工业4.0时代的盈利模式(全两册)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-30 23:48:46

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作者:韦康博

出版社:电子工业出版社

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工业4.0时代的盈利模式(全两册)

工业4.0时代的盈利模式(全两册)试读:

前言

自从人类进入工业社会以来,科学技术的发展越来越快,社会形态升级的周期也越来越短。第三次工业革命的浪潮问世还不满一百年,第四次工业革命的涛声已经不绝于耳。

各国对第四次工业革命的称呼大相径庭。德国将之定义为“工业4.0”,欧盟各国也公用这一概念;美国则将其表述为“再工业化”或者“工业互联网”;日本称其为“工业智能化”。其实这些不同的名称都指向的是同一个事物。由于本次工业革命首先发端于德国,故而本书采用了“工业4.0”的概念。

以蒸汽动力应用为标志的第一次工业革命(工业1.0),为世界开启了机械化生产之路。第二次工业革命(工业2.0)不但让人类学会了使用电力,还催生了流水生产线与大规模标准化生产。而以电子信息技术为核心的第三次工业革命(工业3.0),促使制造业出现了自动化控制技术。已经席卷全球的工业4.0,又将为世界带来什么新变化呢?

首先,工业4.0将彻底颠覆传统制造业的生产方式与商业模式。

工业4.0将实现虚拟世界与现实世界的“大一统”。智能工厂可以通过数据交互技术实现设备与设备、设备与工厂、各工厂之间的无缝对接,并实时监测分散在各地的生产基地。智能制造体系将实现兼具效率与灵活性的大规模个性化生产,从而降低个性化定制产品的成本,并缩短产品的上市时间。产品在生产制造过程中的不确定因素将变得“透明化”。企业将从反应型制造转变为预测型制造。

其次,工业4.0将大大改变人们的知识技术创新方式。

在不久的将来,人、机器、信息将被CPS信息物理融合系统连接在一起。创新2.0追求的用户创新、开放创新、协同创新、大众创新活动,不再局限于实验室与生产车间之内,而是让实验室、生产车间直接与用户端进行无缝对接。各行业与各产业之间的界限将越来越模糊,产业价值链将面临重组的命运。社会各界也将逐步突破传统的协作方式,在更高的层次上完成无障碍协同。

最后,工业4.0将为人类带来全方位的智能生活。

工业4.0时代具有个性化、人性化、网络化、智能化等特征。智能工厂成为一个消费者可以参与深度定制的“透明工厂”。消费者不但能充分享受个性化消费,还能与机器、信息相互连接,体验整个生产流程与产品生命周期。智能工厂将动用产业价值链上的所有资源,替每一位用户“DIY”既贴心又廉价的个性化产品。此外,未来的人们将生活在“智慧城市”中,乘坐智能汽车,接受智能交通系统的导航,购买智能产品,享受人性化的智能家居生活。如果有什么需求没有满足,给智能工厂下单定制即可。

从本质上说,即将来袭的第四次工业革命就是以智能制造为主导的产业升级。其核心内容主要是智能制造与智能工厂。当前蓬勃发展的互联网经济,存在着重营销轻制造的缺陷。假如不能重视制造业智能化转型这一核心内容,互联网企业则很可能会因产业链重组而变得落后。

席卷全球的新一轮工业革命,既为世界带来了许多前所未有的机遇,也大大冲击了各国的传统产业。为了摆脱目前经济发展的弊端,制造新的经济增长点,发达国家纷纷立足本国国情,推出了各具特色的工业4.0战略。从长远的目光来看,如何对待这场新工业革命,将成为各国未来几十年发展命运的转折点。第一章工业4.0时代:即将来袭的第四次工业革命

当人们还在为第三次工业革命的信息化与自动化感叹不已时,第四次工业革命已经悄然降临,并正在逐步向全世界蔓延。这次工业革命最先被德国人提出。他们称之为“工业4.0”。

工业4.0最初用于描绘制造业的未来。以电子信息技术与互联网为标志的第三次工业革命(德国人称之为“工业3.0”),为工业4.0时代打下了良好的技术储备基础。人类将以CPS(信息物理融合系统)为依托,打造一个包含智能制造、数字化工厂、物联网及服务网络的产业物联网。凭借智能技术的力量,虚拟仿真技术与机器生产得以互联融合,整个生产价值链都能完成无缝交流。简言之,工业4.0就是智能化生产的时代。

第四次工业革命的到来,让好莱坞科幻电影中的某些幻想逐渐变成现实。工业4.0将像互联网一样彻底改变人们的工作与生活。这里面既有发展良机,也存在严峻挑战。任何不能根据工业4.0核心精神完成升级的行业与企业,甚至是风头正健的互联网巨头,都有可能在新时代的浪潮中被拍在沙滩上。1.什么是工业4.0?工业4.0具有哪些核心特征?

根据德国专家的定义:“工业4.0”指的是以智能制造为主导的第四次工业革命,或者革命性的工业生产方法。“工业4.0”一词最早出现在德国2011年汉诺威工业博览会上。次年10月上旬,由博世公司牵头的“工业4.0小组”,向德国联邦政府提出了一套完整的“工业4.0”发展建议。该小组于2013年4月8日在汉诺威工业博览会中提交了最终报告,正式向全世界提出了“工业4.0”的概念。

德国联盟教研部与联邦经济技术部、德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等政、学、商界单位,纷纷对“工业4.0”表示支持,并联手将其付诸实践。

德国政府把“工业4.0”列入《高技术战略2020》大纲的十大未来发展项目之一,并投入多达2亿欧元的经费。时至今日,工业4.0战略在德国已经取得广大科研单位及产业界的普遍认同。例如,弗劳恩霍夫协会就将“工业4.0”概念引入到其下属六七个研究所中,而世界名企西门子公司也在工业软件与生产控制系统的研发过程中贯彻这一战略。

由此可见,“工业4.0”这个概念的诞生,不仅意味着德国将重点支持新一代关键工业技术的创新,也拉开了全球第四次工业革命的序幕。

人类史上的第一次工业革命,以蒸汽动力的使用为标志,让英、德等国初步实现了机械化生产;第二次工业革命让人类学会了使用电力,而流水生产线与大规模标准化生产,也是在这个阶段产生的;第三次工业革命以电子信息技术为核心,工业领域也朝着自动化控制的方向发展,借助数控技术与PLC(可编程逻辑控制器)的支持,在生产局部环节实现了全自动化生产。这为悄然降临的第四次工业革命,打下了良好的工业技术基础。

擅长工业制造的德国人,将前三次工业革命分别定义为工业1.0时代、工业2.0时代、工业3.0时代。其中,工业1.0时代的特征是机械制造设备,工业2.0时代的特征是电气化,工业3.0时代的特征是生产工艺自动化。

