世界的變化總是令人始料未及。當我們還在為第三次工業(yè)革命的自動(dòng)化工廠(chǎng)驚嘆不已時(shí)，大洋彼岸的工業(yè)界就已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。無(wú)數優(yōu)秀的企業(yè)用行動(dòng)告訴我們：第三次工業(yè)革命早已結束，一個(gè)嶄新的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。在告別機械化、電氣化和信息技術(shù)之后，德國率先迎來(lái)了工業(yè)化的第四個(gè)階段——工業(yè)4.0。

最近五年，我每個(gè)月都會(huì )去一次德國，帶領(lǐng)數以千計的中國企業(yè)家赴德學(xué)習其制造業(yè)的精益管理、品質(zhì)管理等。通過(guò)實(shí)地參訪(fǎng)德國的制造工廠(chǎng)，我發(fā)現，工業(yè)4.0已在德國形成了濃厚的氛圍，并以其全新的理念，向全球工業(yè)提出了挑戰：如果將物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)引入制造業(yè)，這個(gè)世界會(huì )變成什么樣？

沉淀了百年底蘊的德國制造，正在以智能化的節奏一步步散發(fā)出未來(lái)……

智能工廠(chǎng) ：會(huì )說(shuō)話(huà)的標簽

自從2013年漢諾威工業(yè)展上，德國向世人第一次演示了智能工廠(chǎng)的模擬生產(chǎn)過(guò)程之后，“德國工業(yè)4.0”就成了全球學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和經(jīng)濟界的熱議話(huà)題。各界人士對此眾說(shuō)紛紜，但有一點(diǎn)毋庸置疑，工業(yè)4.0的重點(diǎn)是創(chuàng )造智能產(chǎn)品、程序和過(guò)程。

在數字化工廠(chǎng)的基礎上，智能工廠(chǎng)利用物聯(lián)網(wǎng)和設備監控技術(shù)，不僅能夠有效地加強信息管理和服務(wù)，清楚掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程，還能提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性，減少生產(chǎn)線(xiàn)上的人工干預，及時(shí)準確地采集生產(chǎn)線(xiàn)數據。它通過(guò)綠色智能手段和智能系統等新興技術(shù)，合理編排生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)進(jìn)度，構建出一個(gè)高效節能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠(chǎng)。

在智能工廠(chǎng)制造出的產(chǎn)品，它們“懂得”自己如何被生產(chǎn)出來(lái)，又將被送去哪里。這就意味著(zhù)，在智能工廠(chǎng)龐大的信息系統中，產(chǎn)銷(xiāo)信息能夠快速溝通整合。不僅如此，在這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，原材料、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)線(xiàn)以及各種相關(guān)管理系統之間，還能進(jìn)行“對話(huà)”與“交流”。

然而，如此高科技、高智商、高裝備的智能工廠(chǎng)，是否只能運用于數字化、智能化發(fā)展程度較高的汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域？當然不是。在智能工廠(chǎng)的構建上，博世公司的洪堡物流中心顯得極具代表性。

走進(jìn)洪堡物流中心，你會(huì )看到這樣的景象：一箱箱汽車(chē)發(fā)動(dòng)機零部件堆成了“高樓”，綠燈亮起時(shí)，樓梯口“吐”出一盒零件，隨著(zhù)傳輸帶抵達終端；工人在終端將這盒零件擺上行李架。在那里，它將同更多的零件一起被運送到裝配工廠(chǎng)的“公交站”，然后卸入“超市”，等待裝配……

洪堡物流中心生產(chǎn)線(xiàn)上的所有零件，都有一個(gè)獨特的射頻識別碼，能同沿途的關(guān)卡自動(dòng)“對話(huà)”，從而提高整個(gè)生產(chǎn)效率。

在這里，我們看到，工人每拿出一盒零件，就把記錄著(zhù)產(chǎn)品信息的“看板條”夾到一個(gè)長(cháng)方形塑料夾里。這個(gè)夾子被粘貼在盒子上，夾子底部有一塊射頻識別碼——這盒零件的身份證。每經(jīng)過(guò)一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節，讀卡器就會(huì )自動(dòng)讀出相關(guān)信息，然后反饋到控制中心進(jìn)行相應處理。比如，當運貨卡車(chē)載著(zhù)這盒零件駛出物流中心時(shí)，5000米以外的裝配工廠(chǎng)即能獲得動(dòng)態(tài)信息。裝配工人把它端上生產(chǎn)線(xiàn)前，物流中心和供應商就能根據收到的實(shí)時(shí)數據，做出是否“補貨”的決定。

