德國為何3年前就急著提出“工業4.0”？
http://www.debgrams.com 2014-10-21 11:49 來源：福布斯中文
2008年一場席卷全球的金融危機，使歐美國家嘗到了忽視實體經濟的“苦果”。
自上世紀60年代以后，歐美國家掀起“去工業化”或者全球化浪潮，制造業外移，重點發展金融、房地產和服務業，虛擬經濟迅速膨脹，結構性矛盾凸顯。到2008年金融危機爆發時，歐美國家虛擬經濟的脆弱性被暴露的一覽無遺。為了解決產業“空心化”和失業率攀升的問題，歐美國家相繼開始加速“再工業化”，推動制造業“回歸”。
但是，回顧歷史不難發現，歐美國家制造業外移有其必然性。受制于土地、人力成本的上升，以及隨著資源漸趨枯竭和環境意識的增強，一些傳統產業如鋼鐵、工程機械等逐步走向衰退。將生產過程中的某些環節，例如勞動密集型的加工裝配等外移至國外成本相對低廉的地區，成為工業發達國家企業的最佳選擇，而發展中國家提供的各種優惠政策也加劇了這種趨勢。
從“去工業化”向 “再工業化”的趨勢過度,成本偏高和資源枯竭的問題依然無法回避，而單靠政策扶持顯然無法驅使以營利為目的、追求效益最大化的企業重回制造業。所以，在歐美國家制造業復蘇、外移企業回歸本土背后有著更深層次的原因。
技術主導下一個新工業時代的到來
工業發展最大機遇期往往出現在歷次工業革命開始初期。第一次工業革命發生在18世紀末，主要特征是以蒸汽機為動力實現機械化生產，它使人類第一次以機械設備代替手工,從而使經濟以農業,手工業為基礎轉型到以機械制造為基礎的發展模式;第二次工業革命發生在19世紀初,以電力推動的規模化生產，通過零配件和裝配線成功分離而實現規模化生產;第三次工業革命以電子與信息技術結合為標志,使工業生產高度自動化.這三次工業革命給予歐美國家經濟領先世界的工業基礎。
幾十年來，隨著產品的豐富，工業生產結構也變得更復雜、更精細。生產線和生產設備內部的信息流量，以及管理工作的信息量劇增，自動化制造系統在信息處理能力、效率和規模上都已經難以滿足工業制造的需求。對信息通信技術（ICT）的應用一定程度上解決了這一難題。當今，ICT大約支撐了絕大部分的工業制造過程。
伴隨著個人計算機到多樣化智能設備的演進，以及云計算服務和互聯網技術的發展，越來越多功能強大、自主的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的直接互聯。由此衍生出物聯網、服務網和數據網，推動著物理世界和虛擬網絡世界以虛擬網絡-實體物理網絡系統（CPS）的方式相融合。這種技術進步直接反映到工業領域，通過一個囊括所有生產過程的全球性網絡，工業領域將有史以來第一次實現資源、信息、物品、設備和人的互通互聯。
在這種變化中，并沒有涉及到新技術，而是強調對信息通訊技術和與信息物理生產系統（CPS）的結合來改變當前的工業生產與服務模式，德國將這種漸進性的技術進步描述為工業的第四個階段，即工業4.0。
“工業4.0”概念的產生
德國是最早提出工業4.0概念的國家，在德國政府推出的《高技術戰略2020》中，工業4.0被列為十大未來項目之一。“工業4.0”一詞最早出現在2011年德國舉行的漢諾威工業博覽會上，在2013年漢諾威工業博覽會上，“工業4.0”概念正式由德國“工業4.0小組”提出。
德國學術界和產業界對“工業4.0”概念的一個比較統一的闡釋是繼機械化、電氣化和信息技術之后，以智能制造為主導的第四次工業革命。主要是指通過信息通訊技術和虛擬網絡-實體物理網絡系統（CPS）的結合，將制造業向智能化轉型，實現集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，最終建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務生產模式。
