德國中部小鎮(zhèn)凱澤斯勞滕的未來工廠車間里，三個輸液袋似的容器被懸置在生產(chǎn)線上方，里面分別裝著紅、黃、藍(lán)三種顏色的肥皂液。順著下垂到流水線上的軟管，肥皂液流入流水線上不斷傳遞過來的空塑料瓶里。

不過，是哪種顏色的肥皂液進(jìn)入瓶子?如果是混合的，比例如何?應(yīng)該蓋上什么顏色的瓶蓋?標(biāo)簽上寫什么?這一切都將由貼在塑料瓶背面的四方形黏紙—一個存儲著“產(chǎn)品記憶”的電腦芯片來指示設(shè)備完成。

作為德國人工智能研究中心建造的未來工廠模型的一部分，這條生產(chǎn)線是未來智能工廠的理想，亦是德國實(shí)踐工業(yè)4.0的一個標(biāo)本。

自2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出以來，工業(yè)4.0迅速成為德國的另一個標(biāo)簽，并在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪的工業(yè)轉(zhuǎn)型競賽。在中小制造業(yè)企業(yè)云集的中國，工業(yè)4.0的概念也備受追捧，被各地政府列入工業(yè)轉(zhuǎn)型的方案當(dāng)中，然而，在德國，工業(yè)4.0的真相到底是什么?遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于德國制造企業(yè)的中國氣壓，在工業(yè)4.0的熱炒之下，如何尋找適合自己的轉(zhuǎn)型?

產(chǎn)品指揮機(jī)器

“工業(yè)4.0為德國提供了一個機(jī)會，使其進(jìn)一步鞏固其作為生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和IT業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位。”德國工程院院長孔翰寧(Henning Kagermann)教授如此評價工業(yè)4.0。

集政治、科學(xué)和產(chǎn)業(yè)之力，從而達(dá)到在社會和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的具體目標(biāo)，工業(yè)4.0無疑是實(shí)現(xiàn)社會與經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的典型的德國模式。雖然它并非德國實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型的唯一路徑，但其自身的重要性和巨大潛力讓德國政府視之為首選。

在2013年才被正式推出的工業(yè)4.0概念，實(shí)際上早在2010年就已存在。當(dāng)年7月，德國政府發(fā)布《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》，工業(yè)4.0是該戰(zhàn)略確定的十大未來項(xiàng)目之一。按照規(guī)劃，德國政府將投資2億歐元，在10-15年的時間里，通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)完成大生產(chǎn)，最大程度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全自動化、個性化、彈性化、自我優(yōu)化和提高生產(chǎn)資源效率，降低生產(chǎn)成本的全新生產(chǎn)方式，以實(shí)現(xiàn)革命性、大幅度提高生產(chǎn)力的最終目標(biāo)。

工業(yè)自動化是德國得以啟動工業(yè)4.0的重要前提之一，主要是在機(jī)械制造和電氣工程領(lǐng)域。目前在德國和國際制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”，正是將機(jī)械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部，是一種特定應(yīng)用設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示，這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場效益高達(dá)200億歐元，而這個數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。

有專家預(yù)計(jì)，不斷推廣的工業(yè)4.0將為德國的西門子、ABB、通快(Trumpf)等機(jī)械和電氣設(shè)備生產(chǎn)商，以及菲尼克斯電氣(Phoenix Contact)、浩亭(Harting)以及魏德米勒(Weidmuller)等中小企業(yè)帶來大量訂單。

德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署專家Jerome Hull在接受時代周報記者專訪時表示，工業(yè)4.0是運(yùn)用智能去創(chuàng)建更靈活的生產(chǎn)程序、支持制造業(yè)的革新以及更好地服務(wù)消費(fèi)者，它代表著集中生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。

