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2014年德國漢諾威國際工業(yè)博覽會西門子公司的展臺前人頭攢動：一條代表“未來制造”的汽車生產(chǎn)線抓住了參觀者的眼球。兩臺庫卡機(jī)器人正完美配合，裝配大眾高爾夫7系轎車的車門。
這些機(jī)器人不僅具備嫻熟的裝配技藝，它們還懂得彼此溝通——如果前一臺機(jī)器人提高速度，它會提前通知后一臺機(jī)器人做好準(zhǔn)備；它們甚至還能靈活變換工作任務(wù)，幾分鐘前還在安裝車門，幾分鐘后就可能開始另一項(xiàng)新任務(wù)，比如安裝方向盤，甚至噴涂油漆�！皺C(jī)器對話”（M2M，Machine-to-Machine，機(jī)器對機(jī)器的通信）是按部就班的自動化生產(chǎn)的一次跨越，也是未來制造的標(biāo)志之一。
溝通是未來智能制造的核心要素——這種溝通包括人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的信息交換。對于人來說，1/10秒意味著實(shí)時；而對于制造過程來說，要做到高效精準(zhǔn)，機(jī)器間的溝通就必須做到百萬分之一秒，甚至更低。懂得交流的機(jī)器讓整個制造過程更加智能：機(jī)器可以用自己的語言交換信息；可以借助海量數(shù)據(jù)提供的“經(jīng)驗(yàn)”，對生產(chǎn)中復(fù)雜的狀況做出精準(zhǔn)判斷；它們還逐步發(fā)展出“模仿”、“學(xué)習(xí)”能力，甚至懂得自行組織生產(chǎn)，從而不斷提升生產(chǎn)效率。
改變的不僅僅是機(jī)器，其他生產(chǎn)要素也在向數(shù)字化的方向發(fā)展。漢諾威工業(yè)博覽會現(xiàn)場，“未來制造”的場景隨處可見：高度逼真的產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)；戴上3D眼鏡就能直接參觀的虛擬工廠；虛擬仿真的智能生產(chǎn)線；可以打印出金屬零部件的3D打印制造；就連谷歌眼鏡也成了人們控制生產(chǎn)線的工具。
“我們正在目睹一場深刻的工業(yè)生產(chǎn)變革，它也被稱作‘第四次工業(yè)革命’�！蔽鏖T子股份公司管理委員會成員魯思沃教授（Prof.Dr.Siegfried Russwurm）說。相對于德國定義的以蒸汽機(jī)時代、流水線生產(chǎn)、自動化生產(chǎn)為標(biāo)志的前三次工業(yè)革命，“第四次工業(yè)革命” 將建立于信息物理融合系統(tǒng)(CPS)之上。
德國是這一場圍繞“數(shù)字工廠”、“數(shù)字生產(chǎn)”的制造業(yè)革命積極推動者，而這場革命又被稱為“工業(yè)4.0”。2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會上，“工業(yè)4.0”一詞首次出現(xiàn)，2013年同樣在漢諾威工業(yè)博覽會，德國“工業(yè)4.0小組”正式提出“工業(yè)4.0”的概念。
軟件和互聯(lián)網(wǎng)正在顛覆人們印象中那個仍然封閉而傳統(tǒng)的工業(yè)世界。盡管今天人們的生活中智能手機(jī)已經(jīng)普及，智能家居開始邁開腳步，網(wǎng)絡(luò)社交、電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)娛樂、在線教育已經(jīng)滲透到生活的方方面面，但在工業(yè)領(lǐng)域，這一場虛擬與現(xiàn)實(shí)融和的制造革命才剛剛開始。“這場變革將是一個漸進(jìn)的過程。工業(yè)4.0的真正到來可能需要20年左右的時間，在此期間，變化將不斷出現(xiàn)和遞進(jìn)�！濒斔嘉终f。
驅(qū)動工業(yè)4.0時代到來的是人們的需求。“以汽車為例，幾十年前，人們有一輛能夠代步的汽車就已經(jīng)很滿足，但今天可能人人都希望自己的汽車擁有與眾不同的‘個性’。與此同時，他們只愿意接受平民化的價格、不超過3周的等待時間�！濒斔嘉峙e例說。“90后亞文化促使B2B、B2C的商業(yè)模式都需向C2B模式改變�！盨AP全球高級副總裁、全球研發(fā)網(wǎng)絡(luò)總裁柯曼（Clas Neumann）認(rèn)為。這種個性化的需求正在成為一種趨勢潮流，變?yōu)槿藗儗ι钪懈鞣N產(chǎn)品的渴望—— 既然我們生來都是獨(dú)具個性的個體，那么為何不能使用量身定制的物品？
正因?yàn)槿藗儗�性化需求的日益增強(qiáng)，當(dāng)條件具備時，此前為提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本的規(guī)模化、復(fù)制化生產(chǎn)方式也將隨之發(fā)生改變—— 工業(yè)4.0時代，個性化產(chǎn)品將以高效率的批量化方式生產(chǎn)�！皞�性化”是精耕細(xì)作、靈活創(chuàng)意的代名詞，“規(guī)�；痹�(jīng)意味著大批量、重復(fù)生產(chǎn)，智能制造就是讓“個性化”和“規(guī)�；边@對工業(yè)生產(chǎn)中的矛盾相融合的生產(chǎn)方式，互聯(lián)網(wǎng)則能夠讓制造鏈條上的各個環(huán)節(jié)更加緊密、高效協(xié)作。
現(xiàn)實(shí)版的“工業(yè)4.0”工廠尚未出現(xiàn)，但魯思沃認(rèn)為，西門子已經(jīng)擁有“工業(yè)3.X”的工廠。西門子德國安貝格工廠就是這樣一家智能“數(shù)字工廠”。如果說安貝格工廠高度自動化的生產(chǎn)線每秒產(chǎn)出一個產(chǎn)品還只是自動化生產(chǎn)時代高效率的標(biāo)志，那么在這個僅有1,000多員工、10余條生產(chǎn)線的工廠里，每年可以用近30億個零部件、生產(chǎn)1,000多種工業(yè)控制產(chǎn)品則是柔性生產(chǎn)的跨越。更為重要的是，“數(shù)字工廠”的產(chǎn)品的缺陷率僅為百萬分之12，而全球最出色的德國和日本工人的平均缺陷率也要會達(dá)到百萬分之300到500。