在洪堡物流中心，我們參觀(guān)的那條生產(chǎn)線(xiàn)主要用于裝配柴油發(fā)動(dòng)機的噴油器。噴油器外體和內部的頂桿由不同的供應商提供，兩個(gè)零部件樣品上各印著(zhù)一個(gè)二維碼，是供應商出廠(chǎng)時(shí)提供的。洪堡物流中心負責工業(yè)4.0戰略的經(jīng)理安德里亞斯·穆勒解釋說(shuō)，“這樣做是為了加快可視化管理。給單個(gè)產(chǎn)品貼標簽時(shí)，使用二維碼比射頻碼更方便；而給每一盒零部件貼標簽時(shí)，則會(huì )使用射頻識別碼。”

對于各種智能標簽的區別，穆勒向我們進(jìn)行了詳細解釋?zhuān)?ldquo;給產(chǎn)品貼智能標簽有幾種方式——條形碼、二維碼、射頻碼和傳感器。條形碼和二維碼必須進(jìn)行近距離掃描，容易受化學(xué)品腐蝕，而射頻碼可以穿透各種介質(zhì)快速讀取。”盡管當初洪堡物流中心引入射頻碼系統時(shí)花費了幾十萬(wàn)歐元，但事實(shí)證明，這樣的投入相當值得。新系統投入使用后，工廠(chǎng)庫存減少了30%，生產(chǎn)效率提高了10%，由此節約的資金可達幾千萬(wàn)歐元。

然而，用射頻碼系統最大的難點(diǎn)在于，如何將新技術(shù)融入原有流程，進(jìn)行標準化生產(chǎn)。我們給每一個(gè)零配件都貼上智能標簽之后，不管這些零配件是哪里生產(chǎn)的，原來(lái)會(huì )哪種“方言”，在進(jìn)入流程后都必須說(shuō)彼此能聽(tīng)懂的“普通話(huà)”。

通過(guò)參觀(guān)洪堡物流中心的智能工廠(chǎng)，我們不難看出，這種智能化的生產(chǎn)過(guò)程，與精益生產(chǎn)的理念高度重合，不僅避免了生產(chǎn)過(guò)程中的浪費，還使整個(gè)生產(chǎn)流程更加準確、高效。此外，工業(yè) 4.0時(shí)代的智能工廠(chǎng)還可以實(shí)現更多的高級功能。例如生產(chǎn)設備可以自主察覺(jué)維護需求并向管理人員發(fā)送相關(guān)信息，而管理人員則可以通過(guò)系統，對生產(chǎn)狀況、操作流程等進(jìn)行遠程監控，從而使資源分配最優(yōu)化……

智能制造：系統中的系統

在德國，智能制造指的是，利用信息物理系統，依托傳感器、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò )通信系統、新型人機交互等方式，實(shí)現人、設備、產(chǎn)品之間的相互識別、實(shí)時(shí)連通、有效交流。從而促使研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)緊密結合，推動(dòng)生產(chǎn)方式向定制化、柔性化、綠色化、網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展，并不斷充實(shí)、提升、再造制造業(yè)的全球競爭新優(yōu)勢。

當這樣的智能、連接、數據都無(wú)處不在時(shí)，設備和設備之間、人和人之間、物和物之間、人和物之間的聯(lián)系就會(huì )越來(lái)越緊密。最終必然會(huì )出現一個(gè)系統連接另一個(gè)系統、小系統組成大系統、大系統構成更大系統的情況。對智能制造而言，這就是系統的系統。

我們該如何理解“系統的系統”呢？

以智能手機為例，每一臺智能手機都是一個(gè)系統，而智能手機之間的互聯(lián)又會(huì )形成更大的系統。智能手機的生產(chǎn)環(huán)節是一個(gè)集研發(fā)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)為一體的系統。當然，每臺智能生產(chǎn)設備所組成的生產(chǎn)線(xiàn)、手機的供應商，以及主持手機生產(chǎn)制造的企業(yè)，也都是一個(gè)系統。而我們每一位使用智能手機的客戶(hù)，把所有的信息都存儲在企業(yè)的客戶(hù)管理系統中。它能夠實(shí)時(shí)感知、獲取、評估、遴選、轉化客戶(hù)的需求……這些還只是與智能手機相關(guān)的眾多龐雜系統的一部分，而智能制造，則是由這些不同系統所組成的大系統，即系統的系統。

在德國乃至全球，一個(gè)超復雜的巨大系統正在形成。車(chē)間里的機器（如一部智能手機），通過(guò)更新操作系統實(shí)現功能升級，通過(guò)工業(yè)應用程序實(shí)現各種功能即插即用，通過(guò)應用程序編程接口（API）不斷擴展制造生態(tài)系統。

