王麗

工業(yè)1.0是機械制造時代，工業(yè)2.0是電氣化與自動化時代，工業(yè)3.0是電子信息化時代，“工業(yè)4.0”描繪了一個通過人、設(shè)備與產(chǎn)品的實時聯(lián)通與有效溝通，構(gòu)建一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的智能制造模式。

2月21日，德國總理默克爾在聯(lián)邦政府講話中談到，數(shù)字化生產(chǎn)對德國的繁榮富裕至關(guān)重要，德國可以成為“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)的推動者，并在歐洲甚至全球推進(jìn)這些標(biāo)準(zhǔn)?！肮I(yè)4.0”是德國政府2010年正式推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》十大未來項目之一，它強調(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)等將成為未來工業(yè)的基礎(chǔ)。

一、穿越歷史看德國工業(yè)4.0

苦難歷史蹉跎歲月

苦難的歷史步伐中，德國的工業(yè)化進(jìn)程也處于不斷摸索的路上。最終歷時三個世紀(jì)之久，德國經(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，面臨無數(shù)次歷史性抉擇，而每一次選擇都夾雜著對理性的遵從、背叛與摸索。一次次烈性的神秘體驗，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，共同塑造了德國的民族性格、工業(yè)形態(tài)和社會風(fēng)貌。

【工業(yè)1.0】

長期的封建割據(jù)和戰(zhàn)爭，阻滯了德國現(xiàn)代化的步伐，大約遲于英國半個多世紀(jì)，德國資本主義工業(yè)才發(fā)展起來。18世紀(jì)前后開始緩慢進(jìn)入機器工業(yè)1.0時代，直到1848年資產(chǎn)階級革命之后，具有一定規(guī)模效應(yīng)的機器大工業(yè)才得以確立。普法戰(zhàn)爭等一系列戰(zhàn)爭損耗了大量的人力、財力和物力。而德意志統(tǒng)一之后的最初幾年，依靠國內(nèi)人口紅利、戰(zhàn)爭賠款或是對外的侵略掠奪，德國的大工業(yè)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管開始比較晚，但耗時很短就完成了產(chǎn)業(yè)革命?！肮I(yè)1.0”使經(jīng)濟社會實現(xiàn)了從純?nèi)肆Φ霓r(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)向工業(yè)以及機械制造生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型，迅速成為帶動經(jīng)濟發(fā)展的主流模式。

【工業(yè)2.0】

1871年普魯士統(tǒng)一德國，建立德意志帝國，到1914年深陷第一次世界大戰(zhàn)的泥潭之前，德國內(nèi)部的工業(yè)化步伐相對穩(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)略幫助德國實現(xiàn)了電氣化。所謂電氣化革命，就是在勞動分工基礎(chǔ)上，借助電力驅(qū)動（繼電器、電氣自動化控制機械設(shè)備生產(chǎn)），實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)品生產(chǎn)。這次的工業(yè)革命成為德國歷史上的“工業(yè)2.0時代”。在這一次工業(yè)革命中，零部件生產(chǎn)實現(xiàn)更為專業(yè)化的分工，成功地從產(chǎn)品裝備環(huán)節(jié)獨立出來，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，德國對原材料和海外商品市場的需求也驟增，威廉二世要求與其他老牌殖民國家共同瓜分地球上“陽光下的土地”。德國與英國、俄國等老牌殖民地國家的矛盾也因此開始變得尖銳。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、歐洲乃至世界都帶入了戰(zhàn)爭的陰霾之中。

