扒開“工業(yè)4.0”的華麗外衣

董鵬+葉俊

2014年，“工業(yè)4.0”再次像巨浪一樣，獲得眾多業(yè)內(nèi)人士爭先恐后的響應，瞬時成為新時代產(chǎn)業(yè)變革的新趨勢。自2011年“工業(yè)4.0”概念的出現(xiàn)以來，直到2013年的大熱，包括德國總理默克爾不遺余力地推廣“工業(yè)4.0”，其現(xiàn)象的背后更蘊含著深層次的戰(zhàn)略用意，即升級德國的工業(yè)體系，保持其在全球的領先地位，借此來對抗美國互聯(lián)網(wǎng)、防守中國制造業(yè)等等。

無論德國“工業(yè)4.0”的目的何在，但大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)如今早已面向全球市場的各個產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不再局限于某一行業(yè)或領域。我國作為世界制造業(yè)的重要中心，身處國際舞臺是無法躲避全球化競爭的，必須積極應對這一趨勢。而未來工業(yè)競爭的關鍵在于誰能夠盡早將技術(shù)與關鍵業(yè)務融合，讓技術(shù)充分服務于業(yè)務，這樣才能夠率先掌握技術(shù)推動發(fā)展的真諦，獲得競爭優(yōu)勢，建立戰(zhàn)略高地。

一、深入到“工業(yè)4.0”的幕后

工業(yè)在歐洲經(jīng)濟中發(fā)揮著核心作用，由其所創(chuàng)造的價值占國內(nèi)生產(chǎn)總附加值的15%。同時，80%的創(chuàng)新以及75%的出口都來自工業(yè)領域。隨著近些年參與國際市場競爭的企業(yè)，尤其是亞洲企業(yè)越來越多，歐洲制造業(yè)的競爭力反而不斷下降，面臨的壓力也與日俱增。英、法、德等國過去10年的工作崗位數(shù)量分別下降了29%、20%和8%。

值得一提的是，發(fā)展中國家在制造業(yè)的全球份額中上升速度非常快，讓歐洲國家觸目驚心。按照工業(yè)增加值來計算，以中國為代表的金磚五國從原先的20%上升到了40%，而西歐的這些國家從36%下降到了25%。西方國家特別是具有制造業(yè)優(yōu)勢的德國，不可避免對這種趨勢有一些擔憂，他們更擔心自己的份額會進一步被侵蝕。因此，“工業(yè)4.0”計劃背后是德國工業(yè)界面對信息時代的巨大危機感和制造根基被中國等國家蠶食撼動的焦慮感。眾所周知，國家產(chǎn)業(yè)政策往往與實體經(jīng)濟相輔，而德國提升信息化的宣傳，也側(cè)面說明了信息化是德國制造業(yè)的短板所在。

德國制造業(yè)面臨的問題不僅于此，他們的人工成本相對來說非常高。比如，德國一個典型制造企業(yè)的人工成本要占到整個產(chǎn)品成本的25%到30%，而中國之前大約是5%，現(xiàn)在緩慢上升到了7%～8%，甚至更高一點，但是人工成本的優(yōu)勢還是比較大。在這樣的背景下，德國就提出了生產(chǎn)智能化，實現(xiàn)人機互動，客戶個性化需求可以實時地傳到設計、生產(chǎn)環(huán)節(jié)，且與供應商能夠無縫對接地進行生產(chǎn)，這樣的生產(chǎn)模式，也就是“工業(yè)4.0”或物聯(lián)網(wǎng)。

據(jù)調(diào)查顯示，德國47%的企業(yè)表示已經(jīng)積極參與“工業(yè)4.0”計劃，18%的企業(yè)參加了對“工業(yè)4.0計劃”的研究，12%的企業(yè)則已經(jīng)開始實施“工業(yè)4.0”計劃。德國制造業(yè)雖然基礎很強，但是避免不了要通過“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略來進一步升級并加強其優(yōu)勢地位，從而實現(xiàn)更強更完善的制造能力。

