資訊化 智能化 工業4.0時代 如何重塑產業鏈

陳薜薇

我們可以盡情地想象一下：在不久的將來，買車可能實現個性化定制——在手機裏打開智能汽車工廠的App，從數百種配置中選擇一款車型，然後在個性化訂單中輸入諸如「把轎車內飾設計成綠巨人」的要求。約一個月，一輛用工業4.0流水線度身設計、製造的「綠巨人版轎車」就會送到買家家門口，價格並不比量產車貴多少。這就是工業4.0時代來臨可能出現的畫面。

第四次工業革命4.0時代來臨

不久前，上海社科院智庫科研處邀請到了工業4.0的首倡者，也就是《工業4.0》的作者梅內爾，就「工業4.0時代的發展趨勢」專題進行對話。德國政府提出「工業4.0」國家戰略，並在2013年4月的漢諾威工業博覽會上正式推出，其目的是為了提高德國工業的競爭力，在新一輪工業革命中占領先機。

「工業4.0」描繪了一個通過人、設備與產品的即時聯通與有效溝通，構建一個高度靈活的個性化和數字化的智能製造模式。在這種模式中，傳統的行業界限將消失，並會產生各種新的活動領域和合作形式。據德國工程院分析，實施「工業4.0」升級之後，生產效率可提升50%，能耗可降低50%。

德國學術界和產業界認為，「工業4.0」是以智能製造為主導的第四次工業革命，或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用資訊通訊技術和網路空間虛擬系統——資訊物理系統相結合的手段，將製造業向智能化轉型。

中國和德國一樣，走的是締造一個製造業大國的道路。梅內爾尤其看重中德兩個工業大國之間的戰略合作。2014年10月，中德兩國簽署的《中德合作行動綱要》明確，雙方將在工業4.0方面加強合作，這標誌著工業從3.0自動化時代向4.0智能化時代邁進的號角已經吹響。

目前，青島高新區已獲批創建青島國家機器人高新技術產業化基地，這也是大陸獲批的首家以機器人產業為特色的高新技術產業化基地。而前不久，大陸首家「工業4.0」聯盟也在青島西海岸新區成立。

創造新價值的過程正在改變

梅內爾說，就是在家庭環境中，通過IT技術也能實現智能化。目前，取暖主要是由一些機械裝置來幫助主人；將來有了IT感應器，完全可以進行自動控制和應用取暖。即在白天和晚上可以是不一樣的自動設置：白天的話應更多利用日光，而晚上可能會給它加的溫度更高。這僅僅是一個方面，還有各種各樣包括無線電和其他的娛樂專案。如要用什麼樣的背景音樂、看什麼樣的媒體或電影，都可以自動找到；同時，早上放的音樂和晚上的也可以不一樣，所有這些都由新的智能化體系控制。另外整個家庭光照系統、照明系統，也可以這樣加以控制，比如說一些烘乾的家務，可以在電價較低時去做。

就是在街道和城市當中，也可以把不同的系統連接起來。比如智能交通系統：可以和一個中央化的體系連接起來，可以自動派一輛車來，而且可能是無人駕駛的。這就是讓乘客來決定公交系統，而且交通的組織方式也會發生根本的改變。

在2014年11月上海舉行的工博會上，就用實物向觀眾展示了什麼是「工業4.0」。比如參觀者選擇「我要一支紅色圓珠筆」，「工業4.0」流水線上的一個機器人就會從一堆筆中準確地抓出紅色圓珠筆，放進銀色托盤內。此時，接到網路指令的自動導航黃色小車就會接過這只托盤，將其自動運送到目的地。

這次展出的中國工業4.0流水線，在無線射頻技術、工業以太網、線上條碼、二維碼比對、影像識別、機器人應用上都有不同程度的突破。

未來的產業鏈分工將被重組

梅內爾認為，工廠的生產體系也可以高度智能化。智能化的工廠完全由物聯網加以控制，也就是說，製造這樣的流程完全就是由電腦來加以整合的。所以會有一個即時的、對生產的監控，這樣的監控可以觀察到需要什麼樣的新材料，需要什麼樣的工序來保證整個生產的進程。這不是簡單的生產自動化的問題，而是智能控制，而且能實現產品智能運輸。即如果系統中突然出現故障，系統就會自動下令停下，自動進行修理。

生產需要的產品時，可以智能地利用有關能源。梅內爾解釋：通過IT技術，可以保證對能源的使用是以最為有效的方式進行。物聯網是把所有各種各樣的部件都考慮進去；而今後做決策時，是把所有的組織體系考慮進去，這是一種整體的思考方法。這將使產業鏈分工變得高度有效，相互又非常精準地對接。

未來可以看到一個智能化的經濟體：包括智能化的生產、工廠、生活、家居、交通、物流、治理、環境、人的活動等產業鏈要素。這個過程實際上由IT系統加以控制，IT系統知道如何來組織生產，收集所有的數據，並用一種控制的方式和有關各個環節進行互動。未來整個生產當中捕捉到的數據都可以進行即時分析，幫助人做出決策，進行一些設定同時進行傳輸，而且在發生某些故障時，自動發送警告。

這樣，智能工廠的生產組織變得極其高效。同時，單體智能工廠也可以成為聯合體，即把外部的一些工廠包括進來。比如單體智能工廠在進行生產時，一旦某些原料用完了，廠外供應商會自動獲取資訊，然後就會自動交付定額的原料。

智能工廠和廠外的合作夥伴完全可以通過智能系統進行整合，這是非常和諧的互動，可以誕生智能化的商業模式，即：隨時在生成數據，而且隨時按照精確的數據讓生產方了解情況，最後來改善生產當中的狀況。

工業4.0將如何影響人類生活

工業1.0是機械製造時代，工業2.0是電氣化與自動化時代，工業3.0是電子資訊化時代，不妨分別稱之為工業的「童年、少年和青年時期」。早在工業的童年期，馬克思就已發現了「技術進步與工人爭奪原有崗位」的現象。

梅內爾表示，在工業1.0時代，就發生過工人搗毀機械的事件，因為工人覺得這些機械奪走了他們的飯碗，甚至在當時還產生了專門搗毀機器的「工會運動」。因此，現在也有不少人擔心可能因為用了IT技術和機器人，就會丟失他們的工作崗位。「但如果提前讓工會和工人參與討論未來的工作的場景，告訴他們如何參與工業革命的進步，而成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者，情況就會美妙許多。」

而從消費意義上來說，「工業4.0」就是一個將生產原料、智能工廠、物流配送、消費者全部編織在一起的大網。消費者只需用手機下單，網路就會自動將訂單和個性化要求發送給智能工廠，由其採購原料、設計並生產，再通過網路配送直接交付給消費者。由於省卻了銷售和流通環節，整體成本（包括人工成本、物料成本、管理成本）預估將比過去下降近40%，消費者通過「工業4.0」訂購的商品或將比淘寶網購還要便宜。