随着物联网的发展与制造业服务化浪潮,德国人敏锐地意识到未来的生产方式将以智能制造为主导。这是一个革命性的变化,因此业界以此为标准提出了“工业4.0”概念。

德国专家眼中的第四次工业革命,是以CPS(Cyber Physical Systems 信息物理融合系统)充当技术创新的驱动力。通过CPS创造一个高度智能化、网络化的社会,把一切资源用物联网与服务网融会起来,完成价值链在横向与纵向上的无缝整合,最终实现“社会化协同智能制造”这个革命性的生产模式。

在这次技术革命中,CPS、数字化工厂、智能制造将成为工业4.0发展的重中之重。工厂将运用这三个系统来研发新一代的关键科技,让生产成本显著下降,生产效率得到大幅度提升,同时实现产品形制的个性化与功能的多样化。在此基础上,创新活动的方式将产生较大变化,传统行业的界限趋于消失,产业链的分工也将面临重组的挑战。

根据德国专家的研究,工业4.0主要具有三个特征。

其一,通过价值网络实现横向集成。

工业4.0通过新价值网络把商业模型与产品设计等领域进行横向集成,从而彻底改变企业的发展模式。

其二,端对端数字集成横跨整个价值链。

在工业4.0时代,企业可以实现端对端数字的整合。整个产品价值链也将实现数字世界与真实世界的融合,满足客户日益复杂化的需求。其中,建模技术将在技术系统管理方面起到至关重要的作用。

其三,垂直集成与网络化的制造系统。

所谓垂直集成与网络化的制造系统,主要指的是智能工厂。在将来的智能工厂中,制造结构(包含模型、数据、通信、算法)不再是事先固定好的,而是开发一系列信息技术组合规则,使之根据不同的情况自动生成特定的结构。

上述三个方面,决定了工业4.0时代的企业能否在瞬息万变的市场中巩固自己的地位。工业4.0将使得制造企业实现迅捷、准时、无故障的智能化生产,随时跟上高度动态的市场风向。

德国提出的“工业4.0”战略,以推动制造业智能化转型为宗旨。工业4.0发展主要体现为以下几个方面。

其一,全方位互联。

西门子、博世与蒂森克虏伯三大企业的研究人员表示,工业4.0的核心是万物互联。无论是机器设备、生产线、产品,还是工厂、供应商、用户,都将被一个庞大的智能网络连接成一体。

这个智能网络由五个部分组成:无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施、CPS。在智能网络的覆盖下,不同的产品与生产设备,甚至是整个“数字世界”与“物理世界”都能互联成一体。人与机器都可以通过智能网络来保持数字信息的持续交流。

其二,全方位集成。“工业4.0”是信息化产业与工业化产业融会贯通的产物。“集成”也因此成为德国“工业4.0”战略的关键词。前述的由CPS控制的智能网络,可以实现人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务四个层次的全方位互联。如此一来,整个工业生产就完成了纵向、横向、端对端三个层次的高度集成。

纵向集成主要指企业内部物流、信息流、资金流、各个部门、各个生产环节、产品生命全周期的集成。企业内部所有因素的无缝连接,是一切智能化转型的基础。

横向集成主要指不同的企业借助工业4.0这一价值链及物联网所完成的全方位资源整合。通俗地说,就是企业与其他企业能够做到全方位无缝合作。例如,实时提供各种产品与服务,联合进行研产供销,从产品研发、生产制造到经营管理,整个流程都实现综合集成。总之,各个企业在工业4.0时代需要信息共享与业务协同。

从某种意义上说,“端到端的集成”是德国专家率先提出的一个新概念。但是社会各界对这个概念的理解有差异。所谓“端到端”,指的是产业链各环节价值体系的重构。“端到端的集成”是围绕产品全生命周期的价值链而展开的。通过工业4.0整合价值链上各个不同企业的资源,如创造集成供应商、制造商、分销商,并让各自的客户信息流、物流和资金流在价值链中集成为一体。

其三,精准的实时大数据分析。

德国不同行业对工业4.0的理解各异。比如,有的人认为工业4.0时代的核心是数据。提出这个观点的是德国机械设备制造业协会与全球第二大云公司——德国SAP公司的专家。在SAP高级副总裁柯曼看来,企业对实时大数据的精准好比汽车的前挡风玻璃。

在第四次工业革命中,呈爆炸式增长的数据对于整个工业体系的价值远远超过之前三个时代的传统工业生产体系。CPS的推广与各种智能终端、智能传感器的普及,会源源不断地产生数据。这些渗透到整个产业链与产品全生命周期的海量数据,正是第四次工业革命的基石。

其四,层出不穷的创新。

从本质上说,第四次工业革命的转型过程,正是制造业全面创新升级的发展过程。制造工艺、产品研发、商业模式、产业形态、组织形式等领域的创新,将会变得层出不穷。

其五,全方位、全纵深的转型。

德国几个行业协会与西门子、博世、蒂森克虏伯等知名企业,在学术探讨中指出,推动制造业服务化转型是第四次工业革命的核心理念。随着工业4.0时代的到来,物联网与服务网络将全面渗透到工业体系的各个角落,将传统的生存方式转变为具有个性化、智能化色彩的产品及服务的生产模式。

传统的大规模定制将让位于多元化的个性化定制。企业此前采用的是生产型制造模式,但在工业4.0时代将逐渐转型为服务型制造模式。而依赖廉价劳动力与资金投入的传统要素驱动模式,将被创新驱动的发展模式所取代。云计算、物联网等新信息技术,为传统的制造业带来崭新的产业链协同开放创新模式,以及用户参与式创新。整个社会的创新激情,将被工业4.0彻底激活。2.工业4.0具有怎样的发展战略愿景?

