新一輪工業革命來臨：工業4.0

工業1.0、2.0、3.0、4.0是什么？

工業4.0提出的背景

   2013年德國在分析本國機械產品對外出口數據時，發現過去5-6年的時間內這一數據沒有增長，一方面來自最大的發展中國家——中國工業化過程已經基本結束；另一方面，德國產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的突破不能繼續圍繞把產品做好一個目標，于是提出了工業4.0，即產品的設計要為客戶提供更多的價值，其內容主要針對信息與制造。

“工業4.0”是以智能制造為主導的第四次工業革命，通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統相結合的手段，實現新的制造方式。信息物理系統是指通過傳感網緊密聯系物理世界，感知客戶真實的效用，將網絡空間的高級計算能力有效地應用于現實世界中，從而在生產制造過程中，設計、開發、工程、規劃、制造、運營和物流流程中實施最高標準，有關的左右數據通過傳感器采集進行分析，以達到動態的、實時優化的、自我組織的價值鏈，并形成可以自律操作的智能生產和服務系統。

   作為虛擬網絡——實體系統（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，討論的內容跟德國的工業4.0幾乎是一樣的，但應用領域包括能源、健康服務、航空、天然火災等級。美國以CPS為概念的先進制造一直在持續。以通用電氣為代表的工業大數據計劃已經啟動，通用電氣與亞馬遜、埃森哲及威睿等企業共同合作，投資數十億美元，致力于工業大數據產業浪潮。其目的是將航空、電力、采油、醫療器械等命脈行業通過傳感器同互聯網連接，經云計算平臺的數據分析，來控制調節工業機器的正常運轉及維護，提高機器效率，節省使用維護成本等。

工業4.0顛覆什么

   工業1.0即機械化時代，那次工業革命是基于對人力解放的需求。發生在18世紀末，主要特征是以蒸汽機為動力實現機械化生產，使經濟從以農業、手工業為基礎轉型到以機械制造為基礎的發展模式，人類開始以機械設備代替手工作業；工業2.0即流水線時代，發生在19世紀初，以電力推動的規模化生產，通過零配件和裝配線成功分離而實現規模化生產，代表企業是福特汽車，其基于在商品經濟日趨繁榮的環境下大規模生產對效率的需求；工業3.0即工業自動化時代，是以電子與信息技術結合為標志，使工業生產高度自動化，這次以美國硅谷主導的工業革命解決的是對制造精度的需求；工業4.0即智能化時代，在大數據時代，機械化與信息化深度融合，讓信息變得更有價值，通過數據優化和高效的執行系統為產品創造更加接近用戶需求的價值，即實現價值創造的需求。

   每一次工業革命都是對傳統工業的顛覆，工業4.0是技術創新和商業模式創新，需要思維模式與商業模式的轉型。以物聯網、大數據分析為技術基礎、以軟件為載體，實現管理經驗的軟件化。利用工業大數據分析，提前預知客戶需求，創造新的商業價值。“工業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系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現，即將工藝流程數字化；二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等，將人的真實需求、效用通過數字化反饋到產品與服務系統的設計中。該計劃將特別注重吸引中小企業參與，力圖使中小企業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者。智能化工廠將是一個自我比較、自我重復、自我優化的過程。現在工廠追求的是品質和性能，未來工廠追求的是效率和效用。

    對于工業企業，未來的競爭是在看不到的市場上：服務——創新思維模式。美國辛辛那提教授李杰提出了“煎蛋理論”，工業企業核心產品和價值創造的關系猶如蛋黃、蛋白的關系。核心產品是蛋黃、價值創造是蛋白，蛋白是相對蛋黃的多維延伸。不是數據的堆砌處理、也不是傳統的商業模式。需要在以下三個方面重新建立體系：⑴建立更全面的生產關系、產業聯盟；⑵更廣泛的數據；⑶專業人才體系與先進的技術；

    工業4.0本質上是思維模式與商業模式的轉型。過去，運營企業和制造企業是買賣關系，現在要轉為戰略同盟，從設備買賣過渡到能力買賣，即價值導向的解決方案：改變自己的商業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大數據的分析，提前預知客戶的需求。

中國制造2025戰略

 “中國制造2025”提出了我國制造強國建設三個十年的“三步走”戰略，是第一個十年的行動綱領。“中國制造2025”應對新一輪科技革命和產業變革，立足我國轉變經濟發展方式實際需要，圍繞創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展、人才為本等關鍵環節，以及先進制造、高端裝備等重點領域，提出了加快制造業轉型升級、提升增效的重大戰略任務和重大政策舉措，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、電子等行業生產設備的智能化改造，提高精準制造、敏捷制造能力。統籌布局和推動智能交通工具、智能工程機械、服務機器人、智能家電、智能照明電器、可穿戴設備等產品研發和產業化。

工業4.0資料整理自《物聯網智庫》