從宏觀（guān）上（shàng）來說，國家上層提出 “中國製造2025”，對（duì）中國有著巨大的意義和指示作用，也非常準確的切中了中國未來（lái） 20 年到 30 年在全球戰略地位（wèi）中的發展路徑。但上層建築（zhù）落地之後，還是需要中國最基礎的產業力量（liàng），來一步（bù）一步實現這個異常艱巨的願景和任務。

 

在世界互聯網普及率已經過半的情況下，全球信息化（huà）基本已（yǐ）進入一個成熟階段（duàn），未來信息化的發展，也開始逐步進入過去的蒸汽機動力普及、內燃機動力普及（jí），以及電力普及之後的緩慢穩定增長階段。

 

而（ér）全球的製造（zào）工業，也隨著（zhe）社會生（shēng）產力的更新中同步迭代，從（cóng）最早的蒸汽工業時代，到內燃機工業時代，一直到現在（zài）的電力自動化時代。隨著互聯（lián）網（wǎng）信息化的穩定普及，工業製造也在各國的生（shēng）產力（lì）發展規（guī）劃中進入了下一個新的發展階段——信息化工業時代。

 

2013年，德國正式推（tuī）出 “工業4.0” 的概念，旨在利用物聯（lián）網信息化（huà）技術（shù），將 CPS 應用到（dào）工業製造中去，希望進一步（bù）降低產業成本、提高產業效率，同時迎合新世（shì）紀的（de）大眾消費模式。而在 2014年，美國（guó）五大行業（yè）巨頭共同成立 工業互聯網聯盟（IIC），也開啟了美國（guó）工業互聯網的產業升級之路，希望借助引領（lǐng）全球的矽穀科技力（lì）量，為美國的（de）空心化和高成本化製造業帶來複蘇的希望。

 

 

 

在德國，工業 4.0 主要由西門子推（tuī）動，而在美國，GE 則是最早提出工業（yè）互聯網並組建聯（lián）盟的核（hé）心力量。2015年初，中國政府提出“中國製（zhì）造2025”十年計劃，希望中國因人口紅利而成為的全（quán）球製（zhì）造中心的地位（wèi），在工業（yè）全球化浪潮的後半場，能夠繼續借助信息化（huà）改革，保留中國製造業大國的競爭力地位。但（dàn）在中國，並沒有一個像西門子或 GE 這樣有著豐厚信息化（huà）積（jī）累的產業巨頭在引領，雖然國內有像海爾、格（gé）力等個別的企業（yè）在嚐試（shì）高度自動化和（hé）初步（bù）信息化，對於（yú）一個還未完成工業（yè） 3.0 的巨輪來說（shuō），直接跳到工業4.0 仍然（rán）麵臨著巨大的產業鴻溝和智力斷層。

 

從宏觀上來說，國家上層提出 “中國製造2025”，對中國（guó）有著（zhe）巨大的意義和指示作用，也非常準確的切中了中國未來 20 年到 30 年在（zài）全球戰略（luè）地位中的發展路（lù）徑。但上層建築落地之後，還是需要中國最基礎的（de）產（chǎn）業力量，來一步一步實現這個異常艱巨的願景和任務。而由於中國的傳統（tǒng）工業製造，和互聯網信（xìn）息化之間的鴻溝過於顯著，顯然這需要既（jì）懂（dǒng）傳統製（zhì）造，又有互聯網信息化經驗的人，來一步一步的摸索出走出 “中國製造2025” 的每一個階段：

 

中國製造業未來第一階段：

填補製造業信息化的空白節（jiē）點

 

1.人才節點

 

在德國（guó）、美國等，工（gōng）業信息化（huà）的第一（yī）要素便是人才，德國西門子與德國工程院、弗勞恩霍夫協會等都有長期的合作（zuò），德國政府甚至整個歐洲（zhōu）政府都有大量的高（gāo）校、研究機構來為工業信息（xī）化培養（yǎng）和提供人才（cái），而這些人才（cái）是在 10年甚至更久的教育體係下才能培養出來的。同樣在美國，GE 自己的克勞頓學（xué）院、與卡耐基梅（méi）隆大學、MIT 等諸多大學也有深入的人才合作項（xiàng）目。