理性思考、自我反省與批判貫穿于德國歷史之中。德國對歷史的徹底反思，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際環(huán)境。當(dāng)戰(zhàn)爭的硝煙散去，發(fā)展成為時代主流。世界工業(yè)進(jìn)步的步伐邁得越來越大，德國追趕的節(jié)奏也同樣迅速。戰(zhàn)后，德國經(jīng)濟得以迅速恢復(fù)有著綜合性的原因。外部因素諸如得益于馬歇爾計劃的經(jīng)濟援助；內(nèi)部原因則是德國原本發(fā)達(dá)的工業(yè)體系，同時先進(jìn)的技術(shù)、管理和優(yōu)秀勞動力都是支撐其經(jīng)濟快速恢復(fù)的軟實力。1950年到1970年在校大學(xué)生從10萬躍升40多萬。20世紀(jì)初至70年代，“工業(yè)3.0”在升級了“工業(yè)2.0”的基礎(chǔ)上，通過電子和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更為大幅度地解放了人力勞動，機器替代了腦力和體力兩個層面上的部分工作。生產(chǎn)的自動化程度、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，德國社會的理性與激情各歸其位。這一時期的德國貫徹長期以來的“社會市場經(jīng)濟”，秉持從傳統(tǒng)中挖掘精髓的發(fā)展理念，兼具與時俱進(jìn)的激情，積極探索改革的路徑，提出創(chuàng)新性的經(jīng)濟發(fā)展理論與實踐。

【工業(yè)4.0】

21世紀(jì)的第二個10年，德國進(jìn)入了“工業(yè)4.0”時代。

“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)工藝與計算機技術(shù)、信息技術(shù)、軟件與自動化技術(shù)相結(jié)合，探索一種與時俱進(jìn)的工業(yè)發(fā)展模式。相比1.0、2.0和3.0，“工業(yè)4.0”時代通過應(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，人類常常會憂心忡忡，擔(dān)心機器人將統(tǒng)治世界?！肮I(yè)4.0”時代讓這種擔(dān)憂似乎變得更為“緊迫”。在機器與機器對話的新時代，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)、智能物流三個環(huán)節(jié)，試圖通過工業(yè)化與信息化的高度融合，使人力在這三個環(huán)節(jié)中被大大地解放出來。其中，智能工廠指的是生產(chǎn)過程的智能化；智能生產(chǎn)指的是整個企業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)人機互動、3D等高技術(shù)應(yīng)用和管理智能化；智能物流指的是通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)連接，實現(xiàn)高效率物流匹配。

二、科技革命與標(biāo)準(zhǔn)化

“工業(yè)4.0”計劃并沒有傳聞中那么神秘和順利?！肮I(yè)4.0”這一概念更多情況下被認(rèn)為是對傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆，將為德國經(jīng)濟發(fā)展，甚至歐洲經(jīng)濟走出蕭條做出貢獻(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)用并非德國的強項。德國沒有美國的科技水平先進(jìn)，也沒有中國的巨大互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟市場。

所以，真正實現(xiàn)“工業(yè)4.0”的藍(lán)圖，德國需要考慮的問題還很多，如：怎樣有效地運用無線網(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”計劃在德國本土卻顯得比較低調(diào)。不少企業(yè)和普通人對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。這一計劃更像是德國努力描繪的一幅未來圖景，是一個理性、分步驟實施的計劃。那么，為什么要推動“工業(yè)4.0”呢？發(fā)展而非戰(zhàn)爭是世界的主流，在未來世界中保持國家的經(jīng)濟活力和相對競爭優(yōu)勢，成為德國及世界各國目前需要著重考慮的問題。首先，這體現(xiàn)了德國的危機意識。面對不斷變化的世界形勢，諸如歐元區(qū)經(jīng)濟不景氣、新興經(jīng)濟體的群體性崛起，德國開始認(rèn)真反思未來經(jīng)濟增長的新源頭將是什么。特別是近年來看到中國等新興國家機械工業(yè)的高速發(fā)展，2013年德國占到全球機械出口的16%，中國占到了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、更新的創(chuàng)意。其次，隨著人口紅利的消失，勞動力數(shù)量減少、成本驟升，且制造業(yè)對新生代勞動力的吸引力低。