2008年的金融海啸让欧美发达国家深刻地意识到虚拟经济的脆弱性。由于制造业长期以来向发展中国家转移(俗称“去工业化”),发达国家都出现了不同程度的“产业空心化”问题。这是欧洲经济持续低迷的一个重要原因。而德国凭借在制造业上的领先优势,成为欧洲经济危机中的一枝独秀。德国政府把工业4.0列入《高技术战略2020》大纲的十大未来发展项目之一,正是为了在第四次工业革命浪潮到来之际,再次占据时代的先机。

德国专家认为,工业4.0的梦想可能在20年内成为现实。由于科技的飞速发展,物理世界与数字世界逐渐融合成了一张无所不包的物联网。这意味着未来的工业生产方式将变得高度灵活,产品与服务的个性化定制能力空前增强,不同企业能在业务上实现无缝合作,制造业从生存型制造转型为服务型制造,从而研发出所谓的混合型产品。

除了提出“工业4.0”概念的德国外,美国也在积极迎接第四次工业革命的到来,提出了“制造业复兴”计划。

美国专家指出,智能制造领导联盟(SMLC)正在改变着美国制造业的明天。SMLC联盟是一个非营利性组织。其成员包括制造工厂、供应商、高科技公司所组成的生产联合体,以及高等院校、政府机关、科学实验室。SMLC联盟致力于将制造产业链上所有的利益相关者整合到一起,共同研发新技术,实施新的工业标准,开放平台并共享基础设施。总而言之,一切变革都围绕制造业智能化转型。

无论是德国人还是美国人,都把打造智能工厂定为工业4.0战略的重要愿景。

据美国《华尔街日报》报道,德国化工强企巴斯夫公司已经使用智能化生产车间来制造高度“定制化”的日用品。

巴斯夫的生产线不同于传统的工业生产线——其每件产品的标签上都安装了智能芯片(这些智能芯片记录了不同的数据)。而该产品的“大脑”可以向流水生产线发出相应的指令——需要向每个瓶内灌装什么颜色与化学成分的液体肥皂。生产线通过读取芯片,可以自动调配比例并选择个性化的包装方式。整个生产过程都是智能化的,只需员工在中央控制系统中监控。

尽管是在同一条流水线上,但“智能工厂”可以生产出千变万化的个性化定制产品。

传统工业是通过大规模标准化生产来降低产品成本、满足消费者需求的。但这种生产模式最大的缺点就是缺乏灵活性,只能提供单一标准的产品,无法满足人们多样化的实际需求。随着互联网经济的发展,业界又出现了个性化定制这一生产模式。个性化定制虽然能最大限度地满足消费者特有的要求,但这种模式难以形成规模效应,从而导致成本居高不下。

可以说,在工业3.0时代,无法让个性化定制产生规模效应,使企业难以进一步拓展市场,提高用户的体验感与满意度。而工业4.0时代的智能工厂,则让人们再也不必为这个矛盾而感到头痛了。虽然生产流水线依然是沿用了标准化的生产程序,但贴在每个产品的标签上的智能芯片却可以轻松地解决个性化定制问题。工人将不同的个性化需求数据输入到每个芯片当中,再由流水线上的机器设备来读取相关数据,并根据事先设定好的智能程序自动调整设备的工序。

这个巧妙的创新,出色地解决了大规模生产与个性化定制的矛盾。它不仅能让产品的研发更能适应复杂多变的市场,还能大大降低个性化定制的成本,同时也改变了传统制造业依赖大量熟练技术工人的局面,让整个生产流程实现自动化与智能化。可以说,没有这种“智能生产线”,就不可能建立起真正的智能工厂。

德国把建设智能工厂视为工业4.0战略的重中之重。智能工厂的特点是市场适应性极强,资源利用效率十分高,符合人体工程学要求,而且企业还能通过业务流程与价值链来整合所有的合作伙伴与用户。这不仅能带来可观的经济效益与社会效益,还可以继续发扬德国在制造业与工业技术上的传统优势。

智能工厂的技术基础是智能制造与CPS,物联智能工厂是通过无线互联网来连接工人与机器,让机器明白要生产什么及怎样生产的。就目前而言,包括德国在内的发达国家,都还处于工业4.0时代的初期阶段。

老牌科技巨头西门子公司已经与一些工厂签订了发展工业4.0的计划。计划的主要内容是生产“智能生产线”等设备。拜耳、戴姆勒、宝马汽车等德国制造业的知名企业,都是西门子公司的服务对象。连前面提到的巴斯夫智能工厂,使用的也是西门子公司制造的“智能生产线”。

迄今为止,西门子已经耗费25年的光阴来研究数字化生产。西门子在德国某市的一个工厂,有75%的流水线实现了自动化生产。整个生产过程是由1150名员工操纵计算机来控制的。

西门子的一位董事会成员指出:“如果要设计一个全程自动化,并且依靠互联网的智能生产线,还需要大概十年的努力。如果说智能工厂是万丈高楼,那么我们现在已经有了砖头。”

在这场新工业革命中,制造业转型的最大的阻力,或许恰恰来自高度依赖信息技术的互联网巨头。

作为第三次工业革命的标志性成果,互联网席卷了包括农业在内的几乎所有传统产业。就算是制造业也处于互联网的覆盖之下。在信息社会中,企业与客户之间的主要交易渠道就是互联网。据统计,德国有95%的网页搜索流量来自搜索引擎巨头——谷歌公司。也就是说,传统制造业要想用互联网完成转型升级,不得不与互联网巨头进行合作。

作为工业4.0计划的推动者,美国国家工程院专家提醒德国同行道:谷歌与亚马逊等互联网巨头垄断了消费者与企业之间的沟通桥梁,德国工业界对此应当高度关注。

如今,互联网巨头不再满足于做IT软件,纷纷利用自身的垄断优势来推广产品与服务,而不仅仅是做电子邮箱等软件。就连可穿戴设备、自动驾驶汽车等智能化产品,也成为谷歌公司的发展目标。而亚马逊也不仅仅止步于赚网上商城的暴利,无人机物流与实体超市都成为亚马逊帝国进军的新方向。

换句话说,工业制造业在推进工业4.0发展时,跨国互联网巨头也在以自己的方式吞并实体经济,特别是正在迈向工业4.0时代的制造业。对于制造业而言,数字化经济是一块诱人的蛋糕,但光有工业技术优势,还不足以赢得先机。

工业4.0时代的数字化经济,不光是需要智能化的工业生产线,还需要用大数据技术来优化企业及客户的一切信息。谁能掌握客户及行业的大数据,谁就能赢得更多的市场份额,谁就可以将智能工厂的技术优势转化为实实在在的经济地位。问题是,掌握必要的大数据的是谷歌、亚马逊等美国互联网巨头,而不是西门子等以智能技术见长的德国科技制造业大佬。

尽管德国政府对此表示忧虑,但学术界与企业界并不十分担忧。西门子公司的高层人士表示:谷歌在互联网领域的垄断地位,并不会对西门子的智能化生产带来多少威胁。因为第四次工业革命不是光有大数据就能完成的。西门子与谷歌在未来说不定会发展成合作伙伴的关系,利用各自的优势互补,共同推动工业4.0建设。3.即将来袭的第四次工业革命

杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中描绘的自动化工厂,还在众多读者的脑中回荡。但他没想到的是,第三次工业革命已经悄悄结束。德国、美国等发达国家早就把目光放在了另一个崭新的时代——第四次工业革命(工业4.0)。最先提出“工业4.0”概念的德国工业界,给全世界带来了一个疑问——假若用物联网及服务来改造制造业,世界将会怎样?

