從宏（hóng）觀上來說（shuō），國家上層提出 “中國製造2025”，對（duì）中國有（yǒu）著巨大的意義和指示作用，也非（fēi）常準確的切（qiē）中了中國未來 20 年到 30 年在（zài）全球（qiú）戰略地位中的發展路（lù）徑。但上層建築落（luò）地之後，還是需要中國最基礎的產業力量，來一步一（yī）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（jīng）過半的情況下，全球信息化基本已進入一個成（chéng）熟階段（duàn），未來信息化的發展（zhǎn），也（yě）開始逐步進入過去的蒸汽機動力普及、內燃機動力普及，以及電力普及之（zhī）後的緩慢穩定增長階段（duàn）。

 

而全球的製造工業，也隨著社會生產力的更新中同步（bù）迭代，從最早的蒸汽工業（yè）時代，到內燃機工業時代，一直到現在的電力自動化（huà）時代。隨著互聯網信息化的穩定普及，工業製造也在各國的生產力發展規劃中進（jìn）入了下一個新的發展階段——信息化工業時代。

 

2013年，德國正式推出 “工業4.0” 的概念，旨（zhǐ）在利用物聯網信息化技術，將 CPS 應用到工業製（zhì）造中去，希望進一步降低產業成本（běn）、提高產業效率，同時迎合新世紀的大眾消費模式。而在 2014年，美國五大行業（yè）巨頭共同（tóng）成（chéng）立 工業互（hù）聯網聯盟（IIC），也開啟了美國工業（yè）互聯網的產業升級之路，希（xī）望借助引領全球的矽穀科技力量，為美國的空心化和高成本（běn）化製造業帶來複蘇的希望。

 

 

 

在德國（guó），工業 4.0 主（zhǔ）要由西（xī）門子推動，而（ér）在美（měi）國，GE 則是最早提出工業互聯網並組（zǔ）建聯盟的核心力量。2015年初，中國政府（fǔ）提出“中國製造2025”十年計劃，希望中國因人口紅利而成為的全球製造中心的地（dì）位，在工業全（quán）球化浪潮的（de）後半場，能夠繼續借助信息化改革，保留中國（guó）製造業大國的競爭力地位。但在中國，並沒（méi）有一個像西門子或 GE 這（zhè）樣有著豐厚信息化積累的產業巨頭在（zài）引領，雖然國內有像（xiàng）海爾、格（gé）力等個別的企業（yè）在（zài）嚐試高（gāo）度自動化和（hé）初步信（xìn）息（xī）化，對於一個還未完成工業 3.0 的巨輪來說，直接跳到工業4.0 仍然麵臨著巨大的（de）產業鴻溝和智（zhì）力斷層。

 

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（yì）義和指（zhǐ）示作用，也非常準確（què）的切中了中國未來 20 年到 30 年在（zài）全（quán）球戰略地位中的發展路徑。但上（shàng）層建築落地之後，還是需要中國最基礎的產業力量，來（lái）一步一步實現這個異常艱巨的願景和任務。而由於中國的傳統工業製造，和互聯網信息化（huà）之（zhī）間的（de）鴻溝過於顯著，顯然這需要既懂傳統製造，又（yòu）有互聯網信息化經驗的人（rén），來一步一步的摸（mō）索出走（zǒu）出 “中國製（zhì）造2025” 的每（měi）一個階（jiē）段：

 

中（zhōng）國製造業未來（lái）第一階段：

填補製造業信息化的空（kōng）白節點

 

1.人才節點

 

在德國、美國等，工業信息化的第（dì）一要素便是人才，德（dé）國（guó）西門子與德（dé）國工程院、弗勞恩霍夫協會（huì）等都（dōu）有長期的合作（zuò），德國政府甚至整個歐洲政府（fǔ）都有大量的高校、研究機構來為工業信息化（huà）培養和提供人才，而這些人（rén）才是在 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 自己的克勞頓學院、與卡耐基梅隆大學、MIT 等諸多大（dà）學也有深入的人才合作項目。

 

而在中國，目前幾乎沒有工業與信息化結合的人（rén）才，不（bú）管是高校（xiào）還是社會，工業與互聯網，往往是兩（liǎng）個八杆子打不著的領域。在這種（zhǒng）情況下，中國如果想走工業信息化道（dào）路，除（chú）了政（zhèng）府投入巨大的資源吸（xī）引海外人才回國，否則光（guāng）在人才（cái）這一點上，中國可能就要走 10 年才能開始談工業信息化。

 

2.信息化PLC

 

