如果把CPS比喻成火車頭，互聯(lián)網(wǎng)就是鐵路：有了互聯(lián)網(wǎng)，CPS的作用才能發(fā)揮出來;用“火車”運(yùn)送“服務(wù)”就具有了經(jīng)濟(jì)性。工業(yè)4.0時(shí)代來襲，互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)其前進(jìn)的東風(fēng)。工業(yè)4.0將是個(gè)漫長的演進(jìn)過程，我國在發(fā)展過程中需要保持冷靜的頭腦，防止拔苗助長。

借互聯(lián)網(wǎng)的東風(fēng) 敲開我國工業(yè)4.0的大門

中國也提出了要實(shí)施“中國制造2025”，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國，并上升到了“中國夢”組成部分的高度，這就是中國的工業(yè)4.0版本，而問題是，我們的工業(yè)2.0，工業(yè)3.0在哪里呢?中國是一個(gè)相對特別的社會(huì)，我們不是脫胎于發(fā)達(dá)資本主義經(jīng)濟(jì)形態(tài)，而是脫胎于半封建半殖民社會(huì)，沒有經(jīng)過工業(yè)革命的洗禮，生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，改革開放以來，我們從生產(chǎn)力極度落后的農(nóng)耕文明直接一步邁進(jìn)到工業(yè)文明，表面上看是生產(chǎn)大繁榮，中國制造風(fēng)靡全球，而實(shí)質(zhì)上這個(gè)繁榮是來自于我們泱泱大國擁有充足的廉價(jià)生產(chǎn)力，還有豐富的各種資源，我們輸出的也只是廉價(jià)生產(chǎn)力和最基礎(chǔ)的生產(chǎn)制造，對于追求更先進(jìn)的生產(chǎn)力，對于工業(yè)4.0，我們的根基是不穩(wěn)的，我們是手工作業(yè)、工業(yè)1.0、2.0、3.0混雜在一起度過了改革開放的30多年，我們沒有在工業(yè)2.0、工業(yè)3.0中得到充分的沉淀和積累，而這些正是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。

目前在中低端制造業(yè)，我們存在產(chǎn)能過剩的問題，發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)線逐步遷移到越南、泰國、緬甸等東南亞等國家，那里的生產(chǎn)力更便宜，當(dāng)?shù)貫榇龠M(jìn)工業(yè)發(fā)展給出的優(yōu)惠政策更誘人;而擁有自主產(chǎn)權(quán)的高端制造業(yè)，我們與歐美日韓等發(fā)達(dá)國家相比仍有不小的差距。現(xiàn)實(shí)就是目前中國的工業(yè)處于中間地帶，首尾兩端受到擠壓，廣州話里有一句俗語“兩頭不到岸”，這是最難受的狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下提工業(yè)4.0注定是得其形而不得其神，所以我們看到的國內(nèi)關(guān)于工業(yè)4.0提得最多的就是以機(jī)器人代替人，產(chǎn)線智能化，生產(chǎn)率得到多少多少的提升，這只是形。那“神”是什么“神”就是你生產(chǎn)什么。

西方發(fā)達(dá)國家提出工業(yè)4.0還有一個(gè)背景是它們過去基礎(chǔ)勞動(dòng)力不足，或者勞動(dòng)力成本太高，于是把產(chǎn)線地放到了中國，因?yàn)檫@里有充足的而廉價(jià)的勞動(dòng)力，多年以后，發(fā)現(xiàn)這些地方的勞動(dòng)力的價(jià)格也逐漸上升了(雖然現(xiàn)在還有越南、緬甸等地過渡，但這些地方的勞動(dòng)力價(jià)格也必然會(huì)隨時(shí)間增加)，另外，產(chǎn)線離自己太遠(yuǎn)，可控性太差，還時(shí)不時(shí)都有什么雇傭童工、排污超標(biāo)啊等麻煩事情受到人權(quán)組織、環(huán)保組織的抨擊。既然現(xiàn)在工業(yè)4.0可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，智能生產(chǎn)，不需要太多人工作業(yè)了，那干脆把產(chǎn)線挪回國內(nèi)吧，既省錢又省事，還能幫助政府改善下失業(yè)率。既考慮了未來的產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)，又考慮了當(dāng)下的生產(chǎn)力提升，這是他們這么風(fēng)風(fēng)火火地搞工業(yè)4.0的原因。

然而，對中國而言，工業(yè)4.0意味著什么呢?過去二十幾年里中國取得了令人矚目的發(fā)展，其很大程度上是歸功于人口紅利，改革開放以來，歐美日韓港臺(tái)等外來資本的進(jìn)入，珠三角、長三角等地區(qū)加工制造業(yè)大規(guī)模興起，同時(shí)隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，大量農(nóng)村人口涌向城市，進(jìn)入工廠，在相當(dāng)長一段時(shí)間里，廉價(jià)勞動(dòng)力成為中國的一個(gè)標(biāo)志。

其實(shí)這中間的矛盾已經(jīng)很明顯了，一方面是中國以人口紅利作為發(fā)展的動(dòng)力，另一方面發(fā)達(dá)國家希望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線智能化，減少用工規(guī)模，提高生產(chǎn)率。這個(gè)矛盾意味著什么呢?最簡單來說，一旦發(fā)達(dá)國家工業(yè)4.0落地實(shí)施發(fā)揮效用了，就意味著我們不能代工iphone了，以后只能代工小米了。但，中國像小米這樣的企業(yè)有什么呢?缺乏創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的小米模式又能走多遠(yuǎn)呢?