作为全球制造业最发达的国家,德国用“工业4.0”战略再次震撼全球。第四次工业革命即将在各国掀起一场风暴。对于每个国家而言,融入这次浪潮只是时间问题。先来看看第四次工业革命将会为我们带来什么。

在工业3.0时代,发达国家制造业完全实现了自动化和透明化的生产流程。当世界进入工业4.0时代后,制造业将全面整合“分布式自组织式”的生产流程与大规模单件生产工艺。换句话说,就是把信息与实体进行无缝对接,一切机器设备都被纳入统一的智能化网络。这个智能化网络可以根据数据自主调整生产流程,并且自动修复机械故障,以最有效率的生产方式制造出多样化的个性化定制产品。专家将这个过程称为“智能制造”,将拥有这种生产技术的工厂称为“智能工厂”。

最早提出“工业4.0”概念的德国,已经有高科技企业为制造业工厂提供智能化生产线。例如,前面提到的西门子智能生产线。这种智能制造的生产设备,将被越来越多的企业所运用。

我们不妨大胆想象一下智能工厂的美妙景象。

在一个飞机制造厂里,各条生产线有条不紊地运行着。车间里一个人都没有,只有造型各异的智能机器人。它们不但装配工艺快捷娴熟,还能根据指令灵活改变工作任务。虽然这在工业3.0的自动化工厂中也能实现,但不同的是,这些机器人不需经过人工操作就能相互沟通。

当一台智能机器人改变工作内容或装配速度时,它会自主通知下一岗位的智能机器人做好相应的准备。而产品在投入使用时,其自带的传感器会自动采集飞机在运行过程中的各种数据。这些数据被自动上传到智能网络当中,系统的智能软件系统可以据此精确分析飞机的各种状况,甚至预测飞机故障发生的方式与时间,并即时提出预防性保养方案。如此一来,产品的安全性与使用寿命都将得到大幅度提升。

毫不夸张地说,智能工厂是第四次工业革命的重要发展项目。其卓越的智能制造能力,可以将工人从机械化的流水工作里解放出来。工人无须再将精力浪费在单调的机械重复劳动中,而能把更多能力用于研发新技术与寻找新的增值业务上。

从更长远的角度看,第四次工业革命可以让工厂构建更为灵活的组织形式。工人也可以灵活调整生活方式,为事业和生活寻找一个更合适的平衡点。这也许是第四次工业革命对人类最重要的贡献之一。

工业4.0更大的意义在于,打破现实世界与虚拟的数字世界之间的界限,将两个世界彻底融为一体。

德国专家认为,第四次工业革命最主要的驱动力,是一个高度智能化的产业物联网(Industrial Internet of Things)。这种产业物联网依托于大数据分析技术,以物联网为核心。工厂的生产流程、产品设计、技术研发、用户服务等各环节,都被纳入到这个智能网络当中。人与智能机器通过数据实现信息沟通,让科幻电影中的神奇景象变成活生生的现实。

根据英国牛津经济研究院的分析报告,产业物联网应用所产生的价值可以在20国集团的GDP总量中占据高达62%的比重。而根据美国通用电气公司的估算,到2030年时,产业物联网将为全球GDP贡献出高达15万亿美元的产值。工业4.0的长远意义由此可见一斑。

随着第四次工业革命的到来,世界将在以下几个方面发生革命性的变化。

第一,工业领域将成为新工业革命的策源地。

在工业4.0时代中,工厂不再只是简单的生产基地,而是进化为CPS中的“智能空间”。智能工厂与物联网及服务网络的高度融合,让生产流程中的所有环节都能实现智能化转换。工厂的生产、管理、仓储、营销、服务通过数字信息链连接成一个密不可分的整体。

此外,智能工厂制造的产品也将获得自己独有的数字化记忆。例如前文所述的西门子智能生产线,在每个产品中植入一种相当于“黑匣子”的智能芯片。这个“黑匣子”将自动记录该产品在生产、维修、回收等环节的一切数据。产品有了数字化记忆,就能与智能机器人,甚至客户进行沟通。

借由这项技术,个性化定制产品的生产加工将进入一个崭新的阶段。人们在这次工业革命中需要重新思考机器人在工业生产中扮演的角色。装有各种传感器的智能机器人,不需要由人工操作,而是直接根据产品“黑匣子”中的数字化记忆(指令)来加工产品。

智能生产线还能自动连接“云端”平台,寻找不同的专家。专家只需要提供全套维修技术内容与虚拟工具,而智能机器人可以自主思考,运用专家提供的有效信息来进行自我管理与自我完善。

第二,大数据将改变固有的数据管理方式与客户关系管理模式。

从某种意义上说,工业4.0时代也可以被称为工业大数据时代。因为按照传统的生产管理方式,企业的数据分散在各个部门的数据库中,缺乏横向联动。决策者想及时、准确地提取企业各个方面的数据,存在技术上与管理上的困难。而工业大数据的出现,使得企业可以把各部门的数据全部集中在一个云平台上。通过云平台来充分挖掘各部门的数据中的有用信息,从而建立一个完整的PLM(产品生命周期管理)系统。

在产业物联网中,不仅上游的生产流程会运用到智能技术,下游的营销及客户关系管理环节也会广泛使用大数据工具。大数据可以深度挖掘各种传感器采集的客户信息,并通过智能软件分析出每个客户的需求曲线变化,从而进一步自动生成最符合客户当前需求的产品设计及营销推广方案。

第三,未来的企业组织会发生深刻变革。

制造业企业作为发展工业4.0的主力军,将会彻底革新自己的组织形式。随着新技术的普及,生产效率极大提升,交易成本迅速下滑,那些不能适应环境变化的低科技含量的传统制造业,将被无情地淘汰。但光有技术研发优势,不代表企业可以适应越来越变化多端的追求个性化和人性化的市场。

对于那些掌握核心科技的制造业巨头而言,传统的企业组织缺乏足够的灵活性与便捷性。亚马逊等以零售为主业的互联网巨头,恰恰以善于灵活应对消费者的多样化著称。这对首倡工业4.0的制造业是一个严峻的挑战。

因此,制造业企业将在CPS等高新技术的支持下,变革自己的组织形式。美国专家预测:未来的企业组织形式可能接近机动灵活的特种部队,以研发、生产、营销、服务一体化的编制精干的小组为基本单位,独立负责处理各自的细分市场。而企业高层一方面在战略决策环节集权化,另一方面又将战术层次的决策管理权下放至各个小组,寻求集权与放权的平衡,实现从指令性管理向合作式管理的转型。