虛擬網絡-實體物理網絡系統（CPS）包括智能機器、儲存系統和生產設施，各個部分能夠相互獨立地自動交換信息、觸發動作和控制。而物聯網、服務網以及數據網是“工業4.0”的基礎。
未來工業藍圖
生產效率是制造企業首先會考慮的問題。在具體生產流程方面，工業4.0對企業的意義在于，它能夠將各種生產資源，包括生產設備、機器人、倉儲系統和生產設施形成一個循環網絡，進而通過物聯網和服務應用，實現貫穿整個智能產品和系統的價值鏈網絡的橫向、縱向的鏈接和端對端的數字化集成，提高生產效率, 從而實現智能工廠。通過智能工廠制造系統在分散價值網絡上的橫向連接，就可以在產品開發、生產、銷售、物流、服務的過程中，借助軟件和網絡的監控、交流，根據最新情況靈活, 實時地調整生產工藝，而不再是完全遵照幾個月或者幾年前的計劃。通過智能工廠制造系統在工廠和企業之間業務流程上的縱向連接，產品與生產設備之間就可以實時交換信息和指示，端到端的透明度有利于決策優化。簡單來講，工業4.0能夠使日益復雜的制造流程變得可控，將以往不可記錄的生產細節變得可以追蹤，并能在環境、需求變動中實現可持續性的盈利。
另外，工業4.0將發展出全新的商業模式和合作模式，這些模式可以滿足那些個性化的、隨時變化的顧客需求。新生產出來的智能產品將會有一個IP址，通過IP地址連到物聯網上去，從而可以在任何時候定位、識別智能產品，并能知道它們自己的歷史、當前狀態和為了實現其目標狀態的替代路線。
而從終端消費者消費所產生的需求信號，通過一個全球性網絡傳遞給制造商，借助大數據分析，制造商就可以預測市場需求，甚至根據需求來定制化的生產。過去傳統的生產，包括第三工業革命之后的生產，仍然是大批量的生產，現在可以通過軟件跟智能生產設備的結合，靈活地調整生產工序，并以一個比較合適的經濟的成本來制造出最終的用戶所需求的產品。
實現“工業4.0”并不是短期內可以一蹴而就的，這是一個長期、漸進的過程。在這一過程中，軟件是重中之重，可以說起到賦予智慧工廠”靈魂”的中心作用,包括設備制造、物聯網、數據網等都需要通過軟件將這幾大板塊聯結起來。目前，基本的技術和現有制造體系的核心價值等均需要調整才能適應“工業4.0”的具體要求，而軟件的開發、應用可以縮短期間所需要消耗的時間。
“工業4.0”的全球意義
“工業4.0”對于應對和解決當今世界所面臨的一些挑戰，例如資源和能源利用效率、人口結構變化等方面也具有積極意義。
通過對全價值網絡的把控、調整，“工業4.0”可以有效提升資源生產率和效益。歐美國家制造業回歸本土依舊具有競爭力一個很重要的原因，就在于這些國家具有較高水平的勞動生產率和資源使用率，一定程度上中和了人力成本所帶來的壓力。另外，相對傳統制造業大量的原材料和能源消耗，智能化生產能降低制造業對環境和安全供給帶來的威脅。
同時，智能輔助系統可以將工人從執行端解放出來，使他們能夠從事更多的創新、增值活動。鑒于全球老齡化問題引發的技術工人短缺問題日益嚴重，智能化生產還允許年長的工人延長其工齡，保持更長的生產力。
德國擁有世界第二年老的人口，僅次于日本。在德國許多制造公司中，員工的平均年齡超過四十歲，年輕員工的數量在不斷地下降，而這種現象在發達國家中已經比較普遍。基于老齡化和虛擬經濟惡性膨脹造成的教訓，歐美國家顯然會比中國更有動力向“工業4.0”邁進。新的工業時代孕育著新的機遇，中國能否迅速轉變觀念并找到邁向“工業4.0”的最佳路徑，是影響未來幾十年中國經濟走向的關鍵性問題。
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