工业4.0风暴席卷全球 中国制造业机遇在哪里？

　　当然日本、韩国、英国、印度等国也纷纷根据自身情况提出了相应的先进制造发展战略。

　　中国在2013年短暂地成为全球第一制造大国，后迅速被美国的“再工业化”战略冲击而在2014年让出了这一位置。在实体经济遭遇下滑、制造企业大量倒闭的情况下，中国政府也开始在制造业产业政策上发力，于2015年推出了“中国制造2025”，计划通过三步走，推进信息化与工业化的融合，以实现综合实力进入世界制造强国行列的远期目标。

　　《中国制造2025》发布之后，许多人将之解读为中国版的工业4.0，一方面是由于德国政府主动邀请中国加入工业4.0体系，另一方面则是因为两国在制造业的数字化、网络化和智能化方向上有许多重合之处。

工业4.0随之在中国升温，但基本上还是定位在智能生产、智能工厂、智能物流和智能服务四个领域的纵向集成、横向集成和端到端集成等制造领域上。

　　几年来，从西门子、博世、宝马、空客到弗劳恩霍夫协会斯图加特研究所、德国工业科学联盟，笔者多次到德国工业4.0的发起企业和标准制定部门参观访问，从中发现，工业4.0中真正行之有效的革命并不是表现在制造环节的提升上，而在于全制造过程中各个物流环节的创新。

　　工业4.0是以赛博物理系统(Cyber-PhysicalSystem，CPS)来打通整个制造的数据环节，通过完善供应链条的待加工件(包括产品、零部件及原材料)，实现与设备、相关人的实时互联。其在改型改性的加工或包装的技术、设备和工艺上并未有创新或本质的改变，生产管理中的生产计划、实时调度、质量控制、设备运维和故障诊断也未因赛博物理系统CPS而有节点上的创新突破。因而，工业4.0并不比其他的生产管理模式(如福特的反U型生产线、大野耐一的JIT、沃马克的精益生产)更为有效，也不一定比企业资源规划ERP、制造执行系统MES、并行工程、虚拟制造等软硬件系统在制造环节的效率提升上更为创新。

　　但是，工业4.0却在全供应链的各个物流环节上取得了突飞猛进的效率提升。其利用赛博物理系统CPS为核心，将原材料、零部件或最终产品赋予关联的数据属性，通过自组织的智能规划，主动寻找同样赋予关联数据属性的移动载体、分拣设备、加工设备等加工或包装载体、各环节的管理人员、操作人员或机器人，并可以通过自组织的协同、协调能力，有效准时地完成需要的处理任务。简单地说，就是零部件可以自己找车、找设备、找工人进行符合最优规划的加工，或者原材料、产品可以自己找车、找库、找人进行符合最优规划的采购、库存、包装和交付。

　　赛博物理系统CPS是工业4.0的核心，它包含了计算、网络和物理实体，通过计算、通讯和控制技术的协同和融合，实现了人机交互和物理进程交互。

　　事实上，由于赛博物理系统CPS的存在，可以使得建立全产业链的供应链管理仿真模型，利用物联网将产品、AGV、叉车、货架、托盘、周转箱、加工设备、机器人、由人机交互设备辅助控制的操作人员和管理人员直接接入赛博物理系统CPS，通过完整供应链供应任务或终端市场真实而个性化的需求，综合优化供应链资源，并进行实时的资源重组，形成自组织协同能力，完成最有效的物流保障任务。

　　因此，在工业4.0运行环境中，产品设计、开发、加工设备、加工技术、加工工艺、生产线以及生产管理中的排产、调度、质量控制和设备运维并不需要改变，需要改变的是每一个智能化的保障系统或保障单元，如待加工件、AGV小车、货架及周转箱、分拣系统、机器人等，这些保障系统和保障单元通过主动协同赛博物理系统的其他相关单元，使得物流作业网络更加高效、准时和低成本，以完成供应链的系统优化。

　　在工业4.0中，人是极其重要的组成单元。一方面是因为人本身就具有自组织的主动协调和协同作业能力，另一方面则是可以通过人机交互接口实现对人操作的辅助支撑功能，让人发挥出更大的主动能力。

　　中国制造业企业的信息化基础还很差，但是互联网、移动互联网、物联网、供应链商业渠道优化的基础却位居全球前列，完全有条件先在制造过程的物流保障体系、供应链系统优化方面实现信息化与工业化融合，提高制造过程的效率，从而形成制造业的竞争力。(作者系清华大学工程管理硕士教育中心执行主任，博士生导师)

　　工业4.0时代如何撰写中国名片

　　E·J·霍布斯鲍恩(Hobsbawm)在《革命的时代》中写道，产业革命是既无开头也无结尾的乐章，它仍在奏响。事实也正如这句话所描述的一样，在社会不断进步的齿轮下，前三次工业革命的历史光环逐渐被第四次工业革命所取代，工业4.0时代正在逐渐拉开帷幕，这对于中国的制造业是巨大的挑战，同时也意味着前所未有的契机。

　　在上一轮的国际分工中，中国被分到了产业链的最低端，兢兢业业，一干就是40年，并且凭借着强大的人力成本优势，成为了“世界工厂”，“中国制造”也一度成为了中国最响亮的名片。

　　然而，随着第四次工业革命的不断深入，传统的劳动密集型企业面临着人力成本不断上升、技术升级成本巨大等阵痛，同时，印度等第三世界国家制造业的兴起也对中国传统制造业形成了挑战。在这种挑战下，不少企业受到了巨大冲击甚至倒闭，其中不乏胜华科技这样知名的企业。

　　数据显示，2015年我国智能制造产值在1万亿元左右，2020年有望超3万亿元，年复合增长率约20%。智能化将在第四次工业革命中成为中国制造业发展的最终目标，也将成为中国从“制造大国”发展为“制造强国”的契机。

　　鉴于此，在工信部的支持和指导下，一些知名的中国企业从去年开始加大产业智能化的脚步。其中，以海尔和新日的产品智能化升级效果最为显著，而这两家企业也为其他企业提供了产品智能升级的两个思路。

　　海尔从去年开始致力于对于家电智能生态圈的建立，希望形成完整产品链。而新日电动车作为传统制造业则将重心更多放在了智能系统和单品的研发，比如最新上市的智能车款——新日猎鹰，凭借着一键启动、智能防盗、智能影音等让人耳目一新的功能取得了惊人的销量。

　　李克强总理曾盛赞中国高铁是国家的“黄金名片”，而工业4.0时代，制造业如何撰写好“中国名片”，这仍然是一个值得不断探索的问题。