工业4.0与中国制造业转型与智能制造

    工业4.0来了，有人预计，它能10年内淘汰所有传统产业，将引起社会生活的巨大革命。而最早提出这一概念的德国，率先进行第四次工业革命，掀起了全球新一轮工业革命的浪潮。那么，这一轮浪潮中的中国制造，会有什么样的命运？

    工业4.0的挑战

    工业4.0是由德国率先提出。金融危机后，几乎所有的发达国家经济都萎靡不振，但德国依靠制造业，不但失业率低且经济增长迅速，这让德国政府意识到制造业是维持德国经济增长不可或缺的“顶梁柱”。于是，2013年4月，德国政府推出《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》。随后，世界各国高度关注并纷纷开始布局，争取制造业话语权：美国在2014年12月推出“工业互联网”战略，将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统；日本于2015年1月23日推出《机器人新战略》；法国推出“新工业法国”方案；中国也于2015年出台《中国制造2025》十年战略规划。

    众所周知，第一次工业革命发生在英国，工业1.0是透过蒸汽推动机械化；第二次工业革命是由电力推动大规模生产；第三次工业革命是由电子信息技术推动自动化；第四次工业革命叫做智能化。

    过去在工业1.0、2.0到3.0的时代，一定要透过原料、机械设备、工厂、运输、销售五大模块，都是固定的环节，缺一不可。而“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平，将制造业向智能化转型，通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。它“自下而上”的生产模式革命，不但节约创新技术、成本与时间，还拥有培育新市场的潜力与机会。

    工业4.0有一个关键点，就是“原材料（物质）”=“信息”。具体来讲，就是工厂内采购来的原材料，被“贴上”一个标签：这是给A客户生产的XX产品，XX项工艺中的原材料。准确来说，是智能工厂中使用了含有信息的“原材料”，实现了“原材料（物质）”=“信息”，制造业终将成为信息产业的一部分。以德国飞梭哈雷机车生产工厂为例，在工业3.0以前的时代，生产一台哈雷机车需要21天，因为它的生产过程全部都是固定机械化的。但到了工业4.0的时代，一位顾客早上9时下单订购一辆个人定制化的摩托车，这五大模块统统“活”了，按照顾客的需要，自己找原料，自己找工厂重新包装重新组合，在6小时之内就可以把私人定制的摩托车交给客户。不但效率提高，成本也大为降低。

    工业4.0的目标是智能制造，延伸智能到具体的工厂，就是智能工厂。在智能工厂，第一个是机器生产机器，或者说自己生产自己。第二个就是无人工厂，或者是黑灯工厂，或百分百全智能工厂，人与智能机器并存。智能工厂是现代工厂发展的新阶段，是在数字化基础上，利用物联网技术和设备监控技术，来加强信息和服务。

    智能工厂有三大特征：第一个特征是信息基础设施高度互联，包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品；第二是制造过程数据具备实时性，生产数据具有平稳的节拍和到达流，数据的存储与处理也具有实时性；第三是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析，有自学习功能，还可以改善不优化制造工艺过程。智能工厂的发展趋势是从柔性化到敏捷化到智能化再到信息化。

    商业模式对制造业来说至关重要。在工业4.0时代，未来制造业的商业模式就是以解决顾客问题为主。所以说，未来制造企业将不仅仅进行硬件的销售，还通过提供售后服务和其他后续服务，来获取更多的附加价值，这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心，意味着个性化需求、批量定制制造将成为潮流。制造业的企业家们要在制造过程中尽可能多地增加产品附加价值，拓展更多、更丰富的服务，提出更好、更完善的解决方案，满足消费者的个性化需求，走“软性制造+个性化定制”的道路。如此，我国制造业企业才能跟上全球工业革命步伐，由“中国制造”真正转型为“中国智造”。

    中国制造向“中国智造”转变

    改革开放以来，中国已经发展成为工业大国，中国的制造业更是在全球供应链中占据重要地位。到2010年，中国制造业的规模已经超过了美国，跃居世界第一。随着快速崛起的新兴经济体以更为低廉的成本优势加入竞争，我国部分以代工为主的生产企业面临巨大的生存压力。2014年以来，东南沿海地区部分加工制造企业倒闭，由此可能会引发其他地区制造企业关门倒闭的连锁反应。与此同时，很多发达国家正在反思“制造业空心化”问题，积极推进新的制造业发展战略，这些因素都对中国制造业形成高压态势，中国制造业正面临着国内外“双重挤压”的局面。因此，中国制造转型升级势在必行。

    如果按照德国工业4.0的标准来划分，我国的工业主体还处于“补2.0的课，普及3.0，同时正在朝着4.0发展”的阶段。而大部分发达国家都发展到了工业3.0的阶段。从一个工业大国向一个工业强国转变的过程，实质就是推进工业现代化的过程，而我国工业强国战略的核心任务就是推进我国的工业现代化进程。在工业化后期阶段同样重视制造业，并更重视“质”和“强”。依靠大量消耗物质资源的传统方式已难以为继，只有转变工业发展方式，方能适应新一阶段经济发展的需要。在普及工业3.0的同时，要用工业4.0的理念改造传统产业，发展新产业新业态。2015年以来，国务院先后发布了《中国制造2025》《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等一系列顶层设计文件，这为我国传统工业转型升级、寻求新的动能做好了铺垫。

    “智能制造”被认为是未来工业转型的核心。我国制造业转型升级的方向是制造业信息化，具体来说就是数字化和智能化方向。智能制造的发展方向不仅仅意味着智能化程度的提升，还应该更符合消费者的需求。在过去，制造业都是大批量、低成本的，未来智能制造可以协调解决消费者低成本、高质量、个性化的需求。或许，随着当前劳动力成本的急剧上升以及新的技术革命和产业革命的推动，加上产业结构的转型升级，机器人将为“智能制造”增添动力。目前，中国机器人产业正在迅速发展，工业机器人设计技术已基本成熟，先驱企业已经走上自主发展之路，服务机器人产业也在孕育中。