對于智能制造這個(gè)大系統，我們可以從智能產(chǎn)品、智能裝備、智能生產(chǎn)、智能管理和智能服務(wù)這五個(gè)維度來(lái)認識和理解。

智能產(chǎn)品—與傳統產(chǎn)品不同，智能產(chǎn)品是將傳感器、處理器、存儲器、通信模塊、傳輸系統融入產(chǎn)品，使產(chǎn)品具備動(dòng)態(tài)存儲、感知和通信的能力，進(jìn)而實(shí)現產(chǎn)品的可追溯、可識別、可定位。

例如，計算機、智能手機、智能電視、智能機器人、智能穿戴設備，都是物聯(lián)網(wǎng)的“原住民”。這些產(chǎn)品自誕生起便是網(wǎng)絡(luò )終端。而傳統的空調、冰箱、汽車(chē)、機床、風(fēng)機等則是物聯(lián)網(wǎng)的“移民”。它們也正排著(zhù)隊等待連接網(wǎng)絡(luò )世界。

智能裝備—通過(guò)先進(jìn)制造、信息處理、人工智能等技術(shù)的集成與融合，可以形成具有感知、分析、決策、執行、自主學(xué)習等自組織、自適應功能的智能生產(chǎn)系統，以及網(wǎng)絡(luò )化、協(xié)同化的生產(chǎn)設施。

在工業(yè)4.0時(shí)代，裝備智能化的進(jìn)程可以在兩個(gè)維度上進(jìn)行：?jiǎn)螜C智能化，以及單機設備的互聯(lián)而形成的智能生產(chǎn)線(xiàn)、智能車(chē)間、智能工廠(chǎng)。這一進(jìn)程將會(huì )隨著(zhù)信息通信技術(shù)創(chuàng )新應用的演進(jìn)而不斷深化。

智能生產(chǎn)—事實(shí)上，這是一種理想的生產(chǎn)系統。它能夠智能地編輯產(chǎn)品特性、成本、物流管理、安全性、生產(chǎn)時(shí)間等要素，從而實(shí)現為不同客戶(hù)進(jìn)行最優(yōu)化的產(chǎn)品制造。當生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節，都實(shí)現了傳感、連接、計算、服務(wù)無(wú)所不在時(shí)，就意味著(zhù)生產(chǎn)組織方式全面變革的時(shí)代來(lái)臨了。

智能管理—如今，不同國家、不同行業(yè)、不同規模的企業(yè)都在不斷探索個(gè)性化定制、極少量生產(chǎn)、服務(wù)型制造以及云制造等新業(yè)態(tài)、新模式。隨著(zhù)企業(yè)內部所有生產(chǎn)、運營(yíng)環(huán)節信息縱向集成的不斷深入，智能管理將不斷提高企業(yè)數據的及時(shí)性、完整性、準確性。

智能服務(wù)—這部分是智能制造的核心內容。它可以通過(guò)捕捉客戶(hù)的原始信息，在后臺積累豐富的數據，為企業(yè)提供構建需求結構模型的基礎；還可以進(jìn)一步挖掘與身份、工作生活狀態(tài)相關(guān)的隱性需求，從而主動(dòng)為客戶(hù)提供精準、高效的服務(wù)。

現在，越來(lái)越多的制造型企業(yè)已經(jīng)意識到，從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉型的重要性。服務(wù)的智能化，既體現在企業(yè)如何高效、準確、及時(shí)地挖掘客戶(hù)潛在需求并實(shí)時(shí)響應上，也體現在產(chǎn)品交付后對產(chǎn)品實(shí)施線(xiàn)上、線(xiàn)下的服務(wù)，并實(shí)現產(chǎn)品的全生命周期管理上。

中國版的工業(yè)4.0

無(wú)論聽(tīng)別人如何描繪風(fēng)景的美麗，都不如自己實(shí)地去感受一番。工業(yè)4.0所帶來(lái)的美好愿景，我們也不能僅停留在理論之上。作為中國建設制造強國的總體戰略，“中國制造2025”也開(kāi)始實(shí)施了，并確定“以體現信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為主線(xiàn)”，開(kāi)始實(shí)現由要素驅動(dòng)向創(chuàng )新驅動(dòng)轉變，由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉變，由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉變。

然而，向工業(yè)強國轉型并沒(méi)那么容易，需要具備雄厚的產(chǎn)業(yè)規模、優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)結構、良好的質(zhì)量效益，以及持續的發(fā)展能力。根據最新數據顯示，在主要工業(yè)化國家的制造業(yè)綜合指數分布中，中國還處在第三方陣。

