工業(yè)4.0（Industrie 4.0）是德國(guó)政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來(lái)項(xiàng)目之一，并已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。前三次工業(yè)革命的到來(lái)造就了機(jī)械、電氣和信息技術(shù)。如今，物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)正宣告著第四次工業(yè)革命——工業(yè)4.0的到來(lái)。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過(guò)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)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

       目前，中國(guó)的工業(yè)4.0時(shí)代還在孕育中，但新的變革浪潮必然席卷全球，企業(yè)占得先機(jī)才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。

       對(duì)此，歐盟物流與供應(yīng)鏈專(zhuān)家Klaus Spicher教授，和德國(guó)弗勞恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）中國(guó)首席代表房殿軍教授分別就“工業(yè)4.0時(shí)代的特征”和“工業(yè)4.0對(duì)企業(yè)提出的挑戰(zhàn)”及“如何應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的變化”做了詳盡的闡述。

一、工業(yè)4.0時(shí)代的特征
       Klaus Spicher教授表示，講到數(shù)據(jù)創(chuàng)新以及工業(yè)4.0，關(guān)鍵就是用新的理論和新的方法去實(shí)現(xiàn)變革。說(shuō)到工業(yè)革命，無(wú)論是18世紀(jì)起源于英國(guó)的第一次工業(yè)革命，還是現(xiàn)在的工業(yè)4.0，這些革命都令全球GDP得到了很大提升。為什么工業(yè)4.0是由德國(guó)提出的？這與德國(guó)的國(guó)家特征和德國(guó)工業(yè)的發(fā)展歷史息息相關(guān)。我們希望讓德國(guó)的制造業(yè)做得更高效、更安全，并帶來(lái)更多利潤(rùn)，而這必須把先進(jìn)的IT技術(shù)和自動(dòng)化生產(chǎn)整合在一起，由IT技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)很多變化，這便是工業(yè)4.0的概念初衷。從技術(shù)上講，工業(yè)4.0并沒(méi)有太多創(chuàng)新，更多的還是概念創(chuàng)新，其將工業(yè)與生活用智能的方式聯(lián)系在了一起。

       對(duì)于全球物流業(yè)來(lái)說(shuō)，工業(yè)4.0帶給我們更多還是供應(yīng)鏈的創(chuàng)新與優(yōu)化，尤其是我們現(xiàn)在有了新的管理方式和思維方式來(lái)指導(dǎo)我們的行動(dòng)。通過(guò)產(chǎn)品之間的網(wǎng)絡(luò)連接，我們還能大大簡(jiǎn)化項(xiàng)目管理的復(fù)雜程度，并極大提升管理效能。而企業(yè)的一切改變必須是由上至下的，否則不會(huì)有太大的改觀。

       而房殿軍教授則認(rèn)為，引用德國(guó)的一個(gè)解讀，工業(yè)4.0更像是一種虛實(shí)融合系統(tǒng)。這其中，工廠、生產(chǎn)的產(chǎn)品為實(shí)體，我們每天使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則為虛，把兩者融合為一體就是工業(yè)4.0的核心內(nèi)容。這不僅要涉及到傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，也涉及到現(xiàn)在正在發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)，以及未來(lái)更加綜合的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。

       而虛實(shí)融合系統(tǒng)要與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，就需要與一個(gè)或多個(gè)云進(jìn)行溝通，這樣的系統(tǒng)一般具有傳感器，也就是說(shuō)它既能感知周邊的環(huán)境得到信息，還能根據(jù)得到的指令，和環(huán)境有感知進(jìn)行互動(dòng)。實(shí)現(xiàn)執(zhí)行動(dòng)作就需要分散的智能控制系統(tǒng)，它能夠通過(guò)感知周?chē)玫较鄳?yīng)的信息，并智能地控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。

       工業(yè)4.0帶給我們的最大變化，就是可以根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行隨機(jī)變化。未來(lái)，無(wú)論是系統(tǒng)、還是產(chǎn)品，一定都是模塊化的，一定都有更高的自主性，工業(yè)4.0將帶來(lái)更高水平的生產(chǎn)效率。

二、工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)企業(yè)提出的挑戰(zhàn)
       在工業(yè)4.0時(shí)代下，中國(guó)制造業(yè)存在哪些機(jī)會(huì)？房殿軍教授表示，首先從中國(guó)政府層面可以看到，工業(yè)4.0與目前中國(guó)大力推進(jìn)的工業(yè)化與信息化“兩化融合”的戰(zhàn)略不謀而合，這使得德國(guó)與中國(guó)政府在此方面有了很大的共鳴，這對(duì)于中國(guó)的企業(yè)和企業(yè)家是很好的機(jī)會(huì)，也是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要機(jī)遇。