更重要的問題，被機(jī)器代替的人將去往何處?據(jù)媒體報(bào)道，富士康昆山工廠自2010年投入巨資對車間進(jìn)行自動(dòng)化改造，采用自主研發(fā)機(jī)械手臂上線生產(chǎn)，在其中的一個(gè)生產(chǎn)流程中，15臺(tái)設(shè)備在3名工人的看護(hù)下，一天就可以生產(chǎn)130萬件中間產(chǎn)品，而在過去則需要幾百名工人在同一條生產(chǎn)線上接力24小時(shí)作業(yè)。自從自動(dòng)化產(chǎn)線上線以來，富士康昆山工廠前后共裁減掉5萬人。

敲開工業(yè)4.0之門

2013年4月，德國頒布了《關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》白皮書，標(biāo)志著工業(yè)4.0的概念正式誕生。這一概念此后迅速席卷全球，并成為我國的熱門話題。

《工業(yè)4.0：即將來襲的第四次工業(yè)革命》一書，由德國多位資深業(yè)界人士合著，對技術(shù)問題進(jìn)行了較為深入的探討，有較高的權(quán)威性和參考價(jià)值，但該書的概括性很強(qiáng)，技術(shù)涉及較淺，導(dǎo)致了很多爭議。要理解這本書，就要了解更多的背景。

工業(yè)4.0的特征，是將信息物理系統(tǒng)(CPS：Cyber Physical System，又譯賽博物理系統(tǒng))用于生產(chǎn)、營銷、研發(fā)、服務(wù)等各個(gè)方面，全面深入地推進(jìn)智能化。CPS是由信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)深度融合而成的，可智能化地應(yīng)對系統(tǒng)內(nèi)外部狀態(tài)與環(huán)境的變化。在工業(yè)4.0時(shí)代，典型的常規(guī)生產(chǎn)將無人值守，設(shè)備自主協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)定制化的產(chǎn)品。這樣，工人就能從一線的生產(chǎn)勞動(dòng)中解脫出來，轉(zhuǎn)而從事維護(hù)、創(chuàng)新、優(yōu)化、服務(wù)等技術(shù)含量高的工作并創(chuàng)造更高的價(jià)值，那時(shí)他們不僅收入更高，也會(huì)更自由。所以，工業(yè)4.0不僅會(huì)帶來技術(shù)進(jìn)步，也為人類社會(huì)勾勒出更加美好的未來。

互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)工業(yè)4.0的東風(fēng)

在技術(shù)革命的過程中，技術(shù)進(jìn)步不是孤立事件：某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的出現(xiàn)，就像倒下一塊多米諾骨牌，會(huì)引發(fā)一系列的創(chuàng)新和變革。關(guān)鍵技術(shù)之所以重要，是因?yàn)樗転槠渌夹g(shù)的誕生創(chuàng)造條件、提供平臺(tái)，直接或間接地促進(jìn)其他技術(shù)的發(fā)展。所以，認(rèn)識技術(shù)革命，不僅要重視關(guān)鍵技術(shù)本身，更要理解技術(shù)間的關(guān)聯(lián)，才能看到技術(shù)發(fā)展的全貌和邏輯。在這樣的視野下，我們可以看看前三次工業(yè)革命的歷程。

第一次工業(yè)革命是蒸汽機(jī)催生的。它解決了機(jī)械動(dòng)力問題，為紡織、運(yùn)輸、冶金等行業(yè)的機(jī)器化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ);機(jī)器的廣泛使用又進(jìn)一步帶動(dòng)了機(jī)械制造、材料技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而引發(fā)了內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生，為第二次技術(shù)革命鋪平道路。

在第二次工業(yè)革命中，電氣設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。在這場革命中，流水線起到了關(guān)鍵的作用。流水線的建設(shè)思路，是將復(fù)雜的生產(chǎn)過程分解為簡單、標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)作。由于這些動(dòng)作恰好適合機(jī)器完成，就為電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用搭建了平臺(tái)、開拓了空間，并為控制技術(shù)的發(fā)展以及自動(dòng)化產(chǎn)線的誕生奠定了基礎(chǔ)。