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

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)的競爭很多時候也是圍繞國際標(biāo)準(zhǔn)化程度的競爭，換句話說就是，借助科技實力將本國技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化水平提高到國際最先進(jìn)水平。位于瑞士的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織等相關(guān)國際機構(gòu)是各國交涉標(biāo)準(zhǔn)化的重要場所?？萍几锩峁┝艘粋€新的比拼標(biāo)準(zhǔn)化的歷史契機。在新能源等重要領(lǐng)域內(nèi)，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢的關(guān)鍵就落在了爭得國際領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)化水平上。盡管“工業(yè)4.0”還處在一個藍(lán)圖構(gòu)建的起步階段，但美、德等傳統(tǒng)世界工業(yè)強國都高度重視其競爭內(nèi)容，積極構(gòu)建信息物理空間，重視其在國家整體發(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)，并為此積極推動研究進(jìn)展。美國專門組建了“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心”，德國也正在大力向企業(yè)和社會推進(jìn)創(chuàng)新“工業(yè)4.0”的具體落實。目前“工業(yè)4.0”仍主要適合大型企業(yè)，比如汽車制造商。因為汽車制造業(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，把不同的程序通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，對汽車制造商而言，走到工業(yè)4.0這個階段，應(yīng)該說是水到渠成。但工業(yè)4.0對中小企業(yè)來說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，為自動化、數(shù)字化、智能化奠定了堅實基礎(chǔ)。熟悉冰箱行業(yè)的人都知道，一條生產(chǎn)線大約生產(chǎn)上百種型號的冰箱，如果不按照批次生產(chǎn)，傳統(tǒng)企業(yè)根本無法運轉(zhuǎn)?！?00多種型號，按照每種型號準(zhǔn)備10個門體的話，大概需要放置1000多個門體。如果不是大批量生產(chǎn)，現(xiàn)場可能會非?；靵y，要么需要時找不到合適的門，要么身邊的門不是需要的那個”。在這里，我們看到了另外一番場景：

工人只需將一個個冰箱門體隨機放在吊籠里，生產(chǎn)線就能根據(jù)用戶訂制的型號自動檢索；在冰箱外殼下線車間，兩臺德國制造的六軸機器人將兩個冰箱U殼從生產(chǎn)線上取下來，放到U殼自動配送生產(chǎn)線的托盤上，整個過程用時僅15秒；在門體智能配送線上，一臺無人操控的自動運輸小車哼著歡快的歌來回穿梭，前方遇有阻礙，還能自動停車……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)工廠每變更一個批次的產(chǎn)品，生產(chǎn)線都要停下來更換模具。但在這里，即便相鄰的是兩個不同產(chǎn)品，模具也能自動切換?！吧a(chǎn)完這個型號的產(chǎn)品，系統(tǒng)馬上會知道下一個產(chǎn)品型號是什么樣的，并且能在生產(chǎn)節(jié)拍之內(nèi)自動進(jìn)行伺服換模。”

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，實現(xiàn)了全流程的互聯(lián)。在這里，自動化不僅是高自動化（用機器代替人工），更關(guān)注滿足用戶對制造全流程的體驗，建立了白電行業(yè)引領(lǐng)的人與機器、機器與機器自由交互的自動化社區(qū)——在工廠生產(chǎn)線上有1萬多個傳感器。通過這些傳感器，工廠不僅所有的設(shè)備都可以互相對話，還實現(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間到達(dá)現(xiàn)場的每一個操作工位，每個工位及時了解到反饋信息后，可以迅速對產(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)量無法保證等問題，還實現(xiàn)了單線產(chǎn)能提升一倍、單位面積產(chǎn)出提升一倍，線體長度縮小一半、配送距離縮短一半，推動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；但是中國工業(yè)質(zhì)量指標(biāo)很多位于世界中下游，中國工業(yè)和制造業(yè)勞動生產(chǎn)率分別排在第50位左右。大家知道，中國制造業(yè)現(xiàn)在面臨西方發(fā)達(dá)國家重新重視制造業(yè)，在加速制造業(yè)的回歸和“再工業(yè)”，后面是一些比中國更低勞動力生產(chǎn)成本在承接制造業(yè)的轉(zhuǎn)移。

“中國制造2025”的目標(biāo)就是要實現(xiàn)中國制造由制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變，在這個過程中，我們可以學(xué)習(xí)和借鑒德國“工業(yè)4.0”的理念，支撐中國制造質(zhì)量和品牌向世界先進(jìn)水平追趕，要看到新中國成立以來我們?nèi)〉玫木薮罂萍歼M(jìn)步成就，同時還要認(rèn)真學(xué)習(xí)他國經(jīng)驗，跟進(jìn)時代步伐，以積極的心態(tài)應(yīng)對新一輪科技革命的浪潮。