       第二，工業(yè)4.0可以有利推動(dòng)中國(guó)的一些弱點(diǎn)項(xiàng)目。因?yàn)楣I(yè)4.0要求產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，以及流程的標(biāo)準(zhǔn)化的模塊化，這對(duì)于中國(guó)制造業(yè)是利好的消息，可以帶來(lái)很多增值和盈利的機(jī)會(huì)，同時(shí)，工業(yè)4.0也為中國(guó)企業(yè)家提供了很多的商機(jī)。

       目前，中國(guó)已經(jīng)發(fā)展成為世界上最大的機(jī)械制造國(guó)，而我們的出口卻被德國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。與此同時(shí)，中國(guó)制造業(yè)對(duì)中國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)是非常重要的，而如此重要的產(chǎn)業(yè)，我們的效率和基礎(chǔ)卻是怎樣呢？工業(yè)4.0能否對(duì)中國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)發(fā)揮作用是非常重要的。

       當(dāng)然有機(jī)會(huì)，也有威脅，我們看一下中國(guó)在工業(yè)4.0時(shí)代面臨的威脅是什么。

       金融危機(jī)以后，很多西方國(guó)家意識(shí)到實(shí)體經(jīng)濟(jì)對(duì)國(guó)家實(shí)力的重要性?？梢钥吹剑聡?guó)無(wú)論是金融危機(jī)時(shí)期、還是歐債危機(jī)時(shí)期，其經(jīng)濟(jì)實(shí)力都是非常強(qiáng)的。而其他國(guó)家也都在重新重視制造業(yè)，把制造業(yè)重新引回到自己的國(guó)土，這些對(duì)于我們中國(guó)制造業(yè)來(lái)講的確存在著威脅。

       新的技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)是沖擊，傳統(tǒng)的制造業(yè)未來(lái)也會(huì)受到新技術(shù)的挑戰(zhàn)。當(dāng)然不能忽視的是，工資還比較低的東盟國(guó)家和印度拉美國(guó)家，越來(lái)越明顯地對(duì)中國(guó)低端制造業(yè)構(gòu)成了威脅。

       因此，對(duì)于擁有最大制造業(yè)市場(chǎng)的中國(guó)來(lái)講，中國(guó)政府已經(jīng)公開(kāi)表示支持發(fā)展和推動(dòng)工業(yè)4.0，以上對(duì)于中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)也是非常重要的。

 
       面對(duì)如此市場(chǎng)契機(jī)，有越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始關(guān)注自動(dòng)化技術(shù)市場(chǎng)。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，目前中國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)的整體規(guī)模已經(jīng)超過(guò)1千億，聽(tīng)起來(lái)雖然不算太大，但是占世界市場(chǎng)的份額是非常驚人的，已占三成以上。

       當(dāng)然中國(guó)企業(yè)也有自身不足、需要改進(jìn)的地方。這些劣勢(shì)體現(xiàn)在我們對(duì)新的技術(shù)方案接受能力很強(qiáng)，但在實(shí)施的時(shí)候存在非常嚴(yán)重的浮躁情緒，沒(méi)有把先進(jìn)的技術(shù)方案真正實(shí)現(xiàn)效益最大化。

       另外，中國(guó)人在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程控制方面一直是弱項(xiàng)，缺少標(biāo)準(zhǔn)化，也缺少標(biāo)準(zhǔn)化的思維。中國(guó)企業(yè)重技術(shù)，但不重視流程管控，尤其是在技術(shù)研發(fā)方面，我們的確需要學(xué)習(xí)德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn)和系統(tǒng)的思維能力。希望在這些得到改進(jìn)后，中國(guó)能不再是制造大國(guó)，而真正成為創(chuàng)造的大國(guó)。

三、如何應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的變化
       房殿軍教授根據(jù)近年來(lái)在中國(guó)的工作心得，對(duì)中國(guó)的制造業(yè)和物流業(yè)發(fā)展提出了一些建議。首先，德國(guó)人非常看重標(biāo)準(zhǔn)化，雖然目前德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)做得非常好了，但他們?nèi)匀话褬?biāo)準(zhǔn)化放在首位，第二才是流程。