即（jí）便對於工業自動化（工（gōng）業3.0）來說，PLC 就（jiù）是（shì）一個最（zuì）為（wéi）基本的基礎模塊，而在（zài）國內（nèi），除（chú）了一些成熟的（de）工業設備會用到 PLC 之（zhī）外，絕大多數的工廠還隻是（shì）半自動化（huà）或人工操作。在工業信息化之前，PLC 不（bú）僅要深入（rù）普及，同時所有工廠都要有相（xiàng）應的能力來熟練的使用這個基（jī）本的工業編程控製器（qì）。除此之外（wài），中國在 PLC 研發生產和聯網信息化方麵，也有大量的路需要走。

 

3.零件信息化（工業物聯網）

 

工業4.0 或者工業互聯網，有一個基本條（tiáo）件便（biàn）是工業（yè）部件物聯網（wǎng），所（suǒ）有的零件都要有自己的 ID，而這種工業零部件物聯網的技術，不論是采用最傳統的 RFID，還（hái）是（shì）升級版的 NFC ，還是未來在 AR 領域可能（néng）會更靈活的機器視覺識（shí）別，抑或是最近這幾年非常火的區塊鏈技術，中國的工業製造在（zài）這些方麵基本上沒（méi）有什麽經驗（yàn）。

 

雖（suī）然這種工業物聯網的（de）技術部署起來並（bìng）不難，但要想熟練的理解並（bìng）使用這些技術，並在未來（lái）的工業信息（xī）化（huà）中（zhōng）進行再次（cì）創新，是需要非常多的經驗和非常深的理解的。而單單這一（yī）點，可（kě）能需要國內的製（zhì）造業還要走幾年。

 

4.工業機器人關鍵技術

 

一直以來（lái），中國作為一個製（zhì）造業大國，享受的都是人口紅利、勞動力成（chéng）本、低端（duān）消費市場等發達資本主義國家無法擁（yōng）有的條件持續下去的。而對應的，中國在製造業方麵並沒有往（wǎng）高精尖、關鍵技術、高端教育、深入研（yán）究等方向發展，比如機器人（rén）減速（sù）機、嵌（qiàn）入式技術、設備控製技術等導致目前中國很多（duō）工業自動化的關鍵技術（shù）仍掌握在其他（tā）國（guó）家。

 

而工業信息化，要求的便是工業的全自動、智能化（huà）、靈活性等，這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本體（tǐ）的工業環境下，要想突破工業信息化的（de）基本限製條件，可能（néng）會需要更多的時間。否則，就隻能（néng）高價進口，受（shòu）製於人了，工業4.0，恐怕（pà）也就無從說起了……

 

 

 

5.工（gōng）業級 3D 打印

 

3D 打印技術（shù），是目前（qián）增材（cái）製（zhì）造中非常創新的一種技（jì）術方向，而在工業製造中，如果擁有（yǒu） 3D 打印能力，無疑會給工業信息化（huà）帶來極大的效率提升、成本降低、靈活性提高（gāo）、高度定製、複雜工藝處理能力等。

 

但從目前來說，除（chú）了北航王教（jiāo）授的金屬3D打印技術屬於世界前列外，現在（zài）優秀的工業級 3D 打印（yìn）機，還都是從海外進口，不論是 FDM、SLA，還是金屬、陶瓷或其他新（xīn）材料，國內都沒有比較優秀的設備（bèi）製（zhì）造商。而高端工業級 3D 打（dǎ）印，也是限製工業4.0 的核心能力之一。

 

6.精密製造

 

同樣，國內製造業一直屬於粗放型製造業，對於一些（xiē）有技術要求的方向（xiàng），如精密（mì）儀器、高級合金、新材料等，一直依賴美（měi）國、日本、德國的進口。而在工業 4.0 中，機器的配合是沒辦法（fǎ）像人（rén）那麽的隨意與活動的，公差或加工餘量越大，工業自動化越難實現（xiàn）。這就要求國內在工業（yè） 4.0 方麵要想有自己的產業優勢，精密製造是一個繞不過去的門檻，而這背後，又隱藏著幾十年的人才、資本、經驗的投入戰。

 

7.虛擬現（xiàn）實應用係統

 

AR 和 VR ，無疑是未來互聯網之後的下一個最火（huǒ）的大眾（zhòng）方向。而在工業領域，同樣有大（dà）量的需求和應用場景，是（shì）需（xū）要 AR 和 VR 來提升體驗、效率或給出解決方（fāng）案的。從技術層麵講，VR 的應用局限性和技術難度都比 AR 要低，中國在 VR 方麵（miàn）的發展（zhǎn）和實際上差異並不大（因為有 HTC Vive），但在 AR 方麵，目前不管（guǎn）是微軟的 Hololens，還是 Magic Leap，他們在技（jì）術方向上走的都要比（bǐ）中國要遠。

