未來(lái)的工廠會(huì)是什么樣的？

讓我們?cè)囍谀X中勾勒出這樣的畫(huà)面：工廠里，人、機(jī)器和資源如同在社交網(wǎng)絡(luò)里一樣溝通協(xié)作。產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時(shí)，它們能協(xié)助生產(chǎn)過(guò)程，回答諸如“我是什么時(shí)候被制造的”、“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來(lái)處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪”等等問(wèn)題。工廠擁有智能移動(dòng)、智能物流和智能系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從生產(chǎn)到最后的產(chǎn)品回收服務(wù)，都能實(shí)時(shí)監(jiān)控?？梢哉f(shuō)，未來(lái)，一切都是智能的。

這正是工業(yè)4.0所描繪的工業(yè)愿景。“工業(yè)4.0”概念由德國(guó)業(yè)界最早提出，其源于2011年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，最初的想法只是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等媒介來(lái)提高德國(guó)制造業(yè)水平。兩年后的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，由“產(chǎn)官學(xué)”組成的德國(guó)“工業(yè)4.0工作組”發(fā)表了題為《德國(guó)工業(yè)4。0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議》(《建議》)，稱物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化宣告著第四次工業(yè)革命到來(lái)。

該《建議》的主要編寫(xiě)者是德國(guó)信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會(huì)(BITKOM)、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)、德國(guó)電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)(ZVEI)三家協(xié)會(huì)。記者獨(dú)家專訪了《建議》的兩位起草者。

第四次工業(yè)革命：以不斷增加個(gè)體消費(fèi)需求為導(dǎo)向

作為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，德國(guó)提出工業(yè)4.0的初衷是什么？

德國(guó)信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會(huì)工業(yè)4.0部部長(zhǎng)東斯特(Wolfgang Dorst)對(duì)記者說(shuō)，這是因?yàn)樵谥圃旃こ填I(lǐng)域，全球競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，德國(guó)不是唯一已經(jīng)認(rèn)識(shí)到要在制造行業(yè)引入物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)的國(guó)家。“不僅僅亞洲對(duì)德國(guó)工業(yè)構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)威脅，美國(guó)也正在采取措施，通過(guò)各種計(jì)劃來(lái)應(yīng)對(duì)‘去工業(yè)化’，促成‘先進(jìn)制造業(yè)’的發(fā)展。”

“實(shí)際上，我們的工作在2011年就已經(jīng)開(kāi)始了。”德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)工業(yè)4。0部門負(fù)責(zé)人雷曼對(duì)記者說(shuō)，“當(dāng)時(shí)，由德國(guó)工程院和德國(guó)政府來(lái)提出這項(xiàng)工作。我們?nèi)覅f(xié)會(huì)是德國(guó)工業(yè)4.0里涉及的部門，工業(yè)4.0的愿景，正是希望通過(guò)通信技術(shù)、機(jī)械制造和電氣等行業(yè)來(lái)改變工業(yè)。”

那么，工業(yè)4.0究竟是什么?工業(yè)1.0主要是機(jī)器制造，機(jī)械化生產(chǎn);工業(yè)2.0是流水線，批量生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化;工業(yè)3.0是高度自動(dòng)化，無(wú)人化(少人化)生產(chǎn);而工業(yè)4.0是網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，虛實(shí)融合。

關(guān)于工業(yè)4.0，《建議》有詳細(xì)描述：在一個(gè)“智能、網(wǎng)絡(luò)化的世界”里，物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)(the Internet of Things and Services)將滲透到所有的關(guān)鍵領(lǐng)域。智能電網(wǎng)將能源供應(yīng)領(lǐng)域、可持續(xù)移動(dòng)通信戰(zhàn)略領(lǐng)域(智能移動(dòng)、智能物流)，以及醫(yī)療智能健康領(lǐng)域融合。在整個(gè)制造領(lǐng)域中，信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期、端到端工程、橫向集成(協(xié)調(diào)各部門間的關(guān)系)，成為工業(yè)化第四階段的引領(lǐng)者，也即“工業(yè)4.0”。