总之,悄然降临的第四次工业革命与第三次工业革命一样,将会彻底改变人类的生产生活方式。4.工业4.0时代带来的机遇与挑战

从某种意义上说,工业4.0战略是被2008年国际金融海啸催生的。沉溺于虚拟经济的西方国家在此前纷纷实行“去工业化”策略,把许多制造业工厂设在海外。这导致“产业空心化”问题泛滥成灾。金融海啸让西方国家重新认识了实体经济与虚拟经济的关系。于是各国又设法将制造业重新搬回来,启动“再制造业化”的道路。与此同时,互联网经济的迅猛发展对传统制造业形成了强烈冲击。如果传统制造业不能因时变革,则会像过去那样难以承受虚拟经济的冲击。

德国的“工业4.0”战略,就是在这个背景下提出的。为了避免再度陷入“去制造业化”的恶性循环,德国试图通过构建智能制造技术标准与智能生产体系来全面升级工业生产方式。其传统制造业正朝着智能化、网络化的方向转型,在融入互联网经济浪潮的同时,发起第四次工业革命。

工业4.0的横空出世,对全世界所有的制造业大国而言,既是一个实现跨越式发展的机遇,也可能是被颠覆式创新淘汰的挑战。

在工业4.0时代,全球供应链条将得到全面翻新。可以说,无论是企业的商业模式还是工厂的生产方式,都会发生革命性升级。

在互联网经济横行的今天,消费者需求越来越多样化与个性化。企业再也不能依赖种类单调的大规模标准化产品来打动目标客户群体。云计算等大数据技术的出现,使得企业可以实时了解不断变化的目标客户的消费偏好与消费特征,将资源与技术集中用于提供符合客户个性化需求的产品与服务。

但要实现这种完全以用户需求为核心的商业模式,存在一个技术瓶颈。传统的工业生产方式是通过大规模标准化生产来降低产品的成本的,而以用户为中心的商业模式,需要的是千人千面的个性化定制产品。这与整齐划一的标准化生产相互矛盾。因此,个性化定制产品的成本在工业2.0及工业3.0时代都很难降低,形成规模效益。而工业4.0的技术革命打破了这个僵局,让大规模生产个性化定制产品从梦想变成了现实。

例如前面提到的西门子公司的智能生产线,通过在每个产品标签上贴智能芯片的办法,让流水生产线中的设备可以根据每个产品芯片中蕴藏的数据,自动改变产品的组装方式与内容。这种智能制造的新兴生产方式,可以让多样化的个性化定制产品在同一条流水生产线上进行制造,从而将个性化定制模式的灵活性与标准化生产的规模效应有机结合起来。

有了工业4.0的智能制造技术支持,企业才能充分利用大数据挖掘到客户信息,制作出满足所有客户个性化需求的产品。

由此可见,工业4.0将进一步释放企业的发展潜力。这将让企业的生产流程发生革命性的变化,促使企业把横向集成与纵向集成结合起来,实现整个生产流程的自动化控制。只有革新生产流程的管理方式,才能有效管控这种充满个性化定制特色的高效率的生产方式。与此同时,工业4.0时代的企业需要设置更小、更灵活的生产单元,即自主性更高的模块化生产系统,以便适应智能制造的生产机制与复杂多变的市场变化。

德国物流研究院的专家指出,第四次工业革命的发展目标是虚实融合。“虚”指的是互联网技术构筑的虚拟经济;“实”指的是实体经济。工业4.0通过CPS将两者融为一体。这是第四次工业革命的核心内容。

除了传统的互联网外,方兴未艾的物联网与服务网,也是发展工业4.0的重要条件。工业4.0时代的企业,通过虚实融合系统与多个云平台进行对接,这些系统通常设置了各种传感器与执行器,可以智能地感知周边环境,依据指令与环境进行感知互动。

总体而言,工业4.0带给中国的商机主要有两点。

第一,中国提出的“两化融合”战略(工业化与信息化的深度融合)与德国提出的工业4.0计划有殊途同归之处。

中国早已被誉为“世界工厂”,也是互联网经济较为发达的国家。但就实而论,中国的制造业依然处于工业2.0向工业3.0过渡的阶段。虽然发展速度惊人,但尚未成为真正意义上的制造业强国,依然在追赶已经全面实现工业3.0的欧美工业强国。而工业4.0的横空出世,让中国有了争取跨越式发展,在第四次工业革命中缩短与发达国家差距的机会。

第二,工业4.0改变了传统的工业生产流程,对产品提出了标准化、模块化的要求,为制造业提供了更多盈利机会。

到目前为止,中国已是世界上最大的机械制造国。尽管出口水平与德国有不小的差距,但我国制造业仍占据4.2%的市场份额。由此可见,制造业对我国经济的重要性。假如中国能在此基础上尽早发展工业4.0,就能与德国、美国等发达国家一同瓜分新兴市场,让经济发展结构变得更为合理。

当然,任何新生事物都有两重性,第四次工业革命也会给世界带来阵痛。尽管工业4.0为工厂与企业的发展提供了如同科幻故事般的机遇,却也使得无数工厂与企业面临着被第四次工业革命淘汰出局的严峻挑战。

相对于更容易快速聚敛财富的金融业与依托于互联网及现代物流体系的服务业,工业4.0对传统制造业的冲击更为猛烈,尤其是那些处于工业2.0或工业3.0水平的传统制造业。

工业4.0的智能制造与数字化工厂,将逐渐取代工业3.0的自动化生产。这将意味着,效率低下且依赖大量廉价劳动力的低端制造业工厂,会被效率更高且以智能机器人完全代替人工的数字化工厂全面取代。

传统的制造业是通过向发展中国家输出生产线的方式,来获取当地的廉价劳动力与廉价资源,以降低产品的生产成本的。而在数字化工厂中,无人操作的智能制造生产模式节省了大量劳动力,不仅生产效率远超过去,产品成本也大大降低,而向发展中国家转移工厂的方式,已经难以产生更多效益了。

如此一来,拥有雄厚科技优势的发达国家就不需要煞费苦心地向海外转移工厂,可以安心将制造业留在国内,避免再次陷入先“去工业化”再“复工业化”的怪圈了。而那些借助发达国家转移工厂来组建本国制造业体系的发展中国家,则将失去长期以来的劳动力比较优势,产业升级速度大大下滑。这在工业科技突飞猛进的今天,意味着彻底丧失未来机遇。

中国拥有全世界最大的制造业市场与完整的轻重工业体系,所以美国好莱坞电影时不时地把“中国制造”当成取悦中国观众的“彩蛋”。

但从整体上来看,中国只能算是制造业大国,而不是制造业强国。中国的制造企业大多介于工业2.0到工业3.0阶段之间,还远远不符合工业4.0时代的发展水平。其主要问题有以下四点。