 

而在中國，目前幾乎沒有工業與（yǔ）信息化結合的人才，不（bú）管是高（gāo）校還是社會（huì），工業與互聯網（wǎng），往往是兩個八杆子打不著的領域。在這種情況下，中國如果想走工業信息化道（dào）路，除了政府投入巨大的資源吸引海外人才（cái）回國，否則（zé）光在人才這一點上，中國可能（néng）就要走 10 年才能開始（shǐ）談工業信息化。

 

2.信息化PLC

 

即便對於工業自動化（工業3.0）來說，PLC 就是一個最為基本的基礎模塊，而在國內（nèi），除了一些成熟的工業設備會用到 PLC 之（zhī）外，絕大多數的（de）工廠還隻是半自動化或人工操作。在工業（yè）信息化之（zhī）前，PLC 不僅要（yào）深入普及，同時所有（yǒu）工廠都要有相應（yīng）的（de）能力來熟練的使用這個基本的工業編程控製器。除此之外，中（zhōng）國在 PLC 研發生（shēng）產和聯網信息化方麵（miàn），也有大（dà）量的路需要走。

 

3.零件信息化（工業物聯網）

 

工業4.0 或者工（gōng）業（yè）互聯網，有一個基本條件便是工業（yè）部件（jiàn）物聯網，所有的零件都要有自己的 ID，而這種工業零部件物聯網的技（jì）術，不論是采用最傳統的（de） RFID，還是升（shēng）級版（bǎn）的 NFC ，還是未來在 AR 領域可能會更靈活的機器視覺識別，抑或是最近這幾年非常火的區塊鏈（liàn）技術，中國的工業製造在這些方麵基本上沒有什麽經驗。

 

雖（suī）然這種工業（yè）物聯網的技術部署起來並不難，但要想熟練的理解並使（shǐ）用這些（xiē）技術，並在未來的工業信息化中進行再（zài）次創新，是需要非（fēi）常多的經驗和非常深的理解的。而單單這一點，可能需（xū）要國內的製造業還要（yào）走幾年。

 

4.工業機器人關（guān）鍵技（jì）術

 

一直以來，中國作為一個製造業大國，享受（shòu）的都是人口紅利、勞（láo）動力成本（běn）、低端消（xiāo）費市場等發達資本主義國家無法擁有的條件持續下（xià）去的。而對應的，中國（guó）在製造（zào）業方麵並沒有（yǒu）往高精尖、關鍵技術、高端教育、深入研究等方向發展，比如機器人減速機、嵌入式技（jì）術、設備控製技術等導致目前中（zhōng）國（guó）很多工業（yè）自動（dòng）化的關鍵技術（shù）仍掌握在其他國家。

 

而工業信息化，要求的便是工業的全自動、智能化、靈活性等，這（zhè）對工業機器人的關鍵部件要求很高。在中國隻能勉強做機器人（rén）本體的（de）工業環境下，要想突破工業信息化的基（jī）本限製條件，可能會（huì）需要更多的（de）時間。否則，就隻能高價進口，受製於人了，工（gōng）業4.0，恐怕也就無從說起了……

 

 

 

5.工業級 3D 打印

 

3D 打印技術，是目前增材製造中非常創新的一種技術方向，而在工業製造中，如果（guǒ）擁有 3D 打印能力，無疑會給工業信息化帶來極大的效率提（tí）升、成本降低、靈活性提高、高度（dù）定製、複雜（zá）工藝處理能力等。

 

但（dàn）從目前來說（shuō），除了北航王（wáng）教授的金屬3D打印技術屬於世界前列外，現在優秀的工業級 3D 打印機（jī），還都是從海外（wài）進口，不論是（shì） FDM、SLA，還是金屬、陶瓷或（huò）其他新材料，國內都沒有比較優（yōu）秀的設備製造商。而高端工業級 3D 打印，也（yě）是限製工業4.0 的核（hé）心能力之一。

