工業(yè)4.0即第四次工業(yè)革命。在工業(yè)4.0中，物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)相結(jié)合，出現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+”，進(jìn)而出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)（IOT）。工業(yè)4.0是各行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)生的一場(chǎng)化學(xué)反應(yīng)——不是傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單拼接組合，而是互聯(lián)網(wǎng)滲透到所有行業(yè)并進(jìn)行革命性的改造，從而產(chǎn)生新的商業(yè)模式。用汽車制造業(yè)做例子，王喜文博士認(rèn)為未來(lái)的汽車能否與萬(wàn)物互聯(lián)，可能成為汽車市場(chǎng)上的決定性因素。在萬(wàn)物互聯(lián)開(kāi)啟的工業(yè)4.0時(shí)代，創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家和投資者如何深入理解這場(chǎng)工業(yè)革命，又如何在這場(chǎng)工業(yè)革命中抓住智能制造的新機(jī)會(huì)？
王喜文博士：12年“工業(yè)”+“信息化”一線實(shí)踐經(jīng)歷
首先來(lái)認(rèn)識(shí)一下今天的主角——王喜文，他于1974年11月出生在葫蘆島，日語(yǔ)本科、計(jì)算機(jī)軟件工程碩士、工學(xué)博士、科技情報(bào)學(xué)博士后，高級(jí)工程師(科技管理)，九三學(xué)社中央科技委委員。1998年8月參加工作，曾在北京第一機(jī)床廠工作過(guò)兩年，后為日本開(kāi)發(fā)10年計(jì)算機(jī)軟件，有著12年的“工業(yè)”和“信息化”一線實(shí)踐經(jīng)歷。
他自帶工科生的高智商，又在寫(xiě)文章和公眾演講等方面獨(dú)樹(shù)一幟。他在2009年進(jìn)入中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心，歸納出工業(yè)4.0科學(xué)發(fā)展觀，后出任中國(guó)智造與工業(yè)4.0研究所所長(zhǎng)。
王喜文博士著作等身，更在近年來(lái)致力于讓更多的人了解工業(yè)4.0科學(xué)發(fā)展觀。2015年以來(lái)，王博士受邀為三一重工、首鋼、廣汽、金風(fēng)、東風(fēng)、上汽、重汽、開(kāi)元股份、建銀國(guó)際等多家大型上市企業(yè)和各級(jí)地方政府做講座報(bào)告“工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025”40余次。他為了讓廣大讀者能在這個(gè)風(fēng)起云涌的新時(shí)代做出正確的決策、為我們的社會(huì)進(jìn)步做出了極大貢獻(xiàn)。
我們的制造業(yè)多還處于工業(yè)2.0水平
王喜文博士在北京機(jī)床廠工作的那兩年，每天的工作都給他帶來(lái)第一手的工業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷，他深深地了解到現(xiàn)在的基層工業(yè)是怎么運(yùn)作的，基層工業(yè)經(jīng)歷了兩次工業(yè)革命。
從世界范圍來(lái)看，在18世紀(jì)末的第一次工業(yè)革命中，機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，社會(huì)從以農(nóng)業(yè)和手工業(yè)為基礎(chǔ)，進(jìn)化到了以工業(yè)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人類開(kāi)始了第二次工業(yè)革命，基于勞動(dòng)分工和電力驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模生產(chǎn)出現(xiàn)，零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配也成功分離，從而開(kāi)創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)（生產(chǎn)線）的新模式。▼
少年時(shí)代的王喜文博士，細(xì)致地觀察著當(dāng)年北京機(jī)床廠的工業(yè)2.0生產(chǎn)模式。命運(yùn)就是這么神奇，發(fā)生在你身上的事情，無(wú)論好壞一定都是有意義的，有能力的人會(huì)把所有的逆境都變成人生寶貴的資本——在北京機(jī)床廠工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為日后王喜文博士歸納出工業(yè)4.0科學(xué)發(fā)展觀奠定了扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
工業(yè)2.0之后的信息化
離開(kāi)北京機(jī)床廠之后，王喜文博士為日本開(kāi)發(fā)10年計(jì)算機(jī)軟件，那時(shí)的日本科技正是走在時(shí)代的最前端，這也讓他第一時(shí)間接觸到了人類的第三次工業(yè)革命：自動(dòng)化。
第三次工業(yè)革命始于第二次工業(yè)革命過(guò)程中出現(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程高度自動(dòng)化，開(kāi)始于20世紀(jì)70年代并一直延續(xù)到了現(xiàn)在，電子與信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得制造過(guò)程不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自此，機(jī)械能夠逐步替代人類作業(yè)。▼
北京第一機(jī)床廠工作的2年，再加上為日本開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件的這10年，形成的王喜文博士獨(dú)有的12年的“工業(yè)”和“信息化”一線實(shí)踐經(jīng)歷。透過(guò)這些經(jīng)歷，王喜文博士也練就了獨(dú)特的觀察視角。
王喜文博士認(rèn)為，電子和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造流程的進(jìn)一步自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化，我們正在進(jìn)入一次新的、基于信息物理系統(tǒng)的第四次工業(yè)革命，我們叫它“工業(yè)4.0”。
在這個(gè)時(shí)代，我們可以通過(guò)將設(shè)備、產(chǎn)品、供應(yīng)鏈、人員等全部互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智能工廠。前兩次工業(yè)革命為工業(yè)4.0奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)——物理系統(tǒng)，第三次工業(yè)革命又為它提供了信息系統(tǒng)，于是第四次工業(yè)革命——信息物理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
在“工業(yè)4.0” 中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展正在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)造成顛覆性、革命性的沖擊。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)感知、監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，使得智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。