“這里有兩座工廠—— 一座現(xiàn)實(shí)工廠，一座虛擬工廠，任何生產(chǎn)計(jì)劃的改變都通過虛擬工廠下達(dá)任務(wù)，再傳遞到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中實(shí)施，而這種計(jì)劃的調(diào)整可能發(fā)生在轉(zhuǎn)瞬之間�！卑藏惛窆S前副總經(jīng)理李永利說。到工業(yè)4.0時代，機(jī)器的自我學(xué)習(xí)、自我決策能力會極大提升，并且價值鏈條上的工廠會連成一片。
西門子股份公司管理委員會成員、前西門子工業(yè)領(lǐng)域CEO魯思沃教授。
“要真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0必須具備多方面條件，比如數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和衡量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化、強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒎杀Ｕ�、人才儲備等等，因此工業(yè)4.0不是靠某一家公司的一己之力能夠?qū)崿F(xiàn)的，而需要許多扮演不同角色的公司共同協(xié)作。”柯曼說。
以制造業(yè)為傲的德國政府對“工業(yè)4.0”寄予厚望。2013年，德國聯(lián)邦政府將“工業(yè)4.0”上升到國家戰(zhàn)略層面，并為此撥款2億歐元。2014年漢諾威展會的首日，德國總理默克爾親臨現(xiàn)場。在開幕式上，默克爾表示，“工業(yè)4.0”是德國的一個里程碑—— 德國希望能夠在傳統(tǒng)制造業(yè)仍然保持世界領(lǐng)先地位，并且在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑵渑c現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合起來，否則德國就會在一些領(lǐng)域失去與世界接軌的機(jī)會。
“德國曾被視為‘歐洲病人’，因?yàn)槲覀冞�在做硬件制造，但幾次金融危機(jī)中德國穩(wěn)健的經(jīng)濟(jì)增長證明了制造業(yè)對于一個國家的作用�！濒斔嘉终f。在西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體中，德國是為數(shù)不多的制造業(yè)仍然保持在GDP總量中20%以上份額的國家。據(jù)麥肯錫咨詢的統(tǒng)計(jì)，2013年制造業(yè)為德國GDP的貢獻(xiàn)率為23%，就業(yè)貢獻(xiàn)率17%，出口貢獻(xiàn)率72%。
不僅僅是德國，金融危機(jī)的警鐘正重新喚起更多歐美國家對于工業(yè)的關(guān)注。歐盟希望增加制造業(yè)在經(jīng)濟(jì)增長中所占的比例—— 在2020年前，該比例從目前歐盟國家平均值的16%增加到20%；英國希望通過“再工業(yè)化”的新手段和新政策，增大工業(yè)、制造業(yè)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的比重，打造高端制造業(yè)；美國則正在計(jì)劃一場“工業(yè)復(fù)興”，頒布了全美制造業(yè)創(chuàng)新機(jī)制，探索各種可能，試圖回到以制造業(yè)為主體的經(jīng)濟(jì)模式上來。今年2月，奧巴馬政府宣布在底特律和芝加哥分別再建兩所先進(jìn)制造中心，期望制造業(yè)創(chuàng)造更多就業(yè)。
讓西方發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體感到不安的是以中國為代表的新型經(jīng)濟(jì)體在工業(yè)領(lǐng)域中的崛起。據(jù)環(huán)球通視（IHS Global Insight）的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年發(fā)達(dá)國家在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占比重高達(dá)73%，而發(fā)展中國家僅占剩余的27%；但到了2011年，發(fā)達(dá)國家所占比重大幅下滑至54%。在國家層面上，2011年，中國所占比重升至19.8%—— 美國因此失去100多年來全球制造業(yè)第一大國的地位，而2000年中國在全球制造業(yè)產(chǎn)出中所占比重僅為7%。如果這一趨勢延續(xù)，發(fā)達(dá)國家政府擔(dān)心有可能喪失在全球制造業(yè)領(lǐng)域中的主導(dǎo)地位。
一些輿論認(rèn)為一場數(shù)字化工業(yè)革命的到來可能扭轉(zhuǎn)發(fā)達(dá)國家在工業(yè)領(lǐng)域的頹勢。2012年4月，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志（Econimist）封面報(bào)道《第三次工業(yè)革命》文章指出，制造業(yè)數(shù)字化所帶來的影響將大大超出人們的認(rèn)知，它將會讓一些在很久以前被新興市場搶奪的生產(chǎn)崗位重新回到發(fā)達(dá)國家；《金融時報(bào)》記者、《新工業(yè)革命》一書作者馬什（Peter Marsh）也表達(dá)了類似觀點(diǎn)：近年來，中國以及其他國家在內(nèi)的新興經(jīng)濟(jì)體的制造業(yè)增長勢頭或已顯露疲態(tài)，新工業(yè)革命產(chǎn)生的影響可能更為顯著地在發(fā)達(dá)國家得到體現(xiàn)。