二、“工業(yè)4.0”≠第四次工業(yè)革命

從上世紀80年代托夫勒提出“第三次浪潮”開始，我們已經(jīng)見證了不少技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大趨勢，對這些“科技革命”或“工業(yè)革命”大家往往會冠以“全球”或“世界”，至少也會以“國際”標榜。從去年鼓噪一時的“第三次工業(yè)革命”，到最近連篇累牘的“工業(yè)4.0”，還有曾經(jīng)沸沸揚揚的“再工業(yè)化”、“能源互聯(lián)網(wǎng)”、“互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)”等，讓人眼花繚亂。不過，現(xiàn)在仍有人在說著“第三次工業(yè)革命”，也有人提出了“第六次工業(yè)革命”。那么，我們到底是處在第幾次工業(yè)革命的大潮中？而每隔四五年就會有人站出來聲稱新的工業(yè)革命開始了，也有偽命題之嫌。以前我們也很少會去懷疑，直到最近幾年才覺察到這種問題夸大化可能是我們“追潮逐浪”中的一個大問題。暫且不提發(fā)達國家與發(fā)展中國家的巨大差異，即使在歐美工業(yè)國家，情況恐怕也遠非我們所想象的那樣“整齊劃一”。

“革命”與“革命者”常常是名不副實的。工業(yè)革命之所以配得上“革命”一詞，并不僅僅是說其能對生產(chǎn)效率有多大的提高，而在于其通過對生產(chǎn)方式的“顛覆性變革”實現(xiàn)了真正的質(zhì)變——人的解放，從而推動了人類社會的巨大變革。從這個標準來看，蒸汽機、電與內(nèi)燃機、信息技術(shù)的出現(xiàn)都做到了這一點。而原子能技術(shù)、航天技術(shù)、生物科學以及五花八門的新能源技術(shù)，至少現(xiàn)在還沒有達到可稱為“革命性”的發(fā)展程度。不過，對于這個“第四次工業(yè)革命”的提法，世界范圍內(nèi)的認識并不一致。就是因為“第三次工業(yè)革命”概念的提出者沒有清楚地描述“第三次”的內(nèi)涵和特征，一些專家也跟風盲從，沒有去深入考究其內(nèi)涵和特征，政府等主管部門也只是在照本宣科交流溝通一個新概念而已。我們看事物的角度，應該是全視野的，而不是盲人摸象。真正的工業(yè)革命應該是顛覆性的，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)只是工業(yè)革命的深化，是標準化的延伸，是工業(yè)革命的“助生婆”。因為，通過信息技術(shù)使得工業(yè)生產(chǎn)智能化、個性化，只是信息技術(shù)在工業(yè)制造上的發(fā)展和延續(xù)，而算不上是真正意義上的革命。當然，信息化是大勢所趨。但，我們?nèi)绻环智嗉t皂白地盲目跟進，結(jié)果只會迷失方向。因為“沒有清醒的頭腦，再快的腳步只會走歪;沒有謹慎的步伐，再平的道路也會跌倒。”“工業(yè)4.0”只是一個概念，真正主宰這次系統(tǒng)提升的不是軟件系統(tǒng)，而是人。離開了人的主導，任何愿景都將無法實現(xiàn)，如夢幻泡影。