第三次工業(yè)革命是信息技術(shù)推動(dòng)的。PLC、DSC等控制設(shè)備的應(yīng)用，提升了生產(chǎn)效率和加工精度，還帶動(dòng)了機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等工具的產(chǎn)生。在數(shù)控機(jī)床內(nèi)部和自動(dòng)化的流水線上，機(jī)器幾乎代替了所有的體力勞動(dòng)，把操作工變成了“控制單元”：通過電話、按鈕、計(jì)算機(jī)來收集、處理和發(fā)送信息。這時(shí)，就來到了工業(yè)4.0的門檻上。

推進(jìn)工業(yè)4.0，只關(guān)注技術(shù)邏輯是不夠的。無人工廠是工業(yè)4.0的終極目標(biāo)之一。但是，最初的無人工廠早在1984年就誕生了，但卻沒有被企業(yè)界采納。為了避免重蹈覆轍，還要理解背后的原因。先進(jìn)技術(shù)能否被企業(yè)采用，本質(zhì)上取決于經(jīng)濟(jì)因素。例如，國內(nèi)機(jī)器人的使用量很少，因?yàn)閯趧?dòng)力成本低，采用機(jī)器人不合算。過去建無人工廠，經(jīng)濟(jì)上往往不合算。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，要把生產(chǎn)過程拆分成適合機(jī)器自動(dòng)完成的簡單動(dòng)作;生產(chǎn)越復(fù)雜，拆出的環(huán)節(jié)就越多、投資就越大、經(jīng)濟(jì)性就越差。同時(shí)，這種產(chǎn)線往往缺乏柔性，只能生產(chǎn)相對固定的產(chǎn)品，難以適應(yīng)市場的變化。可喜的是，隨著工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、PLC等智能設(shè)備的發(fā)展，現(xiàn)在建設(shè)全自動(dòng)產(chǎn)線的復(fù)雜度和成本逐漸降低，無人工廠逐漸逼近經(jīng)濟(jì)可行的門檻。

在生產(chǎn)過剩的年代，經(jīng)濟(jì)增長要依靠更好的服務(wù)，工業(yè)4.0推崇個(gè)性化定制就是這個(gè)原因。但要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制，僅改變工廠是不夠的,如何得知用戶需求?設(shè)計(jì)成本和效率如何?如何獲得后續(xù)服務(wù)?部件質(zhì)量和交貨期能否保證、采購成本如何?應(yīng)對這些空前的挑戰(zhàn)，必須依靠互聯(lián)網(wǎng)，將用戶、研發(fā)、服務(wù)、銷售、供應(yīng)商聯(lián)系在一起，形成全新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，就可更經(jīng)濟(jì)地解決這些問題。

所以，推動(dòng)工業(yè)4.0的“東風(fēng)”其實(shí)是互聯(lián)網(wǎng)。如果把CPS比喻成火車頭，互聯(lián)網(wǎng)就是鐵路：有了互聯(lián)網(wǎng)，CPS的作用才能發(fā)揮出來;用“火車”運(yùn)送“服務(wù)”就具有了經(jīng)濟(jì)性。事實(shí)上，人類在幾十年前就開始使用CPS，重視服務(wù)也不是最近的觀念。但只有在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，“服務(wù)”才能更好地落地，CPS的開發(fā)和應(yīng)用才變成“木桶的短邊”，成為第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)。

中國與工業(yè)4.0

工業(yè)4.0將是個(gè)漫長的演進(jìn)過程。要保持冷靜的頭腦，防止拔苗助長。

把握規(guī)律，就要遵循技術(shù)發(fā)展的邏輯。例如，4.0是從3.0進(jìn)化來的;體力勞動(dòng)由機(jī)器完成、操作工成為“控制單元”時(shí)，無人工廠建設(shè)就比較容易;反之，就要進(jìn)行改造。

推進(jìn)工業(yè)4.0，要學(xué)會(huì)算經(jīng)濟(jì)賬。要估算勞動(dòng)力成本、設(shè)備和軟件成本;要分析維護(hù)費(fèi)用和能耗是否變化、研發(fā)和制造效率能否提高等。推進(jìn)工業(yè)4.0需要結(jié)合行業(yè)特征：規(guī)模大、附加值高、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、自動(dòng)化水平高的行業(yè)的經(jīng)濟(jì)性往往更好，容易成為突破口。

要提高經(jīng)濟(jì)性，就要充分利用互聯(lián)網(wǎng)，加強(qiáng)與用戶的聯(lián)系，用服務(wù)來放大產(chǎn)品的價(jià)值;要推進(jìn)數(shù)字化研發(fā)和服務(wù)，還要重視組織和商業(yè)模式的創(chuàng)新。

我國重視工業(yè)4.0，不僅是為了追上國際趨勢，還有深刻的社會(huì)原因：在2022年開始的10年中，我國勞動(dòng)力總?cè)丝谝獪p少一億左右。這是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但也為企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了驅(qū)動(dòng)力。

在全球化的時(shí)代，設(shè)備、軟件都能買到，成功的關(guān)鍵在人。智能工廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)作，需要高素質(zhì)的管理和技術(shù)人才、認(rèn)真敬業(yè)的態(tài)度和科學(xué)的方法。