面对新一轮工业革命 制造业如何转型？

    最近媒体中间炒的非常火的一个词叫工业4.0，大家也都知道这是德国人创造出来的新概念，也就是德国人要发布第四次工业革命了，我们都知道在人类历史上曾经出现过三次主要的工业革命，第一次是18世纪末期英国人发明的，他们主要是以蒸汽机为代表所开创的一个工业革命时代主要是机械化，19世纪中后期德国人和美国人赶上来了，第二个时代最主要的特点就是电气化，第三次是20世纪50年代一直到今天，也就是全世界进入了自动化和信息化这种新的时代，前三次工业革命机械化、电气化、自动化和信息化。

    那么第四次究竟是要干啥呢，按照德国人的说法是第四次工业革命的重点是全面智能化，什么叫智能化，为什么最先由德国人提出来这样的概念呢，主要是由于德国制造业面临特别大的压力，美国人现在是从IT和信息行业占据了这个行业的制高点，通过大数据特别是IT技术的渗透，开始向工业制造业向德国的优势领域进行攻击，比如我们看像美国的一些企业像谷歌，谷歌现在搞无人驾驶汽车，它现在还在搞机器人。

    如果我们看特斯拉，特斯拉是按照IT行业或者叫互联网的思路在打造汽车，他完全绕过了传统底特律的那个汽车时代的所有思路，他是个颠覆性的革命性的一种新的理想，所以德国人在想如果美国的这些大的IT行业这些信息行业这种公司，如果携他们这些信息化和大数据的优势，加入制造业的竞争，德国最终有可能就会沦落成美国这些工业体系的一种附属的工厂，这个是德国现在非常担心的问题(德国会沦落成美国的代工厂?)，但除此之外还有另外一个问题，也就是中国的制造业从中低端在不断蚕食德国制造业的优势，所以现在德国制造业面临的一个问题或者他的困境是前有美国高端制造业特别是信息和大数据这个行业的围堵，背后又有中国制造业在中低端的这种追杀，所以它现在必须得杀出一条血路来也就是搞工业革命4.0，这样才能开创一个新局面。

    刚才说了第一次工业革命是机械化，第二次是电气化，第三次是自动化和信息化，第四次最主要的特点是智能化，也就是以智能化驱动来使整个工业社会发生巨大的转型，到底怎么来理解这个事呢?事实上工业革命4.0可分为四个境界，第一个境界是智能生产，90年代初，有一家无缝钢管制造厂，当时这个厂刚刚引进了一套美国全自动的生产流水线，在整个过程中的自动化程度是非常高的，所有检测装置里面都内嵌有计算机，这个叫内嵌式系统，所有这些生产过程中采集的数据会传到一个主机房，主机房里面有一个工业控制机，控制整个流水线，工人的主要工作其实不是站在第一线，在生产线旁边待着，主要是在机房里面按电钮，一旦按了电钮就会看到被烧的红彤彤的无缝钢管被一截一截地自动轧制，整个过程非常的现代化，很气派很酷，所以我们看到的这个时代的工业场景是典型的工业3.0的状态也就是完全的自动化加部分的信息化，什么叫部分的信息化呢，就是这个进口的车间所有的机械设备流水线彼此之间是互相联网的，就是每台设备之间可以相互通讯数据交换，但是这个车间和全厂的其他的车间，其他的机械设备是没有互相交流的，这是一个问题，第二个问题是全厂生产车间跟总厂的经营管理系统是不连通的，所以一个车间当时所处的情况就是这个车间每天生产的进度报表都必须骑着自行车跑到厂办，厂办收到这些信息后就输入他们的计算机，都是人工操作，所以当时90年代初，中国的制造业还处在一种信息孤岛的状态，每台设备每台生产线和整个总厂之间的信息系统是隔离的，当然现在中国大型的企业基本上都是实现了联网生产线和厂里的总的生产管理线是接上的。但是绝大部分中小企业现在还不好说。

不能愉快的聊天就不能愉快的玩耍

    所谓的工业革命4.0智能生产的第一步就是要完成所有生产线上的所有设备之间的彼此通讯(智能生产首先要建设物联网)，也就是要把物理系统完全连在一起，这就是我们经常听到的物联网的概念，什么叫物联网，每个车床，每个零部件，每个控制器，每个检测器全部的这套系统要相互之间能够交流，这首先就提出一个比较有意思的问题：一个工厂成千上万台机器型号都不一样，他们用什么语言交流啊?如果在一个国家范畴来看，一个国家几百个产业，每个产业都有非常不同的装备，非常不同的生产线，彼此之间设备之间怎么进行交流，说什么语言这是第一个大问题，这就是通讯协议的问题，当然有人会问物联网能不能用互联网这种TCP/IP，这个问题有点复杂，但是他是有点问题的，因为的这种通讯协议也就是我们发数据包，给你推送一个数据包，你收到告诉我，我然后再发你一个他是一个可以说是不是时时通讯的状态，他是一个异步通讯的状态，但是在工业特别是高精尖的工业方面，高速运转的体系方面这套东西就不合适了，比如告诉的飞行器，高速的火车，高速公路上的汽车，10毫秒也许可以运动很长一段距离，高精度的精加工车床，一点点延迟时间都不能有，所以互联网通讯协议直接搬到物联网是行不通的，这是一个问题，还有另一个问题，就是全世界这种工业大数据的交换，信息安全怎么办?特别是这种数据储存交换的过程中都有个安全问题，所以在物联网，必须在全世界范围内形成一个统一的通信协议，这就美国和德国挣得最厉害就在这儿，如果谁能把握这个标准的制定权，谁就在工业4.0时代获得了先机，现在两家正在打，中国现在也开始制定中国制造2025年计划，其实都是在抢一个标准制定权。

