德国工业为何加速奔向4.0

 工业革命会让你想到什么?是蒸汽机的轰鸣声，还是《摩登时代》中流水线作业的场景?如果把前两次工业革命分别称作“工业1.0”和“工业2.0”的话，“工业3.0”中高度自动化生产带来的新鲜感已然褪去。当德国人提出“工业4.0”战略，并疾呼要引领第四次工业革命的时候，让人不禁有种参与历史的兴奋。

“工业4.0”究竟将对未来工业生产带来哪些改变?美好愿景的实现又面临什么挑战?

工业产品“私人订制”

德国凯泽斯劳滕，广为人知的是美军空军基地，而最近，德国人工智能研究中心里的“智能工厂”之声名，大有赶超之势。

“智能工厂”，正是德国“工业4.0”计划的重头戏。

观察一瓶肥皂水的生产过程，能够大致了解这家工厂的智能之处。在由十几台设备组成的流水线上，三个装有液体的容器悬挂在上方，一个个空塑料瓶在传送带上等候灌装、封盖、贴标。塑料瓶看起来普普通通，但背后却有张藏着电脑芯片的贴纸，这等于是每个产品的大脑，存储着其独有的信息。当它顺着传送带到达不同设备前就会发出指令—譬如在灌装时，是选择红色、黄色还是蓝色肥皂液;　如果混合，灌装比例是多少;下一步盖上什么颜色的瓶盖;标签上应该写些什么……与此同时，工作人员可以通过中央控制系统、移动设备等对生产线进行管控。这瓶肥皂水的巧妙旅程不到最后一刻，结果还真的无法预料。

成立于2005年的“智能工厂”，像是在科技的奇思妙想和实际的生产中搭上一座桥。创始人德特勒夫·齐尔克是人工智能研究中心的教授，他最初的设想是：客户在互联网上订购一件产品，工厂立即按照“私人订制”进行生产，但不需要大动干戈改造流水线。这是“智能工厂”的理想：在保持最大可能生产速度的同时充分实现灵活性。

“工业4.0”战略报告如此描述智能工厂：人类、机器和资源能够实现互相通信，就像社交网络中一样自然。智能产品“知道”它们如何被制造出来的细节，也知道它们的用途。它们将主动地对制造流程提供支持，回答诸如“我什么时候被制造的”、“对我进行处理应该使用哪种参数”、“我应该被传送到何处”等问题。

在这个物联网和互联网共同创造的网络化环境中，智能产品与智能移动、智能物流和智能电网一起，使智能工厂成为“工业4.0”基础设施的关键部分，数字化的系统能够实现端到端的整合—从运入物流到生产，再到营销、运出物流和服务。

小车间掀起大风暴

想靠一个小车间掀起一场工业革命?听起来像天方夜谭，但仔细琢磨，它的背后有着来自“官产学研”各方面的支持。

“智能工厂”成立之初就有10个企业主动参与建设，各自负责一部分模块或提供相应技术。9年过去了，如今的“智能工厂”项目共有31个成员，从西门子、博世力士乐到菲尼克斯电气，从隆德大学、凯泽斯劳滕工业大学到欧洲最大的应用科学研究机构弗劳恩霍夫研究所，推动者的名录中赫然可见欧盟、德国联邦教育和研究部等等……

这其实是“工业4.0”计划在整个德国的缩影。在德国工程院等学术机构和经济界的大力推动和影响下，“工业4.0”受到德国各级政府的高度重视。联邦政府已责成教育和研究部与经济部牵头共同推进该战略，在《高技术战略2020》框架下先期投资2亿欧元，并大力支持德国三大工业协会—德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)、德国机械设备制造业联合会(VDMA)以及德国电气和电子工业联合会(ZVEI)成立跨领域研究平台。默克尔总理也在多个重要场合强调：“工业4.0”将是德国一个新的发展里程碑。

推进“工业4.0”是一个庞大的系统性工程，需要调动全社会的力量，而企业的加入至关重要。以西门子为代表的德国企业巨头拥有雄厚的资金和科研实力，并一直担当德国创新领域的引领者，因此理所当然地成为了推进该战略的先锋。在去年的一项调查中，47%的公司表示已经积极参与到“工业4.0”战略中，18%的公司表示正在参与战略研究工作，12%的公司声称已经付诸实践。

但中小企业的参与热度并不高，为了更好地让创新型中小企业加入，德国联邦和地方政府制定了专项扶持计划，有关资助和优惠政策明显向中小企业大力倾斜。

有人直言，德国“工业4.0”在政界、经济界、制造业和科研领域达成了共识，利益相关者们通过紧密合作推动其实现，可以说是“举全国之力”。

已经领跑为何再加速

近几十年来，德国制造的竞争力有目共睹，在2009年以来的欧债危机中也表现不俗，但此番大张旗鼓推动“工业4.0”，让人不禁诧异：明明领跑的德国人急什么?

其实，德国的许多竞争对手已经意识到物联网将越来越多地应用到制造业当中，并且正通过多种制度和金融手段推动这一趋势的发展。不但中国、韩国等亚洲同行日益重视，“先进制造”、“智能制造”等术语在政府规划中屡见不鲜，美国政府也在采取一系列措施推进“再工业化”。2006年左右，美国国家自然科学基金委员会就确定信息物理系统为关键研究领域。2011年，奥巴马政府启动了高端制造业合作伙伴计划，为制造业研究提供了大量研发资金。