德國提出了“工業(yè)4.0”的概念。他們認為，18世紀引入機械制造設備的工業(yè)是1.0時代;20世紀初的電氣化與自動化是2.0時代;20世紀70年代開始的信息化是3.0時代;現(xiàn)在正在進入“工業(yè)4.0”時代，即實體物理世界和虛擬網(wǎng)絡世界融合的時代，其本質(zhì)就是物聯(lián)網(wǎng)。但是“工業(yè)4.0”概念的響應者并不多，原因之一是所謂虛擬網(wǎng)絡——實體物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS）融合的主要思想，德國并不是唯一一個在制造業(yè)部署物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)服務的國家。遠在大洋彼岸的美國于2011年6月正式啟動包括工業(yè)機器人在內(nèi)的“先進制造伙伴計劃”，2012年2月又出臺“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出通過擴大和優(yōu)化政府投資、建設“智能”制造技術(shù)平臺以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新。日本亦提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機器人、無人化工廠提升制造業(yè)的國際競爭力。2011年4月我國工信部聯(lián)合科技部、財政部等五部委發(fā)布《關于加快推進信息化與工業(yè)化深度融合的若干意見》，工信部主持起草制定的《工業(yè)企業(yè)信息化與工業(yè)化融合評估國家標準》及《信息化與工業(yè)化融合管理體系》，描述出工業(yè)企業(yè)的兩化融合可以劃分單項應用、綜合集成、協(xié)同創(chuàng)新等幾個階段，其中協(xié)同創(chuàng)新階段的目標，就是通過互聯(lián)網(wǎng)及各項信息技術(shù)的深入應用，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的信息協(xié)同、資源協(xié)同、業(yè)務協(xié)同和市場協(xié)同，最終實現(xiàn)智能生產(chǎn)和柔性制造。具體而言，就是在產(chǎn)品研發(fā)設計方面，除了應用信息技術(shù)提高設計效率，還要綜合應用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和傳感技術(shù)，使我們的裝備成為信息物理融合系統(tǒng)的一部分;在經(jīng)營管理中充分運用信息技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)縱向和橫向的集成，實現(xiàn)管理模式和業(yè)務流程的創(chuàng)新，提高經(jīng)營決策的科學性;在生產(chǎn)制造方面實現(xiàn)智能制造、綠色制造，提高生產(chǎn)的柔性，提高信息資源的利用，向物聯(lián)網(wǎng)、智慧企業(yè)、智慧產(chǎn)業(yè)邁進。那么，如果把信息技術(shù)列為第三次工業(yè)革命的核心內(nèi)容，德國的“工業(yè)4.0”實際上還未能脫離這個范疇?！暗谒拇喂I(yè)革命”也罷，或者“再工業(yè)化”，或者“工業(yè)4.0”，這都與中國的“信息化與工業(yè)化深度融合”是異曲同工的，其核心思想就是要充分地應用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。

今天我們怎么來看“工業(yè)4.0”？上面這些議論并不意味著我們應當選擇德國或者美國版本而告別第三次工業(yè)革命。而是應當看到，對那些具有一定影響的動向我們目前關注還不夠，特別是缺乏對其端倪的主動捕捉和獨立的分析判斷。有證據(jù)表明，一些言之鑿鑿的專家意見甚至領導指示，實際上最終來自跨國公司或咨詢機構(gòu)的推送。雖然這些推送背后不一定是“陰謀”，但是這些決不能代替我們自己的信息收集和分析，代替我們來決策。我們認為無論第四次工業(yè)革命還是“工業(yè)4.0”，它們可能都不是泡沫，但是我們不能只盯著學跨國公司在做什么和邯鄲學步般照抄照搬外國政府的推進措施，而更加重要的是分析其背后的使能元素（包括但不限于新技術(shù)的突破），看看那些元素在中國將可能如何表現(xiàn)，如何結(jié)合中國實情來推行。

三、“工業(yè)4.0”的“死穴”

“工業(yè)4.0”實現(xiàn)的關鍵問題還在于如何能確保網(wǎng)絡安全，如何防止網(wǎng)絡間諜、黑客等網(wǎng)絡犯罪所造成的侵害，以及是否應該普及到所有行業(yè)？等等。這些都是避不開的話題，具體來說有以下幾個層面：