在東斯特看來(lái)，工業(yè)4。0是一個(gè)愿景，或者說(shuō)是一盞指路明燈，代表的是第四次工業(yè)革命，是產(chǎn)品生命周期中整個(gè)組織、管理的飛躍。“這樣的生命周期以不斷增加個(gè)體消費(fèi)需求為導(dǎo)向。它橫跨產(chǎn)品最初的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、發(fā)展、配送，再到最后的回收，并包括所有相關(guān)服務(wù)。”

他介紹，實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)提供的所有相關(guān)信息、價(jià)值鏈的各個(gè)部分，以及隨時(shí)獲得最優(yōu)價(jià)值的能力，是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。也就說(shuō)，工業(yè)4.0想要打造的是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈的實(shí)時(shí)監(jiān)控，產(chǎn)品配套服務(wù)設(shè)施之間的合作。而這一切的起點(diǎn)只需要個(gè)體消費(fèi)者的一個(gè)需求。

“未來(lái)，工廠的生產(chǎn)是可以做到單件設(shè)計(jì)盈利的。”雷曼說(shuō)。

從第一次工業(yè)革命到現(xiàn)在，過(guò)去150多年的工業(yè)歷程中，人類一直追求的是，投入更少的工作，產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。未來(lái)，這一原則依舊不會(huì)改變。根據(jù)德國(guó)工業(yè)4.0的描述，智能工廠中，自動(dòng)化機(jī)器將成為生產(chǎn)重點(diǎn)。那么，德國(guó)工業(yè)4.0是否意味著未來(lái)將不再需要投入更多的人力?

“工業(yè)4.0并不旨在創(chuàng)造減少勞動(dòng)力的工廠，其將創(chuàng)造更多新的工作，特別是在服務(wù)和軟件行業(yè)。”東斯特表示，跨領(lǐng)域的知識(shí)將對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和生產(chǎn)起到重要作用。“熟練的工人和擁有跨領(lǐng)域背景的勞動(dòng)力是我們所急需的。”

政企聯(lián)動(dòng)的德國(guó)模式：中小企業(yè)要改變會(huì)比較困難

德國(guó)工業(yè)4.0是一個(gè)既龐大又有野心的計(jì)劃。在這個(gè)計(jì)劃中，政府、企業(yè)、各類組織各司其職，互相聯(lián)動(dòng)。

東斯特透露，“德國(guó)工業(yè)4.0的愿景將由商業(yè)先鋒和企業(yè)來(lái)推行。但它所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響則要求德國(guó)政府在教育、研究、基礎(chǔ)設(shè)施和法律法規(guī)等方面提出政策。”

在雷曼看來(lái)，工業(yè)4.0更多是工業(yè)、研究中心，高科技公司在推動(dòng)。“我們現(xiàn)在的任務(wù)是讓更多的公司加入我們。工業(yè)4.0是一份長(zhǎng)久計(jì)劃，需要花很長(zhǎng)時(shí)間。目前，我們沒(méi)有已完成多少的說(shuō)法。但確實(shí)有德國(guó)企業(yè)，像Festo、Harting、Weidmüller、Bosch Rexroth、Trumpf等公司已經(jīng)朝這個(gè)計(jì)劃行動(dòng)。”

也許，大企業(yè)行動(dòng)起來(lái)比較容易，他們有雄厚的資金，在工業(yè)革命過(guò)程中擁有發(fā)言權(quán)，但要帶動(dòng)小型制造業(yè)向數(shù)字化發(fā)展，則面臨標(biāo)準(zhǔn)、管理、生產(chǎn)能力等問(wèn)題。因此，如何解決小企業(yè)面臨的問(wèn)題是“工業(yè)4.0”未來(lái)的重點(diǎn)。