在目前國際政治格局不發(fā)生重大變化的前提下，綜合考慮工業(yè)發(fā)達國家在其工業(yè)化進(jìn)程各階段的綜合指數，以及中國的GDP增長(cháng)率，我們要完全實(shí)現工業(yè)強國，還有很長(cháng)的一段路，但我們可以先從地方切入。

泉州作為制造業(yè)大市，產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)多、規?？偭看?。從某種程度上來(lái)說(shuō)，泉州制造已經(jīng)成為了中國制造的一個(gè)典型縮影。它雖是福建省第一大經(jīng)濟體，但近年來(lái)所受的挑戰也越來(lái)越大。比如，勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)占主導地位；處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，產(chǎn)品附加值不高；創(chuàng )新能力不強，尚未形成完備的創(chuàng )新體系；高端人才短缺；產(chǎn)業(yè)發(fā)展同質(zhì)化，整體競爭能力低，產(chǎn)業(yè)轉型升級迫在眉睫，等等。這些問(wèn)題，也同樣是中國制造面臨的主要問(wèn)題。針對此，中國工程院的院士、專(zhuān)家為泉州制造業(yè)的轉型升級勾勒了清晰的發(fā)展藍圖。

首要任務(wù)是實(shí)現三個(gè)轉變：從機械化、自動(dòng)化制造向數字化、智能化制造轉變；從注重增長(cháng)速度向注重質(zhì)量、注重品牌效益轉變；從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉變。

這一戰略目標將分兩個(gè)階段實(shí)現：到2020年，通過(guò)科技創(chuàng )新和實(shí)施智能制造、提升品牌質(zhì)量、轉向服務(wù)型制造三大行動(dòng)，使泉州制造業(yè)的面貌煥然一新。到2025年，泉州制造業(yè)實(shí)現由大變強，躋身中國制造業(yè)綜合水平10強城市之列，工業(yè)總產(chǎn)值達到2.5萬(wàn)億元。根據這個(gè)戰略目標，“泉州制造2025”設定了四大戰略任務(wù)：

首先，提升九大產(chǎn)業(yè)集群。紡織服裝、制鞋、石油化工、機械裝備、建筑材料、電子信息、食品飲料、紙業(yè)與印刷、工藝制品九大產(chǎn)業(yè)是泉州的優(yōu)勢主導產(chǎn)業(yè)。要推動(dòng)這些產(chǎn)業(yè)向先進(jìn)制造業(yè)轉型，必須要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，實(shí)現縣市區、產(chǎn)業(yè)園聯(lián)動(dòng)發(fā)展，培育骨干企業(yè)，并建設“泉州云制造平臺”。

其次，實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)戰略。繼續把創(chuàng )新擺在泉州制造業(yè)發(fā)展全局的核心位置，通過(guò)重塑泉州制造業(yè)的競爭優(yōu)勢，建設創(chuàng )新型制造業(yè)基地，建立協(xié)同創(chuàng )新機制，創(chuàng )建公共創(chuàng )新平臺，開(kāi)發(fā)標志性重大產(chǎn)品。

再次，采取三大攻堅行動(dòng)。以智能制造、提升質(zhì)量與品牌、服務(wù)型制造三方面為主攻方向。第一，提升產(chǎn)品創(chuàng )意與創(chuàng )新設計能力，提高制造工藝和流程，打造適應多品種、中小批量柔性生產(chǎn)的能力。第二，通過(guò)強化質(zhì)量基礎建設，創(chuàng )新質(zhì)量管理方法，實(shí)施質(zhì)量升級工程，提升質(zhì)量品牌效益。第三，通過(guò)推進(jìn)定制化生產(chǎn)模式，加快向品牌零售型商業(yè)模式轉變，鼓勵制造企業(yè)向系統集成商轉變，并加快發(fā)展電子商務(wù)，發(fā)展現代物流服務(wù)，提升工業(yè)設計發(fā)展水平，加快完善金融服務(wù)體系等行動(dòng)。

最后，大力推行綠色制造。綠色制造是破解資源、能源和環(huán)境制約的關(guān)鍵所在，也是實(shí)現泉州制造業(yè)可持續發(fā)展的必經(jīng)之路。為此，要堅決貫徹減量化、再利用、資源化的原則，全面推行綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展。積極發(fā)展流程型制造業(yè)清潔生產(chǎn)，推進(jìn)離散型制造業(yè)綠色制造，建立環(huán)境監管和服務(wù)體系。