“所謂的系統(tǒng)應(yīng)用、智能生產(chǎn)工藝和工業(yè)制造，并不是簡單的一種生產(chǎn)過程，而是產(chǎn)品和機(jī)器的溝通交流，產(chǎn)品來告訴機(jī)器該怎么做。”Jerome Hull對時代周報記者說，“生產(chǎn)智能化在未來是可行的， 將工廠、產(chǎn)品和智能服務(wù)通聯(lián)起來，將是全球在新的制造業(yè)時代一件非常正常的事情。”

工業(yè)4.0是涉及諸多不同企業(yè)、部門和領(lǐng)域，以不同速度發(fā)展的漸進(jìn)性過程，跨行業(yè)、跨部門的協(xié)作成為必然。同樣是在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上，由德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)、德國電氣和電子工業(yè)聯(lián)合會(ZVEI)以及德國信息技術(shù)、通訊、新媒體協(xié)會(BITKOM)三個專業(yè)協(xié)會共同建立的工業(yè)4.0平臺正式成立。

中小企業(yè)缺席

現(xiàn)階段，德國工業(yè)4.0計(jì)劃正由德國人工智能研究所的智能工廠與眾多和信息技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、激光感應(yīng)技術(shù)相關(guān)企業(yè)合作，進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，其中部分研究成果已在德國的大企業(yè)中進(jìn)行嘗試性實(shí)施。

Jerome Hull向時代周報記者坦言，從本質(zhì)上來講，德國的工業(yè)4.0仍處于初始階段，在這個階段更多地是“研究和開發(fā)”。

“與工業(yè)4.0相關(guān)的應(yīng)用程序和解決方案的完成是漸進(jìn)的過程。在我們正式向市場推出和工業(yè)4.0相關(guān)的實(shí)質(zhì)產(chǎn)品之前，還需要一段時間。”Jerome Hull對時代周報記者說。

2013年年初，VDMA、ZVEI和BITKOM提出了一項(xiàng)名為“工業(yè)4.0前景”的調(diào)查。調(diào)查顯示，在參與調(diào)查的278家企業(yè)中，47%的企業(yè)表示已經(jīng)積極參與工業(yè)4.0計(jì)劃，18%的企業(yè)參加了對工業(yè)4.0計(jì)劃的研究，12%的企業(yè)則已經(jīng)開始實(shí)施工業(yè)4.0計(jì)劃。

根據(jù)Jerome Hull及其同事的研究，目前參與到德國工業(yè)4.0項(xiàng)目中的企業(yè)是特定產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的特定企業(yè)，其中以大企業(yè)和大機(jī)構(gòu)為主，如博世、西門子等，并且他們的積極性頗高。中小型企業(yè)的參與度卻始終很低。

德國大約有330多萬中小企業(yè)，他們是德國經(jīng)濟(jì)的支柱和推動力量。對于工業(yè)4.0，大部分中小型企業(yè)仍持觀望態(tài)度，都在等待合適的市場框架形成。

據(jù)德國明鏡周刊報道，德國復(fù)興信貸銀行(KfW)公布的一項(xiàng)調(diào)查報告顯示，約28%的德國中小企業(yè)準(zhǔn)備投資研發(fā)新產(chǎn)品，其創(chuàng)新意愿連續(xù)3年下降，甚至要低于2007-2009年金融危機(jī)期間，就連以往最具創(chuàng)新動力的機(jī)械制造、電子和化工領(lǐng)域的企業(yè)也創(chuàng)新乏力。德國復(fù)興信貸銀行首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家佐伊納表示，中小企業(yè)創(chuàng)新意愿下降將直接影響到德國經(jīng)濟(jì)的國際競爭力和德國工業(yè)強(qiáng)國的地位。

如何推動更多的中小型企業(yè)參與，成了發(fā)展工業(yè)4.0的最大挑戰(zhàn)之一。

Jerome Hull認(rèn)為，工業(yè)4.0自身面對的挑戰(zhàn)首先必須得到解決。“其中一個主要挑戰(zhàn)是，越來越多的機(jī)器和產(chǎn)品將通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)彼此溝通，用于控制流通的大數(shù)據(jù)將會對每個人開放。很多企業(yè)都提出疑問，在未來，誰來控制這些大數(shù)據(jù)，誰來操控這整個系統(tǒng)?我們需要回答這些問題，才能進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)參與到工業(yè)4.0中，尤其是中小型企業(yè)。”

誰來制定標(biāo)準(zhǔn)?

