王麗

工業(yè)1.0是機(jī)械制造時(shí)代，工業(yè)2.0是電氣化與自動(dòng)化時(shí)代，工業(yè)3.0是電子信息化時(shí)代，“工業(yè)4.0”描繪了一個(gè)通過(guò)人、設(shè)備與產(chǎn)品的實(shí)時(shí)聯(lián)通與有效溝通，構(gòu)建一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的智能制造模式。

2月21日，德國(guó)總理默克爾在聯(lián)邦政府講話中談到，數(shù)字化生產(chǎn)對(duì)德國(guó)的繁榮富裕至關(guān)重要，德國(guó)可以成為“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者，并在歐洲甚至全球推進(jìn)這些標(biāo)準(zhǔn)?！肮I(yè)4.0”是德國(guó)政府2010年正式推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》十大未來(lái)項(xiàng)目之一，它強(qiáng)調(diào)“智能制造”，因此數(shù)字技術(shù)在其中至關(guān)重要，物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等將成為未來(lái)工業(yè)的基礎(chǔ)。

一、穿越歷史看德國(guó)工業(yè)4.0

苦難歷史蹉跎歲月

苦難的歷史步伐中，德國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程也處于不斷摸索的路上。最終歷時(shí)三個(gè)世紀(jì)之久，德國(guó)經(jīng)歷了從“工業(yè)1.0”到“工業(yè)4.0”的華麗轉(zhuǎn)身?？v觀德意志近代歷史，德意志民族歷經(jīng)百年的歐洲戰(zhàn)爭(zhēng)，面臨無(wú)數(shù)次歷史性抉擇，而每一次選擇都夾雜著對(duì)理性的遵從、背叛與摸索。一次次烈性的神秘體驗(yàn)，將德意志民族帶上了與眾不同的歷史岔道口。激情與理性如兩股洪流，在德意志歷史的大潮中，共同塑造了德國(guó)的民族性格、工業(yè)形態(tài)和社會(huì)風(fēng)貌。

【工業(yè)1.0】

長(zhǎng)期的封建割據(jù)和戰(zhàn)爭(zhēng)，阻滯了德國(guó)現(xiàn)代化的步伐，大約遲于英國(guó)半個(gè)多世紀(jì)，德國(guó)資本主義工業(yè)才發(fā)展起來(lái)。18世紀(jì)前后開(kāi)始緩慢進(jìn)入機(jī)器工業(yè)1.0時(shí)代，直到1848年資產(chǎn)階級(jí)革命之后，具有一定規(guī)模效應(yīng)的機(jī)器大工業(yè)才得以確立。普法戰(zhàn)爭(zhēng)等一系列戰(zhàn)爭(zhēng)損耗了大量的人力、財(cái)力和物力。而德意志統(tǒng)一之后的最初幾年，依靠國(guó)內(nèi)人口紅利、戰(zhàn)爭(zhēng)賠款或是對(duì)外的侵略掠奪，德國(guó)的大工業(yè)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管開(kāi)始比較晚，但耗時(shí)很短就完成了產(chǎn)業(yè)革命?！肮I(yè)1.0”使經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)了從純?nèi)肆Φ霓r(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)向工業(yè)以及機(jī)械制造生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型，迅速成為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流模式。

【工業(yè)2.0】

1871年普魯士統(tǒng)一德國(guó)，建立德意志帝國(guó)，到1914年深陷第一次世界大戰(zhàn)的泥潭之前，德國(guó)內(nèi)部的工業(yè)化步伐相對(duì)穩(wěn)健、精力也較為集中在工業(yè)發(fā)展上。19世紀(jì)后半期至20世紀(jì)初“工業(yè)2.0”戰(zhàn)略幫助德國(guó)實(shí)現(xiàn)了電氣化。所謂電氣化革命，就是在勞動(dòng)分工基礎(chǔ)上，借助電力驅(qū)動(dòng)（繼電器、電氣自動(dòng)化控制機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)），實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)品生產(chǎn)。這次的工業(yè)革命成為德國(guó)歷史上的“工業(yè)2.0時(shí)代”。在這一次工業(yè)革命中，零部件生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)更為專業(yè)化的分工，成功地從產(chǎn)品裝備環(huán)節(jié)獨(dú)立出來(lái)，從而使產(chǎn)品的批量生產(chǎn)更為高效、迅速。