 

不過，在 AR 和 VR 的（de）工業信（xìn）息化應用方麵，我們不用特（tè）別擔心。畢竟這個領域全球都是同時起步，得益於中國的人才、市場和自身的努力，很有可（kě）能中國在這方麵仍會走在世界前列。

 

8.製造信息化係統

 

對於傳統的製造（zào）業從業人員來說，ERP、MES、SCM 等（děng）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（jīn）蝶等比較出名的 ERP 廠（chǎng）商。但（dàn）對於一個國家想做產業升級來說，目（mù）前這些還（hái）並不夠，製造信息係統是未來工業（yè） 4.0 的基礎設施，除了能（néng）夠（gòu）熟練（liàn）的使用，對這些製造（zào）信息（xī）係統的管理思想、優化改進（jìn）、二次創新等的掌握，也是工（gōng）業 4.0 持續發展的關鍵。

 

9.工業寬帶（dài）基礎

 

工業信息化，自（zì）然，對（duì）信息化的要求非常（cháng）高。美國（guó） 20 世紀 90 年（nián）代提出了“信息高速公路”，從基礎上為其後麵（miàn）幾十年的互（hù）聯網房展奠定了非常堅實的條件。中國在信息化基礎建設上，也大力推（tuī）進。而現在全球都（dōu）在爭奪的 5G 標準，也是想進一步提高（gāo）全球信息的流通速率。

 

工（gōng）業（yè）信息化自然也要有基礎的信息網絡作為保證，但目前全球在工業寬帶方麵都沒有做太大的進展。不過對（duì）於任何一個講 工（gōng）業4.0 提上國家戰略議程的，在工（gōng）業基礎信息化建設方（fāng）麵，相信都不（bú）會含（hán）糊。

 

10.工業網絡安（ān）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之一，但所有（yǒu）的東西都是兩麵性。一方麵互聯網極大的豐富了人類的信息密度和（hé）速度，另一（yī）方麵，黑客（kè）、色（sè）情暴力、deepnet 這（zhè）些則是互聯網的邪惡一麵。

 

而工業製造與互（hù）聯網結合，自（zì）然也會（huì）有好的一麵和壞的一（yī）麵——網絡安全、設備安（ān）全、工業數據信息、工業安全、工廠安防與監控等等，都是需要很多企業去努力解決的問題（tí），而這些，雖然不會影響工業信息化的初步建設，但長期來看，它可能給工業信息化帶來更加嚴重（chóng）的影響。

中國製造業未來（lái）第二階段：

嚐試製造業信息化的（de）磨合模塊

 

 

 

1.工業設計定製化

 

工業信息化在一些關鍵節點實現之後，便會進一步形成不（bú）同的應用模塊。工業設計定製化是可能後麵會遇（yù）到在國內比較棘（jí）手的一個方向（xiàng）。工業設計定製化，意（yì）味著人的設計需求、機器的自動生（shēng）產、製造業的行業邏輯會產生矛盾和碰撞。

 

一旦（dàn）人對設計進行改變，其相應的生產工藝、生產流程、生產（chǎn）步驟、生（shēng）產邏輯都（dōu）有可能改變，而這時，如何在工業設計改變的同時，工（gōng）業 4.0 能夠讓其自身仍然在有序、係統、完（wán）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（jiè）的創意人才，和對工業 4.0 又極其熟悉的人才有可能嚐試去解決的一個問題。

 

2.製造服務信息化

 

製造（zào）服務（wù）信息化是一個較為簡單的應（yīng）用。目前全球的軟件服務、移動互聯網服務、SaaS 等都已經發展（zhǎn）的較為成熟了，將人的需（xū）求（例如淘寶）和生產對（duì）接，現在來說並不算是一個非常複雜的（de）事情。20 世（shì）紀 60 年代豐田的精益製造，一直（zhí）被管理學界奉為經典，而現在也有直接消費者對接（jiē）工廠的商業模式（C2M）。對於目前互聯網用戶體驗（yàn）思維（wéi）已經非常成熟的（de）互聯網行業來說，做出一個將原蘭（lán）單（dān）一的（de）生產模式轉化為具有高度定製化（huà）、個性化的生產服務模式，並不算是一件難（nán）的事情。

 

3.製造技術創新（xīn）體（tǐ）係

 

