的新赛车。他不知道，除了买巧克力，我什么也没做。甚至收货的确认指令也都是在我的手机和他拿到的车钥匙之间悄悄完成，只听到一声&嘀嘀&确认音乐。
&&&&&&& 联合起来的智能机器干了这一切。
&&&&&&& 上面流程纯属虚构。但是，它生动地体现出22年前的工业4.0理想蓝图。2012年，在德国汉诺威工业博览会上，德国博世(RobertBoschGmbH)的戴斯（SiegfriedDais）和德国科工院(acatech)的卡格曼（H.Kagermann）报告指出，未来20年，德国应该从工业3.0迈向4.0，一个集成工厂、互联网、物联网的工业生态系统。它能够自我组织生产。
&&&&&&& 从工业1.0到工业4.0
&&&&&&& 1784年，用蒸汽机带动的英国纺织机代表着工业1.0阶段的开始。1870年，第一条电动生产流水线在美国投入使用，工业进入2.0。1969年，电子化和信息化开始进入工厂车间，工业进入3.0。工业3.0的成熟模式是智能机器人和自动化车间，德国在安贝格的Simatic系列就是一个典型。它实现效率和灵活的统一，可以在几分钟内更改产品和工序。系统通过数据矩阵码扫描器和，采集产品信息，并加载到上位中央系统，确保数据一致性。它能自动发送邮件到品控部，为技术员提供维护信息，包括装配计划和故障诊断的信息清单。
&&&&&&& 数字生产、无人工厂、智能工程等都是迈向智能机器全球联网、自我组织生产的每一步。工业4.0仍然是德国产学研界倡导的愿景，但正影响着全世界工业的发展。
&&&&&&& 美国辛辛那提大学的李杰教授（JayLee）用6Cs概括工业4.0的特征：1）Connection。网络和感应器联系一切；2）Cloud。按需运营的云端数据；3）Cyber。分析、预测、情境决策模型调控；4）Content。有意义的事件信息和相关性信息（如汉斯的赛车）；5）Community。社会和工业生产社区（如汉斯的备胎生产合作者）；6）Customization。个性定制生产（如为汉斯设计的脚踏）。
&&&&&&& 前面的三次工业革命，它们分别强调&降低成本&、&稳定质量&、&快速反应&。工业4.0更加注重建立一个能够自我测试、比较、分析、监控、预测、修复和保养的&自组织&工业乌托邦。它的影响已经体现在《中国制造2025》规划报告中。尚待认真讨论的是它对中国的社会影响。这将是我下一篇专栏的重点。
&&&&&&& (作者为加拿大莱桥大学管理学院副教授，复旦大学管理学院EMBA特聘教授)
(责任编辑：ioter)
如果说西门子正在运用互联网思维来改进自身的业务模式，那不少人会觉得这是在强拉硬扯炒概念。因为互联网思维一词是时下互联网公司、IT公司热炒的...
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随着工业4.0的发展，成为企业优化升级的关键，在这一过程中，工业4.0将逐渐占据主要角色。新一轮的产业革命这才刚刚开始。
如果非要用一个词来概括，就是&系统的系统&。新一轮产业革命的本质是主导权之争：我们要把作为在新一轮产业技术变革中的主要方向，要构建自己的产业体系。工业4.0以为标志，至少需要用30年到50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势，而现在，这一轮变革才刚刚开始。
新一轮产业革命的核心&&
我们看看德国是怎么认识4.0的。德国总理默克尔曾说，目前90%的创新在欧洲之外产生，欧洲不能错失下一代工业技术变革。德国副总理兼经济能源部长说，德国非常忧虑的一件事是，德国企业的数据由美国硅谷的四大科技把持，不仅德国，整个欧洲对于错失互联网的机遇都有一种深深的忧虑，有一种挫败感。德国机械协会
(VDMA)主席今年6月在日本参加一个活动时说，德国和日本应携手应对中国的挑战。德国信息技术、通讯、新媒体协会工业4.0部部长也说，不仅仅亚洲对德国工业构成竞争优威胁，美国正通过各种计划应对&去工业化&，加快先进制造业发展。当然，他们也看到了未来产业发展的机遇，并提出要抢占新一轮产业竞争尤其是制造业竞争的制高点。德国联邦教育和研究部国务秘书说，工业4.0要提供一个在技术和组织上适应中小企业需要的解决方案。换成中国一部电影名字，就是在德国迈向工业4.0的道路上，德国中小企业&一个都不能少&。通过和德人各界交流，我们可以体会到德国人对于新一轮产业革命的三种意识：危机意识、机遇意识和抢占制高点的意识。他们看到了新一轮技术变革中，德国ICT、互联网等新兴产业发展的巨大挑战，也看到了新一轮技术革命中德国传统优势的强化和新优势的形成，新的市场机会正在形成。德国也有意志和决心在新一轮变革中掌握发展的主导权，并重塑竞争优势。这些认识和判断已经在德国联邦教育与研究部、联邦经济和技术部2013年4月发表的《保障德国制造业的未来&&关于实施工业4.0战略的建议》中有清晰的表述。