第一,中国制造业的自主创新能力不强,拥有自主知识产权的产品还不够多。

第二,很多领域的生产工艺尚未达到国际先进水平,产品的质量与技术含量较低。

第三,产能虽高,但能耗也高,资源能源利用效率较低,对环境造成的污染较严重。

第四,中国制造业的产业结构并不够合理,一方面,低端产品的产能严重过剩;另一方面,又缺乏多种高端产品的生产能力。

在第四次工业革命之前,中国制造业还可以凭借廉价劳动力来获得让西方制造业垂涎的低成本竞争优势。可进入工业4.0时代后,以智能制造为核心竞争力的数字化工厂,将在生产效率与生产成本上形成对传统制造业的明显优势。以低成本为核心竞争力的中国制造业,将随之进入“高成本时代”,不得不朝着增加工业附加值的方向寻找出路。这势必会导致中国制造业与德美等国高端产业展开硬碰硬的正面竞争。而已经占得工业4.0先机的发达国家,将获得中国制造业难以撼动的有利地位。

据市场调查显示,中国当前的自动化市场已经超过1000亿元的规模。这已经占据了全球市场份额的1/3以上。可见,工业4.0必将成为中国制造业未来的前进发展方向。假如中国制造业不能顺利实现升级转型的话,这块巨大的市场份额将被德国、美国等制造业强国拿下,白白错过第四次工业革命带来的跨越式机遇。5.工业4.0时代怎样淘汰小米科技

互联网经济的飞速发展,缔造了小米手机的创业神话与阿里巴巴的电子商务帝国。媒体在热炒“互联网思维”的概念时,常常以小米手机为样本。小米公司总裁雷军也在各个场合宣传小米“以用户为中心”的互联网思维。阿里巴巴更重视业务扩张与节日营销。在2014年的“双11抢购节”中,阿里巴巴旗下的天猫(淘宝商城)单日交易额高达571.12亿元人民币(约93.39亿美元),大大超过了2013年“双11”的362亿元人民币成交额,刷新了全球单日最大购物成交记录。

这种惊人的发展速度无疑是可喜的。但随着发达国家提出工业4.0战略,小米与阿里正在面临史上最大的危机,也就是说,它们很可能从互联网经济的领跑者变为工业4.0时代的落后者。

在小米的互联网思维体系中,最引以为傲的是让用户直接参与产品研发的运作模式,即通过用户与研发部门的密切互动,打造出让用户“尖叫”的极致产品。这种新颖的运作模式,让小米打败了无数实力雄厚的竞争对手。但在工业4.0时代,小米将不再具有优势。

如前所述,工业4.0编织了一张智能化的产业物联网,从研发到生产,再到营销服务都将实现智能化。当客户用智能手机给企业下订单后,产业物联网就会自动把客户的个性化定制需求数据传输给智能工厂的大数据库。智能工厂根据收到的数据来自动组织产品设计、原材料加工、组装生产的环节,再根据智能客户关系管理系统生成的方案将定制产品交付给消费者。

尽管企业与客户依然保持深入地互动,但工业4.0时代的智能工厂可以代替研发人员与客户进行沟通协商,而客户也被纳入智能网络的一环。如此一来,他们就能更轻松地得到最合个人口味的专属产品,并享受更低的交易成本。

如此一来,小米引以为傲的用户参与研发模式,将从根本上被动摇。之所以会出现这个局面,是因为小米的成长模式并不符合工业4.0时代的内涵。

从根本上说,小米的爆发性增长并不是源自卓越的技术创新能力,而在于革新了互联网营销模式。这是一种充分利用消费者心理展开的饥饿营销模式。通过培养忠于小米品牌的粉丝群体,来进行口碑式传播,让目标消费者的购物欲望变得如饥似渴。再加上小米高层在众多场合热炒互联网思维理念,使得小米品牌的影响力能迅速在市场上蔓延。

但是,以智能制造为核心的工业4.0,是以有自主知识产权的技术创新为核心竞争力的。小米虽然如日中天,但产品的研发和制造往往是照搬他人的技术和创意,缺乏拥有自主知识产权的核心技术。一个是以产品的智能制造为本,一个是以互联网营销为主导。显然,两者原本不是同一发展路径。

近几年来,小米的投资涉及众多领域,唯独对研发制造领域加大了投入。就目前而言,小米还能依靠代工厂的制造能力满足客户需求,利用出色的营销能力掩盖自己在技术创新上的短板。

然而在未来的工业4.0时代中,客户需求将变得更加多样化、复杂化、个性化。工业4.0企业可以利用智能化的产业物联网大规模满足客户的个性化需求。而依赖代工厂的小米,却无法达到同等级的社会协同能力,难以挽留消费者。假如小米不及时转身,建立以自己为中心的产业物联网,培养自己的智能工厂,就很可能由此错过第四次工业革命浪潮。而华为荣耀、中兴等更重视自主知识产权研发的手机品牌,则可能搭上工业4.0的东风。

在过去,擅长制造的企业未必斗得过善于营销的企业。无数轻制造重营销的品牌,在第三次工业革命中发展成称霸互联网经济的巨头,让那些以制造见长的企业望洋兴叹。但随着第四次工业革命的到来,风向可能发生根本性改变。

2014年,阿里巴巴在美国上市,很快成为全世界市值第二大的互联网公司。然而,有人声称:工业4.0消灭淘宝只需十年。也就是说,凭借网上商城起家的阿里巴巴帝国在工业4.0时代里可能会迅速衰退。

目前的中国正处于互联网颠覆传统行业的初级阶段。许多传统行业被迫接受互联网改造,而互联网公司也将技术优势的触角延伸到各个产业链的上下游。互联网与传统行业的大整合,是中国互联网经济发展的主要方式。而阿里巴巴作为互联网营销的渠道商,借助平台的力量取得了空前的成功。

阿里巴巴模式用互联网跨越了多个行业,在中国掀起了网上零售行业的高潮。这个发展成果无疑是惊人的。“双11抢购节”的辉煌战绩足以为证。但就实而论,阿里巴巴和小米一样,并不是以研发制造为核心竞争力。它同样立足以营销环节为本位的发展模式,只不过小米主要经营粉丝经济,而阿里巴巴是靠交易平台的力量。

在互联网普及的今天,在线购物的电子商务模式比实体店的交易更加方便快捷。再加上发达的物流交通体系,阿里巴巴等网上商城可以有效降低成本,扩大品牌推广力度,让广大消费者获得更优惠的产品。低成本与交易灵活便捷等优势,是传统实体店、制造业企业难以与之抗衡的根本原因。

然而到了工业4.0时代,这种通过削减流通环节来压缩成本的方式,将逐渐失去原有的优势。因为智能工厂直接省略了销售及流通环节,产品的整体成本(含劳动力成本、原材料成本、管理成本)比过去减少了近40%。消费者可以通过产业物联网直接向智能工厂订购个性化的工业4.0产品,跳过阿里巴巴这个中转平台。