    当然了如果工厂所有的设备之间都可以说话了，他们之间也可以跟工厂的管理系统说话了，这个叫不叫智能化生产呢?当然这个还不能叫智能化生产，智能化生产是生产原材料和零部件之间要获得发言权，要参与对话，而且在对话过程中它要起到领导说的分量，这个东西怎么理解呢?举个例子吧，比如在德国的一个工业4.0的概念性工厂里面，他是一个比如说生产肥皂液的工厂，怎么来进行批量生产呢或者个性化生产，这个时候我们会看到在生产线上最后一道工序上面会有三个容器，上面放着红黄蓝三种颜色的肥皂液，然后有控制器，一些软管伸到生产线上，这个时候生产线上跑过来是一些塑料的空瓶，当这个空瓶跑到最后这个软管低下的时候，这个空瓶上有一个重要的装置或者叫储存信息的芯片，这叫“射频技术的芯片RFID”，这个芯片上储存着什么信息呢?就是：我是谁定的，我的客户叫什么，我现在需要粉红色的肥皂液，然后是我的地址，上面打上这个标签，当塑料瓶走到软管底下的时候，他会把这些信息通过无线方式传递给控制器，控制器一看就知道它要粉红颜色，他能精确算出来中间百分之多少是红，百分之多少是黄，百分之多少是蓝进行精确控制，然后机器会打上标签并贴上，最后出厂的时候进入物流仓库，往哪运呢，芯片会告诉物流系统具体地址我的主人在什么地方等我呢，这好比是客户亲自站在生产线上指挥生产线为他定制一件商品。这是一个颠覆性的概念，从前我们都会先设置好参数，然后大批量生产，也就是生产流程流程决定客户需求，而现在智能制造最核心的是让消费者的需求来决定生产流程，也就是一万件肥皂液生产任何一件都是不同的，个性化的，而完全不用改生产线就可以做到，这在现在传统流水线里面是不可想象的，他最重要的是把客户的信息直接植入了原材料和零部件，这是颠覆性的创新，这个就是工业4.0第一个境界智能化生产里面最核心理念。

    当然有了这个我们就很智能化了吗，这个境界还比较LOW，所以就涉及第二个境界：智能制造业的服务化，一般人想到制造业怎么会跟服务业有关呢?这是完全不同的两个领域，但是现在新型的制造业正在超服务业转化，比如通用电气是一家生产飞机发动机的这样一家工厂，其实它的飞机发动机中的每一个零件都安装上了传感器，那么这种传感器在飞机发动机在运作的过程中会不断地把飞行状态的数据传到通用工业的云平台，而通用在全世界各地设有狠数据中心，专门接受航空公司买的这些飞机在飞行状态下的所有的运动参数，他根据大数据分析某一家航空公司的飞机上的发动机需要检修了，就会时时地反馈给航空公司，这叫预防性维护，用这样一个理念其实通用买的不仅是一架飞机，更是一种飞机发动机维护的大数据服务，通用公司在这里创造了上百亿的市场，所以可以看到通用这样的服务意识从某种意义上是变成了服务业。这种服务是产品销售之后的这种服务，还有一种生产性本身的服务，比如说通过完成智能化生产这样第一步过程之后这个企业就会转型，转型一个智能型的工厂，它的工厂之内所有的东西，设备，控制元器件，检测元器件，包括所有生产线全部都实现数据连通，都可以互相对话，这就导致了这个工厂可以非常准确地实时知道我在下午1：30这个时间点上全长的机械，生产设备的负载是多少，是不是还有百分之30的剩余处在闲置状态，这个第二阶段重在解决这个问题，现在有一个概念叫做云计算，云生产，举个例子：比如中国有一个大的机床厂，这个机床厂有500台高精度的数控机床，但它不是随时都满负荷状态，总厂就会知道每一天在什么时刻有多少机器是闲置的，这个时候这个工厂其实是可以出卖它的生产能力，怎么做呢，当然除了物联网完成之后这家公司还需要做的是建立服务的互联网，如果这家机床厂在沈阳，而广州一个客户急需加工一批高精度的零件，建工厂来不及怎么办，他发现原来沈阳一家服务互联网公司可以帮他加工，他会通过工业互联网告诉具体参数规格，这些信息都会被写入这家机床厂每个零部件的信息芯片，这就给想创业但是没有投资大规模基础建设资金的年轻人机会。