1.安全和保密問題。這就要求必須滿足兩個條件：一是確保生產(chǎn)設施和產(chǎn)品本身對人或環(huán)境不造成任何危險;二是防止數(shù)據(jù)被濫用和未經(jīng)授權(quán)的訪問。因此，當務之急是必須妥善處理好保密安全問題。在“工業(yè)4.0”中，以往的界限都將消失，生產(chǎn)性信息技術(shù)、銷售物流、零部件產(chǎn)業(yè)、商業(yè)信息技術(shù)等領域都將鏈接到一起。數(shù)字世界和現(xiàn)實世界日益融合，網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)卻越發(fā)嚴峻。就德國高科技工業(yè)而言，特別是機械設備制造業(yè)的中小企業(yè)，采取有力措施應對經(jīng)濟間諜行為對它們的存亡至關重要。面對非法攻擊，云端數(shù)據(jù)也應得到更強有力的安全保障。

2.標準化和參考架構(gòu)的構(gòu)建。在漫長的信息化發(fā)展進程中，企業(yè)發(fā)展前期很難在可持續(xù)發(fā)展的信息化規(guī)劃下構(gòu)建信息系統(tǒng)，通常情況是對需求迫切的部門，先在相對獨立的業(yè)務流程中開發(fā)出一套信息系統(tǒng)，這導致出現(xiàn)很多信息孤島。由于缺乏國內(nèi)統(tǒng)一標準的硬件和基礎軟件支撐，故工業(yè)軟件被不同技術(shù)規(guī)范的執(zhí)行平臺所“綁定”。目前，國內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模受到極大限制，國內(nèi)相關軟件技術(shù)的資源整合進程與信息技術(shù)的發(fā)展總趨勢還存在較大的落差。我國制造業(yè)走向集成化兼容化的生產(chǎn)，在軟件方面還需依賴進口。但是，隨著工廠與工廠內(nèi)外的很多事物和服務連接起來，通信手段及數(shù)據(jù)格式等很多事物必須有統(tǒng)一IT架構(gòu)，制定共同標準，而且需要一個參照架構(gòu)來為這些標準提供描述并促進標準的實現(xiàn)。

3.復雜系統(tǒng)的管理。隨著生產(chǎn)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)連接起來，整個系統(tǒng)變得復雜，管理變得越來越困難。制造系統(tǒng)正在日益變得復雜，適當?shù)挠媱?、描述和說明模型（模塊化）可以為這些復雜系統(tǒng)提供管理基礎。工程師們應該為了發(fā)展這些模型而進行更多的模塊化研究，包括方法創(chuàng)新和工具應用。

4.“工業(yè)4.0”的實施困境。主要有：（1）實施“工業(yè)4.0”不一定都能減少人員，短期成本可能要增加，因此要思考實現(xiàn)“工業(yè)4.0”如何減少成本。（2）即使感覺自己的企業(yè)上“工業(yè)4.0”的時機成熟了，但也要考慮管理流程梳理+系統(tǒng)實施的同步推進。（3）實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集是“工業(yè)4.0”前端基礎部分，關鍵是把數(shù)據(jù)采集上來干什么用？有些企業(yè)花200～300萬上軟件以為就是實現(xiàn)“工業(yè)4.0”了，其實只是起一個信息采集的作用，充其量是信息系統(tǒng)或模塊集成，離智慧生產(chǎn)的概念還差之甚遠，如果花很大代價采集數(shù)據(jù)而又沒用好，就得不償失。（4）精益生產(chǎn)管理需要展示和控制生產(chǎn)過程并按價值鏈進行分析與優(yōu)化，但有些企業(yè)數(shù)據(jù)的很大部分目前還沒應用起來，或者數(shù)據(jù)的質(zhì)量不高，不足以進行系統(tǒng)優(yōu)化，即每個工序的效率高，但不代表整體最優(yōu)，這都是需要改進的地方。（5）我國部分企業(yè)曾自己開發(fā)了智能化的一些應用，推行過精益生產(chǎn)，對設備監(jiān)控、成本控制都有考慮，但數(shù)據(jù)采集方面有很大的短板。（6）信息化的關鍵要素是人，人的觀念要先轉(zhuǎn)變過來。大家說德國制造企業(yè)很先進，但個人感覺除汽車工業(yè)生產(chǎn)很先進以外，其他產(chǎn)品生產(chǎn)可能跟中國差不多，為什么中國企業(yè)做不好？是因為中國大部分的企業(yè)老板短視，不愿意為未來投資。中國推行企業(yè)信息化、智慧工廠，往往需要國家的政策、資源的支持才愿意行動。另外，“工業(yè)4.0”在企業(yè)推行下去會對員工自主、自律管理產(chǎn)生作用，關鍵是員工是否愿意配合，如何配合？