 

6.精密製造

 

同樣，國內（nèi）製造業一直屬於（yú）粗放型製造業，對於一些有技術要求的方向，如精密儀器、高級合金、新材料等，一直依賴（lài）美國、日本、德國的進口。而在工業（yè） 4.0 中，機器的配合是沒辦法（fǎ）像人那麽的隨（suí）意與活動（dòng）的，公差或加工餘量越大，工業自動化越難實現。這就（jiù）要求（qiú）國內在工業 4.0 方麵要想有自己（jǐ）的產業（yè）優勢，精（jīng）密製造是一個繞不過去的門檻，而這背後（hòu），又隱藏著幾十年的人才、資本（běn）、經驗的投入戰。

 

7.虛擬現實應用係統

 

AR 和（hé） VR ，無疑是未來互聯網之後的下一（yī）個最火的大（dà）眾方向。而在工業領（lǐng）域，同樣有大量的需（xū）求（qiú）和（hé）應用場景，是需要 AR 和 VR 來提升體驗、效率或給出解決方案的。從技術層麵講，VR 的應用局（jú）限性（xìng）和技術難度都比 AR 要低，中國（guó）在 VR 方麵（miàn）的發展和實際上差異並不大（因為有 HTC Vive），但（dàn）在 AR 方麵，目前不管是微軟的 Hololens，還（hái）是 Magic Leap，他們在技術方向上走的都要比中國要遠。

 

不過，在 AR 和 VR 的工業信息化應用方麵，我們不用特別擔心。畢竟這個領域全球都是同（tóng）時起（qǐ）步，得益於中國（guó）的人才、市場和自身的努力，很有可能中國在這方麵仍會走在世界前（qián）列。

 

8.製造信息化係統

 

對於傳統的製造業從業人員來說，ERP、MES、SCM 等這些，基本上已經耳熟能詳了。這些經過幾十年甚至上百年的製造（zào）信息係統，已經有很多人使用了很長的時間，中國也有用友、金蝶等比較出（chū）名的 ERP 廠商。但對於一個國家（jiā）想（xiǎng）做產業升（shēng）級來說，目前這（zhè）些還並不夠，製造（zào）信息係（xì）統是未來工業 4.0 的基礎設施，除了能夠熟練的使用，對這些製（zhì）造信息係統的管理思想（xiǎng）、優化改進、二次創新等的（de）掌握，也（yě）是工業 4.0 持續發展的關鍵。

 

9.工業（yè）寬帶基礎

 

工業信（xìn）息化，自然，對信息化的要求非（fēi）常高。美國 20 世紀 90 年代提出了“信息高速（sù）公路”，從基礎上為其後（hòu）麵（miàn）幾十年的互聯網房展奠定（dìng）了非常堅實的條件。中國在信息化基（jī）礎建（jiàn）設上，也大力推進。而現在全球都（dōu）在爭奪的 5G 標（biāo）準，也是想進一步提高全（quán）球信（xìn）息的流通速率。

 

工業（yè）信息化自然也要有基礎（chǔ）的信息網絡作為（wéi）保證，但目前全球在（zài）工業寬帶（dài）方（fāng）麵都沒有做太大的進展（zhǎn）。不（bú）過對於任何一個講 工業4.0 提上國家戰略議程的，在工業（yè）基礎信息化建設方（fāng）麵，相信都不會含糊。

 

10.工業網（wǎng）絡安全與工業安全與監控

 

互聯網是人類有史以來最偉大的發明（míng）之一，但所有的東西都是（shì）兩麵性。一方麵（miàn）互（hù）聯網極大的豐（fēng）富了人類的信息密度和速度（dù），另一方麵，黑客、色情暴（bào）力、deepnet 這些則是互聯網的（de）邪惡一麵。

 