就像日本在工業(yè)3.0的時(shí)代中拔得頭籌，中國(guó)的創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)家和投資者如何把握這場(chǎng)工業(yè)4.0革命和當(dāng)下生產(chǎn)方式變革的方向，又如何在這場(chǎng)工業(yè)革命中獨(dú)占鰲頭呢？
工業(yè)4.0將給制造業(yè)帶來(lái)怎樣的變化？
“工業(yè)4.0” 所描繪的未來(lái)制造業(yè)將建立在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的互動(dòng)平臺(tái)上，將更多的生產(chǎn)要素更為科學(xué)的整合，變得更加自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，而生產(chǎn)制造個(gè)性化、定制化將成為新常態(tài)。
在“工業(yè)4.0” 的歷史洪流中，很多東西都會(huì)被改變：改變了制造業(yè)模式，改變了制造業(yè)思維，也改變了創(chuàng)新模式。
在未來(lái)，工業(yè)軟件會(huì)充斥著整個(gè)制造業(yè)，從企業(yè)側(cè)、到供應(yīng)側(cè)、再到客戶側(cè)，從設(shè)計(jì)到支持再到產(chǎn)品，從運(yùn)行設(shè)施到企業(yè)設(shè)施——在未來(lái)他們都將由工業(yè)軟件聯(lián)結(jié)。工業(yè)軟件產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、價(jià)值鏈數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)，都將以指數(shù)倍遞增——大數(shù)據(jù)會(huì)驅(qū)動(dòng)制造業(yè)像服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)型。
制造業(yè)將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分，制造業(yè)產(chǎn)品將被視為電子產(chǎn)品或者網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。用汽車業(yè)來(lái)舉例子，一臺(tái)車上裝著天線、RF線纜、各種傳感器、ECU、顯示儀、接收器，車子通過(guò)它們和智能手機(jī)、平板電腦、攝像頭、導(dǎo)航儀、ETC終端、遠(yuǎn)程信息處理終端等外圍設(shè)備進(jìn)行通信，而這些外圍設(shè)備又屬于它們的外圍系統(tǒng)，比如遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)、定位信息服務(wù)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)等。
王喜文博士認(rèn)為，未來(lái)的汽車能否與萬(wàn)物互聯(lián)，可能成為汽車市場(chǎng)上的決定性因素。
工業(yè)4.0時(shí)代的智能制造
在王喜文博士歸納的工業(yè)4.0時(shí)代里，智能制造的本質(zhì)是基于“信息物理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)“智能工廠”，它的核心是動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式，關(guān)鍵是信息技術(shù)應(yīng)用，而它的愿景是解決能源消費(fèi)等社會(huì)問(wèn)題。
王喜文博士說(shuō)，物理世界由能源環(huán)境、人、工作環(huán)境、局域通信以及設(shè)備與產(chǎn)品等組成；信息世界由工業(yè)軟件和管理軟件、工業(yè)設(shè)計(jì)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)組成。CPS的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合，構(gòu)建一個(gè)可控、可信、可擴(kuò)展并且安全高效的CPS網(wǎng)絡(luò)（即信息Cyber、物理Physical、信息系統(tǒng)System組合網(wǎng)絡(luò)的縮寫(xiě)），并最終從根本上改變?nèi)祟悩?gòu)建工程物理系統(tǒng)的方式。
在CPS和3C系統(tǒng)中，每一個(gè)層級(jí)都預(yù)示著新的機(jī)遇。
“工業(yè)4.0” 從嵌入式系統(tǒng)向信息物理系統(tǒng)進(jìn)化，形成智能工廠。智能工廠作為第四次工業(yè)革命的代表，不斷向?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無(wú)縫連接的互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))的方向發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)分別位于智能工廠的三層信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)的底層和頂層，最終通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制、執(zhí)行、傳感，從而達(dá)到智能生產(chǎn)。
智能生產(chǎn)中的計(jì)劃、物流、能耗和經(jīng)營(yíng)管理、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、智能物料供應(yīng)，到智能產(chǎn)品的產(chǎn)出，都將面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。只有抓住了智能生產(chǎn)帶來(lái)的機(jī)遇，未來(lái)的中國(guó)才能屹立在世界之巔。
同時(shí)“智能工廠”的“智能生產(chǎn)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)，其核心就是在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用中，通過(guò)信息物理系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、軟件技術(shù)和通信技術(shù)，加強(qiáng)信息管理和服務(wù),提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性，從而實(shí)現(xiàn)研發(fā)、生產(chǎn)、制造工藝及工業(yè)控制等全方位位的信息覆蓋，全面控制各種信息,確保各個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)都能處于最優(yōu)狀態(tài),從而引導(dǎo)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
王喜文博士認(rèn)為，智能制造將是未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容，也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、促進(jìn)工業(yè)向中高端邁進(jìn)、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措，當(dāng)國(guó)家將智能制造列為重點(diǎn)推進(jìn)的對(duì)象是，智能制造也必將成為企業(yè)間增加競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的新選擇，更是新常態(tài)下打造新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必然選擇，未來(lái)幾年幾十年都會(huì)是國(guó)際、國(guó)內(nèi)資本趨之若鶩的新導(dǎo)向。