大數(shù)據(jù)的操控權(quán)歸屬背后，是來自數(shù)據(jù)安全的挑戰(zhàn)。

根據(jù)德國DE雜志對該問題的解釋，“安全”在這里有兩層含義：一方面，人們所獲取的數(shù)據(jù)必須可信的，另一方面他們必須具有安全防盜功能，可以免遭外部的竊取或損害，如黑客攻擊、間諜。

“誰來保證安全的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這是主要的問題。包括政府、研究人員和企業(yè)在內(nèi)的所有人員都同意，我們需要有新的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)際有效地執(zhí)行新的解決方案。”Jerome Hull對時代周報記者說。

標(biāo)準(zhǔn)化的缺失實(shí)際上是德國工業(yè)4.0項(xiàng)目推行過程中所遭遇的另一個困難。設(shè)備不僅必須會說話，而且必須講同一種語言，即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”。

德國正致力成為這個標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推廣者。德國總理默克爾認(rèn)為，德國可成為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的推動者，并在歐洲甚至全球推行這些標(biāo)準(zhǔn)。

德國官方并沒有透露這些標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容，但據(jù)悉，標(biāo)準(zhǔn)的制定工作正在緊鑼密鼓地進(jìn)行當(dāng)中。近日，工業(yè)4.0平臺剛剛發(fā)布了一個工業(yè)數(shù)據(jù)空間，訪問者可以通過該空間獲取世界上所有工業(yè)的信息。這個空間有著統(tǒng)一的“接口”標(biāo)準(zhǔn)，并且允許所有人對其進(jìn)行訪問。

探索標(biāo)準(zhǔn)化的還有他人。事實(shí)是，為了應(yīng)對去工業(yè)化、將物聯(lián)網(wǎng)和智能服務(wù)引入制造業(yè)的國家并不止德國一個。盡管提法不同，但內(nèi)容卻類似，如美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等。而中國制造業(yè)頂層設(shè)計(jì)—“中國制造2025”也有望在今年上半年推出。

2014年11月李克強(qiáng)總理訪問德國期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國將開展工業(yè)4.0合作，該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。而借鑒德國工業(yè)4.0計(jì)劃，是“中國制造2025”的既定方略。

德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署中國事務(wù)專家Christina Otte在接受記者書面采訪時認(rèn)為，中國工業(yè)轉(zhuǎn)型在中國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長模式的過程中扮演著重要角色。中國政府試圖重新去平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展，即減少以投資和出口為基礎(chǔ)的增長，尋求更多的來自內(nèi)需驅(qū)動的增長。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，中國需要實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化。為了保持GDP在一個穩(wěn)定的增長水平上，它需要從勞動密集型生產(chǎn)模式切換至高效的高科技生產(chǎn)模式。勞動力成本急劇上漲，并且在將來仍會繼續(xù)擴(kuò)大。中國將在不久的將來面臨合格人才的短缺。從長期來看，只有那些進(jìn)入高端制造業(yè)的企業(yè)才有機(jī)會留在市場里。這種由現(xiàn)代化所帶來的壓力將影響到中國幾乎所有的行業(yè)，而工業(yè)自動化和新一代信息技術(shù)的集成是關(guān)鍵。

“德國的工業(yè)4.0可以為中國提供一種未來工業(yè)發(fā)展的模式，幫助中國解決眼下所面臨的一些挑戰(zhàn)，如資源和能源效益、城市生產(chǎn)和人口變化等。”Christina Otte說。