而工業製造與互聯網（wǎng）結合，自然也會（huì）有好的一麵和壞的一麵——網絡（luò）安全、設備安全、工業數（shù）據信息、工業安全、工廠安防與監控等等，都是需（xū）要很多企業去努力解決的問題，而這些，雖然不會影響工業信息化的初步建設，但長期來看，它可能給工（gōng）業信息化帶（dài）來更加（jiā）嚴重的影響。

中國製（zhì）造業未來第二階（jiē）段：

嚐試製造（zào）業信息化的磨合模塊

 

 

 

1.工業設（shè）計定製（zhì）化

 

工業信（xìn）息化在一（yī）些關鍵節點實現之後，便會進一步形成不同的應用模塊。工業設計定製（zhì）化是可能後麵會遇到在國內比較棘手的一個方向。工業設計定製化，意味著人的設（shè）計（jì）需求、機器的自（zì）動生產、製造業的行業邏輯會產生矛盾和碰撞。

 

一（yī）旦人對設計進行改變，其相應的生產工藝、生產流程、生（shēng）產步驟、生產邏輯都有可能改變，而這（zhè）時（shí），如何在工業設計改變的同時，工業 4.0 能夠讓其自身仍然（rán）在有序、係統、完美的進行，是一個極其難的挑戰。而這個部分，可能是需要大量的、非常跨界的（de）創（chuàng）意人才，和對（duì）工業 4.0 又極其（qí）熟悉的人才有可能嚐試去解（jiě）決的一個問（wèn）題（tí）。

 

2.製造服務信息化（huà）

 

製造服（fú）務信息化是一個較為簡單的應用。目前全球的（de）軟件服務、移動互聯網服（fú）務（wù）、SaaS 等都已經發展的較為成熟了，將（jiāng）人的需求（例如淘寶）和生產對接，現在來（lái）說並不算是一個非常複（fù）雜的事情。20 世紀 60 年代豐田的精益製造，一直被管理學界（jiè）奉為經典，而現在也（yě）有直接（jiē）消費者對接工廠的商業模式（shì）（C2M）。對（duì）於目前互聯網用戶體驗（yàn）思維已（yǐ）經非常成熟的互聯網行業來說，做出一個將原蘭單一的生產模式轉化為具（jù）有高度定製化、個性化的生（shēng）產服務（wù）模式，並不算是一件難的（de）事情。

 

3.製造技（jì）術創新（xīn）體係

 

對於（yú）做一個（gè）高度智能化（huà）、極度複雜化的（de）一套涵蓋多個流程模式的（de）工業（yè） 4.0 產業來說，這（zhè）絕不像從國外（wài）引進一條流水線那（nà）麽簡單。在德國，不管是自（zì）動殺雞流（liú）水線（xiàn）、自動殺魚流水線、機械化收割各種水果蔬菜、機械化挖樹種（zhǒng）樹等，都是經過了創新、調整、再創新等長時間的發展（zhǎn）完善。

 

而（ér）對於建立一個持續、長久的（de）工業 4.0 產業生態係統來（lái）說，其對創新（xīn）的依賴要比之前任何一個產業都要高。不論是技術創新（xīn）、工藝創新、應用（yòng）創新、研究創（chuàng）新，都需要企（qǐ）業、政府、高校乃至社（shè）會等長久的支持。尤其對於中國來說，能夠形成一套長久的行之有效的創新體係，可能會有很大的難（nán）度或時間成本。 

 

4.雲計算與工業大數據

 

工（gōng）業 4.0 或者工業互聯網，其最重要的便是工業製（zhì）造與互聯網結合（hé）這（zhè）一形式。而（ér）互聯網的意義便在於，它可以將工業生產製造中產生的所有有（yǒu）形無形、有意義無意（yì）義的數據記錄下來，並（bìng）交給（gěi）計算機進行（háng）大量的運算，來找（zhǎo）出其中人類很難找到的降低成本或提高效（xiào）率的方法，就像 AlphaGo 下圍棋下出很多會被圍棋老師打（dǎ）手的“臭棋”一樣。