理性回歸，發(fā)展是時(shí)代主流

【工業(yè)3.0】

19世紀(jì)后期，由于資本主義的迅猛發(fā)展，德國(guó)對(duì)原材料和海外商品市場(chǎng)的需求也驟增，威廉二世要求與其他老牌殖民國(guó)家共同瓜分地球上“陽(yáng)光下的土地”。德國(guó)與英國(guó)、俄國(guó)等老牌殖民地國(guó)家的矛盾也因此開(kāi)始變得尖銳。20世紀(jì)初期到中期，德意志的理性再次被激情所挾持，第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)將德國(guó)、歐洲乃至世界都帶入了戰(zhàn)爭(zhēng)的陰霾之中。

理性思考、自我反省與批判貫穿于德國(guó)歷史之中。德國(guó)對(duì)歷史的徹底反思，贏得了世界人民的尊重，更為戰(zhàn)后自身的恢復(fù)與發(fā)展贏得了足夠的信任與和平的國(guó)際環(huán)境。當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)的硝煙散去，發(fā)展成為時(shí)代主流。世界工業(yè)進(jìn)步的步伐邁得越來(lái)越大，德國(guó)追趕的節(jié)奏也同樣迅速。戰(zhàn)后，德國(guó)經(jīng)濟(jì)得以迅速恢復(fù)有著綜合性的原因。外部因素諸如得益于馬歇爾計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)援助；內(nèi)部原因則是德國(guó)原本發(fā)達(dá)的工業(yè)體系，同時(shí)先進(jìn)的技術(shù)、管理和優(yōu)秀勞動(dòng)力都是支撐其經(jīng)濟(jì)快速恢復(fù)的軟實(shí)力。1950年到1970年在校大學(xué)生從10萬(wàn)躍升40多萬(wàn)。20世紀(jì)初至70年代，“工業(yè)3.0”在升級(jí)了“工業(yè)2.0”的基礎(chǔ)上，通過(guò)電子和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更為大幅度地解放了人力勞動(dòng)，機(jī)器替代了腦力和體力兩個(gè)層面上的部分工作。生產(chǎn)的自動(dòng)化程度、效率、質(zhì)量、分工合理化程度、設(shè)備精良程度都有了前所未有的提升和突破。二戰(zhàn)后的理性反思使德意志民族更加認(rèn)識(shí)到和平與發(fā)展的重要性。在秉承德意志民族傳統(tǒng)的同時(shí)，德國(guó)社會(huì)的理性與激情各歸其位。這一時(shí)期的德國(guó)貫徹長(zhǎng)期以來(lái)的“社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)”，秉持從傳統(tǒng)中挖掘精髓的發(fā)展理念，兼具與時(shí)俱進(jìn)的激情，積極探索改革的路徑，提出創(chuàng)新性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論與實(shí)踐。

【工業(yè)4.0】

21世紀(jì)的第二個(gè)10年，德國(guó)進(jìn)入了“工業(yè)4.0”時(shí)代。

“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略是在2013年提出的，被認(rèn)為是“第四次工業(yè)革命”的代稱，試圖在制造業(yè)內(nèi)將生產(chǎn)工藝與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，探索一種與時(shí)俱進(jìn)的工業(yè)發(fā)展模式。相比1.0、2.0和3.0，“工業(yè)4.0”時(shí)代通過(guò)應(yīng)用信息物理系統(tǒng)（Cyber-physical System，CPS），使生產(chǎn)更為智能。在一些科幻片里，人類常常會(huì)憂心忡忡，擔(dān)心機(jī)器人將統(tǒng)治世界?！肮I(yè)4.0”時(shí)代讓這種擔(dān)憂似乎變得更為“緊迫”。在機(jī)器與機(jī)器對(duì)話的新時(shí)代，人類似乎變得更加孤單了。

“工業(yè)4.0”包括智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流三個(gè)環(huán)節(jié)，試圖通過(guò)工業(yè)化與信息化的高度融合，使人力在這三個(gè)環(huán)節(jié)中被大大地解放出來(lái)。其中，智能工廠指的是生產(chǎn)過(guò)程的智能化；智能生產(chǎn)指的是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)、3D等高技術(shù)應(yīng)用和管理智能化；智能物流指的是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)高效率物流匹配。

二、科技革命與標(biāo)準(zhǔn)化

“工業(yè)4.0”計(jì)劃并沒(méi)有傳聞中那么神秘和順利。“工業(yè)4.0”這一概念更多情況下被認(rèn)為是對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆，將為德國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至歐洲經(jīng)濟(jì)走出蕭條做出貢獻(xiàn)。默克爾將“工業(yè)4.0”概括為數(shù)字科技、工業(yè)產(chǎn)品、物流共通。

然而，以數(shù)字科技為核心的信息物理系統(tǒng)的應(yīng)用并非德國(guó)的強(qiáng)項(xiàng)。德國(guó)沒(méi)有美國(guó)的科技水平先進(jìn)，也沒(méi)有中國(guó)的巨大互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。