当消费者与智能工厂能方便地直接互动时,阿里巴巴的平台交易优势与折扣优势都将不复存在。如此一来,阿里巴巴帝国的命脉就被工业4.0打断,难以继续用现有的商业模式获得成功。

当然,互联网企业还掌握着一种有力武器——大数据和云平台。通过大数据技术垄断海量的客户信息,实时做出符合目标消费群体的个性化精准营销。而由于工业4.0时代是一个追求产品个性化及人性化的时代,所以这就决定了大数据与智能制造同样在第四次工业革命中占据着至关重要的地位。

美国工程院的研究报告也指出,互联网巨头亚马逊可能凭借大数据优势,对正在迈向工业4.0的制造业企业形成阻碍。

与亚马逊商业模式相类似的阿里巴巴,也早早建立了自己的大数据分析中心与云平台,试图在这个领域赢得先机。问题是,工业4.0时代的产业物联网建设也包含了制造业企业的大数据与云平台建设。如前所述,无论是智能工厂的管理经营,还是工业4.0企业的组织结构变革,都离不开大数据的支持。特别是智能工厂的自主运作,以及产品与智能机器人之间的相互交流,都需要大数据技术进行智能监控。

尽管目前互联网企业还拥有一定的大数据技术优势,但随着智能工厂的逐步完善,这种优势将不断缩水。制造业企业将通过更强大的技术创新能力,建立起自己的工业大数据体系,打破渠道商对客户数据的垄断,与消费者直接进行对接。到那个时候,阿里巴巴仅有的先发优势,也将变得荡然无存。

实事求是地说,小米与阿里巴巴都有一种“无限贴近消费者”的精神。这种以用户为中心的营销思维,完全符合互联网经济的内在逻辑,也与工业4.0时代的个性化、人性化特征不谋而合。但是两者的发展模式过度依赖营销渠道,并非以拥有自主知识产权的研发能力为核心竞争力。而工业4.0是以智能制造来推动技术创新,从而比对手更高效、精准、便捷、人性化地满足广大消费者的个性化定制需求的。假如不能把握第四次工业革命的脉搏,及时转变发展模式,小米和阿里巴巴在十年内被工业4.0消灭,未必是耸人听闻的故事。6.创新2.0与工业4.0

第四次工业革命的到来,不只会让制造业脱胎换骨,还将促使世界加速进入创新2.0时代。

所谓创新2.0,指的是第二代科技创新模式。传统的科技创新模式(创新1.0)发端于专业科研工作站的实验室,然后社会各阶层的用户被动地应用技术创新成果。而在创新2.0时代,用户不再只是被动地接受科研单位的创新成果,而是借助共同创新平台甚至直接参与到技术创新过程。也就是说,最终用户将在新技术研发与推广的全过程中扮演更主动的角色。

在创新2.0时代中,社会全体成员都将共同参与到创新活动中,从而形成真正意义上的知识社会。如果说“技术”是创新1.0的出发点,那么创新2.0的出发点就是“人”。根据《复杂性科学视野下的科技创新》一文的论述,创新2.0具有以下几个特征。

其一,以用户为中心,完全围绕用户需求来创新技术。

其二,以社会实践为舞台,技术创新成果将得到广泛的应用。

其三,以共同创新、开放创新为特点,将全社会都纳入创新机制当中。

创新2.0的精髓是现实生活场景下的用户体验。提升用户体验离不开用户参与。物联网的发展为创新2.0提供了必要的基础设施。在物联网的支持下,用户将与政府、产业、学校、研究机构共同进行技术创新。而第四次工业革命的到来,将进一步打通全社会的创新能力。以智能制造与信息通信技术(ICT)为依托的物联网,将用户与智能工厂连接成一体,让每个人的创意都能方便地转化为技术创新成果。

工业4.0的诞生推动了创新形态的升级,知识社会也由此逐步形成。

随着新一代信息通信技术的发展,微信、微博等互联网社交工具颠覆了人们的传统生活、工作模式。连工业生产流程与企业管理模式,也随之发生了重大变化。在当今信息社会中,信息的传递与知识的推广远比过去更为便利。知识经济正在逐渐成为各国的重点发展领域。因此,学者也将之称为知识社会。

知识社会的创新活动是开放的、协同的、大众化的。个体的创造潜力将被充分挖掘,用户的个性化需求也将受到更多的关注。因此,创新2.0时代的核心理念是“以用户为中心”。通过开放的平台与知识共享,促进社会各个领域的创新活动。

从根本上说,创新2.0的源头是知识社会的内在发展需要。不断完善的创新2.0,又反过来带动物联网、大数据等高新技术的发展,为第四次工业革命注入了活力。

尽管两者的内涵与外延各不相同,但创新2.0与工业4.0都在追求全方位的创新。在未来的社会中,无论是科学技术还是商业模式,无论是生产组织形态还是消费生活方式,都将被创新2.0与工业4.0彻底改变。

人类在以信息技术与自动化生产为标志的工业3.0时代,创造了虚拟的互联网世界。这个虚拟世界将庞大的地球联系成了“地球村”,有力地促进了现实世界的经济全球一体化进程。因此,可以说互联网技术与互联网经济的飞速发展,催生了创新2.0与工业4.0。

而随着第四次工业革命的降临,工业4.0将把虚拟世界与现实世界彻底融为一体。人、机器、信息将被CPS连接在一起。创新2.0追求的用户创新、开放创新、协同创新、大众创新活动不再局限于实验室与生产车间之内,而是让实验室、生产车间直接与用户端进行无缝对接。各行业与各产业之间的界限将越来越模糊,产业价值链将面临重组的命运。社会各界也将逐步突破传统的协作方式,在更高的层次上完成无障碍协同。

不同于传统工业社会的集中式控制的组织形态,工业4.0时代的生产组织将变得分散化,编制更为小巧灵活,但协作能力远胜于之前的“集中式控制”形态。企业以若干个研发、生产、营销、服务一体化的精干小组为生产单位,让它们独立负责处理各自的目标市场。这与创新2.0时代的知识社会更注重个性化需求的内在逻辑,是完全相符的。

从本质上说,创新2.0的“一切以用户为中心”是“以人为本”的精神在新时代的体现。市场也因此变得更加注重个性化与人性化。用户的消费者主权意识将不断增强,对个性化消费的需求也水涨船高。

而工业4.0的核心内容——智能制造与智能工厂,也同样贯彻着以人为本的精神。例如,智能流水生产线就是为了解决大规模标准化生产与多种类个性化定制之间的矛盾而产生的。

大规模标准化生产是靠生产效率来降低产品成本的,而个性化定制则是通过增加产品附加值来提高效益的。所以在工业4.0时代之前,企业不得不面对“鱼与熊掌”的选择。企业为避免生产效率降低,会减少个性化定制业务。而对于消费者来说,只有个性化定制才能满足个性化消费需求,标准化产品只是一个退而求其次的选择。