       為此，中國(guó)企業(yè)一定要積極推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。在此方面，汽車(chē)領(lǐng)域的模塊化已經(jīng)做得非常好了，客戶(hù)可在網(wǎng)上選擇自己想要的配件。當(dāng)下，中國(guó)的家電行業(yè)也開(kāi)始朝這個(gè)方向努力，相信家電行業(yè)的客戶(hù)定制化是未來(lái)的一大趨勢(shì)。而工業(yè)4.0在這一方面給予了非常重要的內(nèi)容和技術(shù)支持。

       其次，中國(guó)的物流成本在GDP中所占比例還是歐美的一倍之多，這其中很大一部分都浪費(fèi)在了流程上。雖然，我們應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)甚至比有些歐洲國(guó)家還先進(jìn)，但是我們的系統(tǒng)流程遠(yuǎn)沒(méi)有真正發(fā)揮出效用。必須用標(biāo)準(zhǔn)的流程和標(biāo)準(zhǔn)的模式才能有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。雖然，目前中國(guó)在電子商務(wù)能力方面有強(qiáng)項(xiàng)，但是光靠做電商是不能支撐中國(guó)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)體系的，我們還是需要引入標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)效率的提高，和成本的降低。

       當(dāng)然，工業(yè)4.0時(shí)期一定會(huì)有很多新的技術(shù)出現(xiàn)，比如我們中國(guó)正在積極開(kāi)展的3D方面的研究，再如人機(jī)混合系統(tǒng)，以往強(qiáng)調(diào)的自動(dòng)化是單體設(shè)備的自動(dòng)化，而未來(lái)一定是系統(tǒng)整體的自動(dòng)化。系統(tǒng)之間的交互，人和系統(tǒng)之間的對(duì)接就是非常重要的研究領(lǐng)域之一，某一部分做得最優(yōu)不是最好，而是要整體最優(yōu)。

       說(shuō)到新技術(shù)的研發(fā)，自然要提到德國(guó)弗勞恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）。作為歐洲最高級(jí)別的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)，這里一直在為工業(yè)4.0時(shí)代下的物流應(yīng)用創(chuàng)新持續(xù)貢獻(xiàn)力量。如已經(jīng)成功研發(fā)的智能料箱解決方案，嵌入式的技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接后就形成了智能的箱子集群，每個(gè)箱子都能把信息上傳到網(wǎng)上。由此還可以形成智能運(yùn)輸系統(tǒng)，智能的箱子可以告訴車(chē)輛要去什么地方，不再是統(tǒng)一調(diào)度，而是由箱子告訴車(chē)輛應(yīng)該往哪個(gè)方向，這種智能系統(tǒng)在未來(lái)是非常好的發(fā)展方向。

       再如IML的最新研發(fā)成果，在2014年德國(guó)CeMAT展會(huì)上最新展出的可以雙方向行走的穿梭車(chē)（Shuttle）系統(tǒng)，其在貨架里可以同時(shí)垂直和水平高速移動(dòng)。這樣的技術(shù)在工業(yè)4.0時(shí)代無(wú)疑會(huì)給我們的生產(chǎn)提供更大柔性，和更高效的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。

       可以看到工業(yè)4.0時(shí)期，大家都把智能工廠放在了重要的地位。而智能制造有自動(dòng)化部分，有手工部分，也有人機(jī)互動(dòng)的部分，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)情況進(jìn)行相應(yīng)的定位。當(dāng)然工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)是我們實(shí)現(xiàn)智能工廠的關(guān)鍵，這方面，中國(guó)企業(yè)在設(shè)計(jì)工廠時(shí)更加重視廠房的設(shè)計(jì)，但其實(shí)這從物流的角度是不提倡的。大家可以看到寶馬或奔馳的建筑外觀非常奇怪，可能不太符合中國(guó)的風(fēng)水論，但其實(shí)它是最高效的，最適合工業(yè)4.0發(fā)展的。

       最后一點(diǎn)要提到人才培養(yǎng)，這也是我們推動(dòng)工業(yè)4.0的關(guān)鍵。自動(dòng)化設(shè)備的增強(qiáng)會(huì)讓我們的企業(yè)需要更多的高端人才，軟實(shí)力在工業(yè)4.0時(shí)期比硬實(shí)力更加重要。在此方面，德國(guó)物流研究院非常愿意為中國(guó)企業(yè)提供這方面的支持。