 

而雲（yún）計算與工業大數據，便是互聯網發揮的戰（zhàn）場了。在工業 4.0 中，工業效率、信息成本會產生極大的工具紅利，而工業數據本身（shēn）在有了大量（liàng）樣本和環境信息之後，又會自身產生數（shù）據紅利。這些數據為（wéi）未來（lái）的（de）信息（xī）挖（wā）掘、產業分析等，都有極大的價（jià）值。

 

中國製造也未來第三階段：

整合製造業信息化的係統流程

 

1.清潔製造（綠色製造）

 

一（yī）旦工業 4.0 形（xíng）成，工業追求（qiú）的便（biàn）不單單（dān）是（shì）成本的降（jiàng）低、利潤的提高了（le），而是會追求（qiú）更高的附加價值，比如清潔製造（zào）。它將人類社會的（de）工業可持續發展提（tí）升到了一個更高的層次，也（yě）為未來工業產（chǎn）業轉移、太空殖民等提供了高度的可行性保證（zhèng）。

 

除此之（zhī）外，清潔製造本身便是在降低成本，包括碳排（pái）放，也會（huì）進一步形成利益回饋，為人類社會的持續生存和發展帶來更高的價值。

 

2.無人工廠（黑燈（dēng）工廠）

 

無（wú）人工廠，是工業 4.0 的理想形態。一切都是機器自（zì）動（dòng）化運營，一（yī）切都是遠程（chéng）監控即可，用更高級（jí）的工具解放了需要進行某種社（shè）會勞動的人類，也減少了因為生產製造給人（rén）類帶來的身體和（hé）精神的壓力和傷害。這裏對無（wú）人工廠不做（zuò）過多描述，它算是工業 4.0 的最好闡述。

 

3.工業製造社會化

 

一旦形成無人工廠（chǎng）或極少人管理的工廠（chǎng），工（gōng）廠（chǎng）這個詞本身將會（huì）從社會中消失。人們將感受不到工廠（chǎng）的存在，當你需要一個東西（xī），那個東西在短則幾分鍾，長則幾天的時間內就會出現（xiàn）你的麵前。人們並（bìng）不知道自己在一開始就參與了（le）工業製造（zào），就（jiù）像人們（men）不知道自來水廠是怎麽工作的一樣，打開水龍頭，水便來了。

和自來水不一樣的是，生產製造這個過（guò）程中，人們在發出需要的（de）請求時，就（jiù）已經把自己的需求、自己的創意、自己的個性信息、自己的審美取向（xiàng），都告訴了機器。而這一切，便是工業製造的社會化形（xíng）態。

 

4.工業智能（智能製造）

 

所（suǒ）謂的工業智能（néng），則是我最不想看到的情形，也是各種科幻電影中經常（cháng）出現的情形：機（jī）器人造機器人（rén）。通過工業大數據和機器學習、人（rén）工（gōng）智（zhì）能，這個工廠已經（jīng）知道如何把（bǎ）一（yī）噸鐵礦石打造成一個精致的（de）金屬麵具，知道如何在流水線某一環節的機械臂失控時把它替換掉甚至維修好。到那時，計算機的運算速度要遠遠快於人類，而機器做的決策，也遠遠超過人類單一需求的模式……

 

中國（guó）製（zhì）造 2025，是一個非常係統而龐大的工（gōng）程。我們希望在未（wèi）來的十年內（nèi），中國製造業（yè）能夠不斷創新，共同打造成一個未來版的工業製造（zào）體係。

 

當然，除了（le）上麵（miàn）說（shuō）的對中國比較（jiào）重（chóng）要的 18個關鍵節點需要我們解決，還有譬如工業信息化高級教育、智慧倉儲與物流、工業信息化管理架構與管理模式、智能電網、立體工廠等更多問題在等待著中國的產業創新者。最後，還是奉勸一句（jù）：工業製造的智能（néng）學習能力就沒必要加上了……