所以，真正實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的藍(lán)圖，德國(guó)需要考慮的問(wèn)題還很多，如：怎樣有效地運(yùn)用無(wú)線網(wǎng)將生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘打通，如何快速學(xué)習(xí)成為信息物理系統(tǒng)領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商。截至目前“工業(yè)4.0”計(jì)劃在德國(guó)本土卻顯得比較低調(diào)。不少企業(yè)和普通人對(duì)其的理解大概是逐步地將科技融入生活、融入細(xì)節(jié)、融入創(chuàng)新。這一計(jì)劃更像是德國(guó)努力描繪的一幅未來(lái)圖景，是一個(gè)理性、分步驟實(shí)施的計(jì)劃。那么，為什么要推動(dòng)“工業(yè)4.0”呢？發(fā)展而非戰(zhàn)爭(zhēng)是世界的主流，在未來(lái)世界中保持國(guó)家的經(jīng)濟(jì)活力和相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，成為德國(guó)及世界各國(guó)目前需要著重考慮的問(wèn)題。首先，這體現(xiàn)了德國(guó)的危機(jī)意識(shí)。面對(duì)不斷變化的世界形勢(shì)，諸如歐元區(qū)經(jīng)濟(jì)不景氣、新興經(jīng)濟(jì)體的群體性崛起，德國(guó)開(kāi)始認(rèn)真反思未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新源頭將是什么。特別是近年來(lái)看到中國(guó)等新興國(guó)家機(jī)械工業(yè)的高速發(fā)展，2013年德國(guó)占到全球機(jī)械出口的16%，中國(guó)占到了11%，分別位列全球第一位和第三位。而“工業(yè)4.0”就是追求制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)更高的質(zhì)量、更精的設(shè)計(jì)、更新的創(chuàng)意。其次，隨著人口紅利的消失，勞動(dòng)力數(shù)量減少、成本驟升，且制造業(yè)對(duì)新生代勞動(dòng)力的吸引力低。

通過(guò)人口紅利維系國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力早已不再是可行的選擇，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)是很多國(guó)家不可回避的命題。而推進(jìn)信息化、更徹底地替代人手勞作的“工業(yè)4.0”，可以克服德國(guó)勞動(dòng)力緊缺的短板，維持制造業(yè)作為第一大產(chǎn)業(yè)部門的長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì)。

最后，“工業(yè)4.0”秉持了理性、嚴(yán)謹(jǐn)和標(biāo)準(zhǔn)化的傳統(tǒng)，用更高的標(biāo)準(zhǔn)化引領(lǐng)信息技術(shù)和工業(yè)的深度結(jié)合。工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)很多時(shí)候也是圍繞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化程度的競(jìng)爭(zhēng)，換句話說(shuō)就是，借助科技實(shí)力將本國(guó)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化水平提高到國(guó)際最先進(jìn)水平。位于瑞士的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織等相關(guān)國(guó)際機(jī)構(gòu)是各國(guó)交涉標(biāo)準(zhǔn)化的重要場(chǎng)所?？萍几锩峁┝艘粋€(gè)新的比拼標(biāo)準(zhǔn)化的歷史契機(jī)。在新能源等重要領(lǐng)域內(nèi)，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵就落在了爭(zhēng)得國(guó)際領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)化水平上。盡管“工業(yè)4.0”還處在一個(gè)藍(lán)圖構(gòu)建的起步階段，但美、德等傳統(tǒng)世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)都高度重視其競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)容，積極構(gòu)建信息物理空間，重視其在國(guó)家整體發(fā)展規(guī)劃中的宏觀布局，部署具有前瞻性的戰(zhàn)略目標(biāo)，并為此積極推動(dòng)研究進(jìn)展。美國(guó)專門組建了“國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心”，德國(guó)也正在大力向企業(yè)和社會(huì)推進(jìn)創(chuàng)新“工業(yè)4.0”的具體落實(shí)。目前“工業(yè)4.0”仍主要適合大型企業(yè)，比如汽車制造商。因?yàn)槠囍圃鞓I(yè)的分工已經(jīng)非常細(xì)了，可能需要在某些工序上安裝傳感器和控制器，把不同的程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，對(duì)汽車制造商而言，走到工業(yè)4.0這個(gè)階段，應(yīng)該說(shuō)是水到渠成。但工業(yè)4.0對(duì)中小企業(yè)來(lái)說(shuō)還有和很多討論的空間。

海爾工業(yè)4.0，全流程互聯(lián)，謀求“全球冰箱行業(yè)效率最高”