四、“工業(yè)4.0”對我國的啟示

作為指引未來工業(yè)生產(chǎn)的一種全新概念，德國“工業(yè)4.0”的思路是：在工廠生產(chǎn)新的系統(tǒng)中，產(chǎn)品的組件直接與生產(chǎn)系統(tǒng)溝通，發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令，這樣將改變整個制造過程，整個系統(tǒng)將更加智能，聯(lián)網(wǎng)更加緊密，不同組件之間可以相互溝通，反應更加迅速。德國電子電氣工業(yè)協(xié)會預測：不同部分之間可以相互溝通效率提高30%。我們可以看到，在提倡能源節(jié)省、高效生產(chǎn)的今天，“工業(yè)4.0”將會在未來影響或決定著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展速度。

對中國制造業(yè)有以下幾個建議。第一，要深入了解制造過程，知道別人如何設計制造系統(tǒng)。第二，要了解裝備，然后從裝備的角度去做差異化，尋求能夠達到更大的單位價值的方法。第三，要思考如何去提高產(chǎn)品價值、發(fā)現(xiàn)新的價值。第四，不同水平的企業(yè)從基礎管理抓起，從規(guī)范化、標準化、“兩化融合”等方面分別逐步著手落實。

無論“工業(yè)4.0”，還是CPS，都是帶動信息化和智能化，能夠讓社會運轉(zhuǎn)的更好。德國、美國相對來說，以高端制造為主，要讓中國直接從低端制造，躍升到德國、美國所追求的目標，顯然有非常大的難度。從另一角度來看，我們應該看到信息技術(shù)不斷突破與工業(yè)技術(shù)日益融合將是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。工業(yè)生產(chǎn)將更多基于信息技術(shù)背景下的人、物料與機器之間的互動。無論是“工業(yè)4.0”，還是數(shù)字化生產(chǎn)，在工控軟件技術(shù)方面，這才是國內(nèi)廠商最為迫切尋求突破的技術(shù)環(huán)節(jié)。

總之，直面“工業(yè)4.0”，扒開其華麗的外衣，不崇不媚，探尋切合中國工業(yè)技術(shù)與制造業(yè)信息管理發(fā)展實際的最佳途徑，引領技術(shù)與管理界的發(fā)展，將成為我國管理者和從業(yè)者的責任和義務。我們不要被他們這些所謂的新名詞所困惑，但是也不能固步自封，要在堅持走“兩化深度融合的道路”的同時吸收借鑒國外先進的技術(shù)和管理理念。充分認識到，挑戰(zhàn)與機遇往往是一個硬幣的兩面，發(fā)達國家“再工業(yè)化”也為中國實現(xiàn)跨越式發(fā)展帶來機遇。但總體而言，傳統(tǒng)的行業(yè)邊界將消融，并會產(chǎn)生各種新的活動領域和合作形式。物聯(lián)網(wǎng)、服務網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)將取代傳統(tǒng)封閉性的制造系統(tǒng)成為未來工業(yè)的基礎。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。這些理念對于我們思考探索中國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的模式和路徑都有所啟迪、有所借鑒。

（作者：董鵬系企業(yè)戰(zhàn)略研究員;葉俊系《荊州日報》主編，博士）