对于什么是工业
4.0，我们可以从企业的角度或政府的角度，技术变革的角度或产业经济的角度，传统企业的角度或ICT企业的角度，发达国家的角度或新兴工业国的角度来观察和认识，可以有很多观察、解释和认识的维度。综合各方面的理解，我看是不是可以通过5个方面来认识工业4.0到底是什么。具体来说，工业4.0是互联，工业4.0是数据，工业4.0是集成，工业4.0是创新，工业4.0是转型。
第一，工业4.0是互联。我们在和西门子、博世和蒂森克虏伯的专家在交流时，他们都强调，工业4.0的核心是互联，工业4.0的核心是连接，要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。更具体讲，一是设备和设备的互联
：单机智能设备的相互连接，实现智能生产线、智能车间，再到智能工厂;二是设备和加工对象的互联，正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的，零件与机器可以进行交流。三是所有制造系统、设备与人的互联，所有的装备、软件、硬件、网络都是围绕如何提升人的效率、为人更好的服务这一主线，虚拟物理空间(CPS)等新概念也是实现人与系统交互窗口和界面;四是万物互联(IOE)，当然这个概念不仅德国人在讲，美国人也在讲，所有产品都将会成为一个网络终端。
第二，工业4.0是数据。我们可以来想象一下，当无处不在，智能设备无处不在，智能终端无处不在的时候，连接无所不在的时候，其必然的结果就是数据无所不在。产品的数据、运营的数据、管理的数据、供应链的数据、研发的数据等等，信息化带来了海量的数据。这些数据跟过去有什么不一样?最根本的区别在于数据的及时性、准确性和完整性。我们不去讲小数据，也不讲大数据，我们讲数据本身最基本的特征：及时性、准确性、完整性，它带来了更精准、更高效、更科学的管理、决策，带来更高的研发生产效率以及更低的运营成本。这是智能化水平的不断提升，以及网络、链接和传感的无处不在共同导致的必然结果。
第三，集成。集成不是一个新的概念，10年前，我们讲信息化的时候都会讲到集成，讲到纵向集成、横向集成和端到端的集成。2008年以来，我们在开展两化融合管理体系评估的时候，先后对国内29个行业共3万家企业的两化融合水平进行了评估，把企业的信息化分成4个阶段：基础阶段、单向应用、综合集成以及融合创新。我们明确提出了5个方面的集成：研发设计和制造的集成、管理(ERP)与工厂设备控制的集成、产供销的集成、财务和业务的集成，以及企业战略决策的集成。当时还提出一个概念，叫做企业信息化集成应用陷阱，我们都知道中等收入陷阱，在这里把这个概念借过来，想表达的是这样一个意思：企业信息化集成应用是一个门槛，你要跨过这个门槛是很难的，但是你真正跨过去以后，就会获得更多的收益。德国人在工业4.0也在三个集成：纵向集成，指的是研发、设计、生产、制造、运营、管理、服务等所有的环节集成;横向集成，指的是是一级供应商、二级供应商，以及销售商信息的无缝对接;所谓端到端集成，则是产品全生命周期维度的概念。
第四，工业4.0是创新。这个创新是全方位的创新，从技术创新、产品创新，商业模式创新到组织架构创新无所不包。
第五，工业4.0是转型。从规模化生产向大规模定制、个性化生产的转型，从生产型制造向服务型制造的转型，从要素驱动向创新驱动的转型。
关于规模化生产向个性化定制转型，我记得美国著名经济史学者钱德勒《规模经济与范围经济：工业资本主义的原动力》，把产业革命的动力归结于规模经济和范围经济。站在今天的视角来看，第一次、第二次产业革命主要驱动力来自于规模经济，信息技术的广泛普及和深度应用带来了个性化定制、服务型制造、全生命周期管理，这些都是范围经济的表现。从经济学视角来观察，前两次工业革命的驱动力在于规模经济，而第三次工作革命驱动力在规模经济继续发挥作用的同时，范围经济在发挥更大的作用。规模经济与范围经济来源本质不同在于，范围经济主要来自于企业资产的通用性，而在企业资产中，只有那些信息资产、知识资产，专利、技术、品牌、渠道、客户资源等无形资产具有通用性特征，这是构成企业竞争新优势的重要来源。