随着智能机器人与数据交换系统等技术投入应用,让同一条生产流水线能够轻松解决大批量多种类个性化产品的制造问题。智能生产线上的每个设备通过数据交换来“沟通”,不需人工操作就自主调整个性化生产的内容。智能生产线可以一次性加工大量个性化定制产品,使得企业可以兼得鱼与熊掌,消费者也能以更低的价格买到自己中意的个性化产品。

从这个意义上说,工业4.0是创新2.0时代特有的工业创新模式。假如没有工业4.0强有力的技术支持,创新2.0的概念可能只是一座不接地气的空中楼阁。除此之外,工业4.0也是知识社会完成全面智能化升级的必由之路。以创新2.0为标准的知识社会,必将广泛应用工业4.0的成果。否则,就无法实现创新形式的革命性转变。

工业4.0对知识社会创新形式的影响,主要体现在以下三个方面。

第一,开放创新。

工业4.0时代的创新活动,将从设计领域延伸到产品的营销、生产、服务、回收等全部环节,也就是贯穿整个产品生命周期。这将促使制造业企业转变商业模式以及与其他企业之间的合作模式。这种模式创新具有更高的开放性,它可以确保产业价值链上的所有相关方(包括用户)都能公平地共享利润。而擅长技术创新的中小企业,可能成为工业4.0智能化生产的主要受益者。

第二,协同创新。

知识社会的协同创新,包含企业内部协同与企业外部协同两个层次。工业4.0时代的企业内部协同方式,让工人可以远离流水线工作。工人通过虚拟可视化与数据交互技术观测智能机器人的运行。他们会获得高度的自主管理权,能够更灵活地安排自己的工作。工作环境与工作方式的革新,让智能工厂的生产过程接受更多不同文化程度与社会环境的人参与。这种协同式工作模式,可以激发出更多人的创意。

企业外部的协同方式,主要是通过信息网络来整合产业价值链上不同的企业的资源。在智能化物联网的技术支持下,各企业之间可以实现无缝合作,大大降低工业生产周期,为共同的客户群体提供个性化产品与实时服务。

第三,用户创新。

CPS可以把所有参与智能生产的人、物资与机器连接为一体,并为之提供安全便捷的全方位服务与应用业务流程。如此一来,最终用户就能轻松地参与产品的设计流程及服务的反馈过程,确保个性化产品的定制生产完全符合用户需求。

随着个性化消费逐渐成为市场主流,产品也将从追求标准化转变为追求个性化。工业4.0让未来的产品完全遵循消费者的个人兴趣来生产。甚至在极端情况下,用户可以全程参与智能生产线的个性化的单件制造。而且用户不仅可以参与到生产流程的两端,还能亲历整个价值创新过程。

总之,工业4.0与创新2.0都是人类向智能社会、知识社会进军的重要工具,两者既有区别又相互联系。创新2.0可以为工业4.0提供变革指导,而工业4.0可以为创新2.0提供技术支持。从这个意义上说,第四次工业革命浪潮正是顺应创新2.0时代的产物。第二章工业4.0的思维方式:颠覆全球制造业的新思维

为了在第四次工业革命中赢得先机,发达国家纷纷提出了自己的工业4.0战略规划。虽然每个国家的发展路线图大相径庭,但在抢占高科技制高点这个问题上又殊途同归。

发端于制造业的工业4.0思维,是对传统工业思维的颠覆。从根本上说,第四次工业革命是通过升级工业制造技术,来推动人类在生产方式、商业模式、生活方式等领域彻底变革的。

在这场以智能化为主要标志的时代洪流中,虚拟世界与现实世界的分野将变得越来越模糊,最终走向“大一统”。智能工厂可以通过数据交互、虚拟可视化等技术,实现设备与设备、设备与工厂、工厂与工厂之间的无缝对接,并实时监测分散在各地的生产基地。在智能生产线的帮助下,未来制造业将实现兼具效率与灵活性的大规模个性化生产,从而降低个性化定制产品的成本,并缩短产品的上市时间。消费者不但能充分享受个性化消费,还能与机器、信息相互连接,体验整个生产流程与产品生命周期。

当前蓬勃发展的互联网经济存在重营销轻制造的缺陷。假如不能把握住工业4.0的脉搏,中国的互联网企业可能会在产业链分工重组的大势中变得落后。1.发达国家通过第四次工业革命抢占高科技制高点

每一次工业革命都会改变世界格局。例如,英国借助第一次工业革命的力量,在全球各地建立殖民地。美国则在第二次工业革命中脱颖而出,并将领先优势保持到了第三次工业革命。从某种程度上说,这场发端于德国的第四次工业革命,让所有的发达国家与中国等正在崛起的发展中国家,站在了同一起跑线上。如果能抓住这次划时代的良机,发展中国家也许能实现跨越式发展,而发达国家也能将竞争对手远远甩到身后。

因此,抢占工业4.0的制高点已成为众多发达国家的主导战略。例如,科技工业最完善的美国与德国,在这次工业革命中扮演着先行者的角色。《美国先进制造业国家战略计划》让美国重新定义了生产价值链。不同于德国的是,美国人将第四次工业革命的核心,定位为融合制造与服务为一体的“工业互联网”。“工业互联网”革命的倡导者是世界上最大的技术与服务供应商——通用电气。通用电气一直采取多元化经营战略,在多个领域都具有世界领先水平。它既有雄厚的技术基础,又掌握了多行业的营销渠道。这使得通用电气具备构建“工业互联网”的强大实力。

通用电气提倡的“工业互联网”与德国人的“工业4.0”大同小异。通过人、数据与机器设备之间的无缝连接,组成一张具有高度开放性的全球工业互联网。这个网络与德国人提出的“产业物联网”的内涵,都超越了工厂生产流程甚至制造行业本身。工业互联网不仅囊括了航空、能源、交通、医疗等工业体系,还覆盖了整个“产品生命周期”的价值链。

在通用电气看来,“工业互联网”的价值主要有三点。

首先,有效提高资源的利用率,降低生产成本。

工业互联网借助大数据技术来获取用户信息,再用智能软件分析其消费偏好,从而精准地掌握其个性化需求。精准生产与精准营销避免了资源与能源的浪费,降低了生产成本。

其次,在一体化的工业互联网中,工业设备的维护效率将大大提高。

美国人也把发展智能工厂作为工业互联网的一项重要内容。工厂的设备与产品可以自动进行沟通,然后将相关数据上传到企业的云平台上,以便更快、更准确地发现问题所在,并提出经过优化的维修方案。

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