模塊化制造方式的建立，為自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。熟悉冰箱行業(yè)的人都知道，一條生產(chǎn)線大約生產(chǎn)上百種型號(hào)的冰箱，如果不按照批次生產(chǎn)，傳統(tǒng)企業(yè)根本無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)?！?00多種型號(hào)，按照每種型號(hào)準(zhǔn)備10個(gè)門體的話，大概需要放置1000多個(gè)門體。如果不是大批量生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)非?；靵y，要么需要時(shí)找不到合適的門，要么身邊的門不是需要的那個(gè)”。在這里，我們看到了另外一番場(chǎng)景：

工人只需將一個(gè)個(gè)冰箱門體隨機(jī)放在吊籠里，生產(chǎn)線就能根據(jù)用戶訂制的型號(hào)自動(dòng)檢索；在冰箱外殼下線車間，兩臺(tái)德國(guó)制造的六軸機(jī)器人將兩個(gè)冰箱U殼從生產(chǎn)線上取下來(lái)，放到U殼自動(dòng)配送生產(chǎn)線的托盤上，整個(gè)過(guò)程用時(shí)僅15秒；在門體智能配送線上，一臺(tái)無(wú)人操控的自動(dòng)運(yùn)輸小車哼著歡快的歌來(lái)回穿梭，前方遇有阻礙，還能自動(dòng)停車……這種智能化的生產(chǎn)流程，完全顛覆了傳統(tǒng)制造模式。

產(chǎn)品批次的變更也變得非常智能。傳統(tǒng)工廠每變更一個(gè)批次的產(chǎn)品，生產(chǎn)線都要停下來(lái)更換模具。但在這里，即便相鄰的是兩個(gè)不同產(chǎn)品，模具也能自動(dòng)切換。“生產(chǎn)完這個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品，系統(tǒng)馬上會(huì)知道下一個(gè)產(chǎn)品型號(hào)是什么樣的，并且能在生產(chǎn)節(jié)拍之內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行伺服換模?！?/p>

在數(shù)字化和智能化方面，海爾工廠的特征是，前端連接供應(yīng)商，后端連接用戶，實(shí)現(xiàn)了全流程的互聯(lián)。在這里，自動(dòng)化不僅是高自動(dòng)化（用機(jī)器代替人工），更關(guān)注滿足用戶對(duì)制造全流程的體驗(yàn)，建立了白電行業(yè)引領(lǐng)的人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器自由交互的自動(dòng)化社區(qū)——在工廠生產(chǎn)線上有1萬(wàn)多個(gè)傳感器。通過(guò)這些傳感器，工廠不僅所有的設(shè)備都可以互相對(duì)話，還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與產(chǎn)品、與用戶的互聯(lián)互通。用戶信息能在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的每一個(gè)操作工位，每個(gè)工位及時(shí)了解到反饋信息后，可以迅速對(duì)產(chǎn)品做進(jìn)一步的優(yōu)化和完善。

海爾全球先進(jìn)的技術(shù)工藝和高度集成的自動(dòng)化設(shè)備，不僅解決了傳統(tǒng)制造業(yè)的用工難、成本高、質(zhì)量無(wú)法保證等問(wèn)題，還實(shí)現(xiàn)了單線產(chǎn)能提升一倍、單位面積產(chǎn)出提升一倍，線體長(zhǎng)度縮小一半、配送距離縮短一半，推動(dòng)海爾工廠率先成為全球冰箱行業(yè)效率最高的工廠。

目前，中國(guó)工業(yè)和制造業(yè)增加值總量都已經(jīng)位居世界第一位；但是中國(guó)工業(yè)質(zhì)量指標(biāo)很多位于世界中下游，中國(guó)工業(yè)和制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率分別排在第50位左右。大家知道，中國(guó)制造業(yè)現(xiàn)在面臨西方發(fā)達(dá)國(guó)家重新重視制造業(yè)，在加速制造業(yè)的回歸和“再工業(yè)”，后面是一些比中國(guó)更低勞動(dòng)力生產(chǎn)成本在承接制造業(yè)的轉(zhuǎn)移。

“中國(guó)制造2025”的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，在這個(gè)過(guò)程中，我們可以學(xué)習(xí)和借鑒德國(guó)“工業(yè)4.0”的理念，支撐中國(guó)制造質(zhì)量和品牌向世界先進(jìn)水平追趕，要看到新中國(guó)成立以來(lái)我們?nèi)〉玫木薮罂萍歼M(jìn)步成就，同時(shí)還要認(rèn)真學(xué)習(xí)他國(guó)經(jīng)驗(yàn)，跟進(jìn)時(shí)代步伐，以積極的心態(tài)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命的浪潮。