以上就是我对&工业4.0&的理解。如果我们再去看美国企业提出的产业互联网，
我们可以看出来，其侧重点有所不同，它最本质的东西是一样的，即就是。我们所说的是一个广义的定义，不仅仅是指装备，而是包含有5个方面。
一是产品的智能化。即是把传感器、处理器、存储器、通信模块、传输系统融入到各种产品中，使得产品具备动态存储、感知和通信能力，实现产品的可追溯、可识别、可定位。有人说，90后是互联网的&原住民&，60后、70后是互联网的&移民&，还有部分同志是互联网的&边民&，被边缘化了。我想说，对于
&物&也是一样的。计算机、智能手机、智能电视、智能、智能穿戴是的&原住民&，这些产品诞生的时候就是一个网络终端;传统的空调、冰箱、汽车、机床、风机等是物联网的&移民&，这些产品正排着队联接到网络世界。专家们估计到2020年这些物联网的&原住民&和&移民&加起来将超过500亿个。这个进程将持续10年、20年甚至50年的时间。产品的智能化有三个最基本的特征：普适性、渐进性、颠覆性。但它给每一个企业提出一个富有挑战性的问题，企业的产品会在什么时间、以什么样方式实现智能互联，成为一个智能产品?
二是装备的智能化。从单机的智能化到智能生产线、智能工厂、，就是智能化的装备通过企业和企业之间的互联互通所带来的。企业生产环节的竞争优势将更多来自于基于智能生产线的竞争优势。
三是生产方式的智能化。主要是生产方式的现代化和智能化。个性化定制、极少量生产、服务型制造以及云制造等新业态新模式，其本质是在重组客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系，重构生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式，重建新的产业价值链、和竞争格局，它带给人们的启示是，企业需要不断思考我是谁、我在哪里、我的边界在哪里、我的竞争优势的来源在哪里、我的价值在哪里等这样一些基本问题。
四是管理的智能化。随着纵向集成和横向集成的不断深入，企业数据的及时性、完整性、准确性不断提高，必然使管理更加准精确、更加高效、更加科学。这是管理领域的革命。
五是服务的智能化。个性化的研发设计、总集成、总承包等所有新服务产品的全生命周期管理，这些当然会伴随着生产方式的变革不断出现。
前两天中央经济工作会议关于新常态提出9个方面新认识，其中有5个方面与刚才讲的趋势是是高度吻合的：需求的个性化、多样化，质量型、差异化竞争(规模经济到范围经济)，对新技术、新产品、新业态、新模式投资，人力资本质量和技术进步重要性进一步突显，生产呈现小型化、智能化趋势，新常态里面所提出的一些理念，与我们现在所关心的两化融合、的理念都是一致的。时间关系我只想讲一点，就是人力资本的质量。新一轮产业技术革命中，如何认识人力资本的作用，近来各界给予充分关注。近来有两本书大家都关注到了，其探讨的问题与我们今天探讨的话题是一致的。一本书是，《21世纪资本论》，探讨了第一次工业革命、第二次工业革命，几百年历史进程中，强调资本在财富分配中的重要性，认为工业革命以来资本的收益率长期来看高于国民收入的增长率，换句话说，长期以来资本收益高于劳动的收益率，社会财富分配越来越不均衡，这是一切不平等的根源。第二本书是《第二次机器时代》，作者是MIT的埃里克&布莱恩约弗森(Erik
Brynjolfsson)、安德鲁&麦卡菲(Andrew McAfee)，这两位作者再加上诺奖获得者迈克尔&斯宾塞(Michael
Spence)联合写了一篇文章，年中发表在《外交》杂志上， 题目是New World Order: Labor, Capital,and Ideasinthe
Economy，他们都指出，智能机器的推广更加普及，将会有更多的人类劳动被机器所替代，而信息化时代创新性人才的重要性，数字化技术使得资本不再是稀缺资源，创新型人才是&第二次机器时代&最稀缺的资源，那些具有创新精神并创造出新产品、新服务或新商业模式的人才正成为市场的主要支配力量，是资本追逐的对象，是社会财富主要分配者，创新性人才比以往任何时候都重要。我们可以从另一个角度理解人力资本质量和技术进步重要性。
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