對於做一個高度（dù）智能化（huà）、極度（dù）複雜化的一套涵蓋多個流程（chéng）模式的工業 4.0 產業來說，這絕不像從國外引（yǐn）進（jìn）一條流水線那麽簡（jiǎn）單。在德國，不管是自動殺雞流水線、自動殺魚流水線、機（jī）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（zài）創新等長（zhǎng）時間（jiān）的（de）發展完善。

 

而對於建（jiàn）立一個持續、長久的（de）工業 4.0 產業（yè）生態係統來說，其（qí）對創新的依賴要比之前任何（hé）一個產（chǎn）業都要高。不論是技術創新、工藝（yì）創新、應用創新、研究創（chuàng）新，都需要企業、政府、高校乃（nǎi）至社會（huì）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（kě）能會有很大的難度或時（shí）間成本。 

 

4.雲計算與工業大數據

 

工業 4.0 或者（zhě）工業互聯網，其（qí）最重要的便是（shì）工業製造與（yǔ）互聯網結合（hé）這一（yī）形（xíng）式。而互聯網（wǎng）的意義（yì）便在於（yú），它可以將工（gōng）業生產製造（zào）中產生的（de）所有有（yǒu）形（xíng）無形、有意（yì）義無意義的數據記錄下來，並交給計算機進行大量的運算（suàn），來找出其中人類很難找到的降低成本或提（tí）高效率的方法（fǎ），就像 AlphaGo 下（xià）圍棋下出很多會被圍棋老師打手（shǒu）的“臭棋”一樣。

 

而雲計算與工業大數據，便是互聯網發揮的戰場（chǎng）了（le）。在（zài）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（jù）本身在有了大量樣本和環境信息之後，又（yòu）會自身產生數（shù）據紅利。這些數據為未來的信息（xī）挖掘、產業分析等，都有極大的價值。

 

中國製造也未來（lái）第三階段（duàn）：

整（zhěng）合製造業信息化的係（xì）統流程

 

1.清潔（jié）製造（綠色製造）

 

一旦工業 4.0 形成，工（gōng）業追求的便不單單是成本的降低、利潤的提高了，而是會追求更高的附加價值，比如清潔製造。它將人（rén）類社會的工業可持續發展提升到了一個更高的層次，也為（wéi）未來工業產業轉移（yí）、太空殖（zhí）民等提供了高度的可行性保證。

 

除此之（zhī）外，清潔製造本身便是在降低（dī）成（chéng）本，包括碳排放，也會進一步形成利益回饋，為人類社會的持續（xù）生存和發展帶來更高的價值。

 

2.無人工廠（chǎng）（黑燈工廠）

 

無人工廠，是工業 4.0 的理想形態。一切都是機器自動化運營，一切都是遠程監控即可，用更高級（jí）的工具解放了需（xū）要進行某種社會勞動的人類，也減少了（le）因為（wéi）生產製造給人類帶來的身體和精神的壓力和傷害。這裏對（duì）無人工廠不做過（guò）多描述，它算是工業 4.0 的最好闡述。

 

3.工（gōng）業製造社（shè）會化

 

一旦形成無人工廠或極少人管（guǎn）理的工廠，工廠這個詞本身將會從社（shè）會中消失。人們將感受不到工廠的存（cún）在，當你需要一個東西，那個東西在短則幾分鍾，長則幾天的（de）時間內就會出（chū）現你的麵前。人們並不知道自己在一開始就參與了工業製造，就像人們不（bú）知道自來水廠是怎麽工作的一樣，打（dǎ）開（kāi）水龍頭，水便來了。

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

 

4.工業（yè）智能（智能製造）

 

所謂的工業智能，則（zé）是我最不想看到的情形，也是各種科幻電影中經常出現（xiàn）的情形：機器（qì）人造（zào）機器人。通過工業大數據和機器學習、人工智能，這（zhè）個工廠已經知道如何把一噸鐵礦石打（dǎ）造成（chéng）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（dào）那時，計算機的運算速度要遠遠快於人類，而機器做的決（jué）策，也遠遠超（chāo）過人類單一需求的模式……

 

中國製造 2025，是一個非常係統而龐大的工（gōng）程。我們希望在（zài）未來的十（shí）年內，中（zhōng）國製造業能夠不斷創新，共同打造成一個未來版的工業製造體係。

 

當（dāng）然，除（chú）了上麵說的對（duì）中國比較重要的 18個（gè）關（guān）鍵節點需要我們解（jiě）決，還有譬如工業信息化高級教育、智慧倉（cāng）儲與物流、工業信息化（huà）管（guǎn）理架構與管理模式、智能電（diàn）網、立體工廠等更多問題在（zài）等待著中國的產業創（chuàng）新者。最後，還是奉（fèng）勸一句：工業製造的智能學習能（néng）力就沒必要加上了……