目前德國(guó)正在準(zhǔn)備把中小型企業(yè)的互動(dòng)融入大企業(yè)，使其能夠享受到數(shù)字化影響。傳動(dòng)與控制公司Bosch Rexroth(博世力士樂(lè))介紹，他們現(xiàn)在的主要工作就包括中小企業(yè)咨詢，介紹和推廣德國(guó)工業(yè)4.0。“讓大企業(yè)參與很容易，他們很多本身就是德國(guó)工業(yè)4.0的編寫(xiě)和推進(jìn)者。中小企業(yè)要改變會(huì)比較困難。”

有了核心概念，以及推廣的組織和路徑，在工業(yè)4.0的框架下，未來(lái)德國(guó)工業(yè)將采取雙重戰(zhàn)略。

根據(jù)工業(yè)4.0的計(jì)劃，德國(guó)的裝備制造業(yè)會(huì)不斷將信息和通信技術(shù)集成到傳統(tǒng)工業(yè)上，維持其全球市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位，以便成為智能制造技術(shù)的主要供應(yīng)商。與此同時(shí)，德國(guó)還將為CPS(Cyber-physical systems，信息物理系統(tǒng))技術(shù)和產(chǎn)品，建立、培育新的主導(dǎo)市場(chǎng)。所謂CPS，即通過(guò)3C(Computation、Communication、Control)技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、信息服務(wù)和動(dòng)態(tài)控制。

東斯特在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，“德國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)的核心架構(gòu)以及在它在國(guó)際上卓越地位，能夠和互聯(lián)網(wǎng)科技結(jié)合?；ヂ?lián)網(wǎng)通信技術(shù)、自動(dòng)化和生產(chǎn)技術(shù)在德國(guó)工業(yè)4.0的框架下，能比以前更好的結(jié)合。現(xiàn)在，數(shù)字化浪潮將改變德國(guó)傳統(tǒng)的工業(yè)。德國(guó)希望在這股互聯(lián)網(wǎng)浪潮中扮演主要的角色。”

德國(guó)工業(yè)4.0的最終報(bào)告要求在8個(gè)方面采取行動(dòng)，分別是：標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理控制系統(tǒng)、為工業(yè)建立全面寬頻的基礎(chǔ)設(shè)施、安全和保障、工作的組織和設(shè)計(jì)、培訓(xùn)和持續(xù)的專業(yè)發(fā)展、監(jiān)管框架、資源利用效率。

德國(guó)工業(yè)4.0除了在德國(guó)受到重視，中國(guó)也對(duì)其非常感興趣。

今年3月28日，國(guó)家主席習(xí)近平訪問(wèn)德國(guó)時(shí)在《法蘭克福匯報(bào)》發(fā)表署名文章說(shuō)，當(dāng)前全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命呼之欲出，世界各國(guó)爭(zhēng)相調(diào)整、適應(yīng)，抓緊實(shí)施必要改革。其中，便重點(diǎn)提到德國(guó)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。

事實(shí)上，全球金融危機(jī)后，中國(guó)制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力下降。中國(guó)制造被貼上山寨、劣質(zhì)的標(biāo)簽，如何將中國(guó)制造轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊?guó)創(chuàng)造，提升全球競(jìng)爭(zhēng)力，成為中國(guó)政府、企業(yè)的首要任務(wù)。除了制定中國(guó)制造業(yè)未來(lái)10年的頂層規(guī)劃和路線圖——“中國(guó)制造2025”，中國(guó)也在向德國(guó)工業(yè)4.0靠攏。

“我對(duì)中國(guó)的工業(yè)了解不多。但我知道，像阿里巴巴(B2B)和淘寶(B2C)或者百度這樣的公司可能會(huì)對(duì)德國(guó)工業(yè)4.0感興趣。”東斯特說(shuō)，中國(guó)當(dāng)然應(yīng)該借鑒德國(guó)工業(yè)4.0。