本文来自于全球智造资源创始人、智能制造产业联盟秘书长、智造大讲堂创始人曾玉波在北京工业4.0高峰论坛上的演讲，系统阐述了他作为智能制造领域专家对工业4.0的认识以及中国应该如何应对这样的机遇和挑战。

以下是全文：

感谢各位领导、各位嘉宾，非常荣幸能在机械工业出版社、智造大讲堂、清华管理评论举办的工业4.0高峰论坛上跟大家分享未来制造业的新趋势以及我们在智能制造领域的实践。今天我分享的主题是“凭什么是德国的工业4.0？”这是我的主旨，我的演讲还有副标题，是“一个智能制造实践者的思考”。我先大概介绍一下我的背景，我之前在海尔集团负责智能制造战略，这是在企业里做的智能制造实践。现在我成立了全球智造资源的平台，这是扩大到社会上的实践，通过资源平台在社会上进行智能制造的实践的的意义比在企业中的实践还要大。

作为实践者，我们首先还是要去理解工业4.0是什么？智能制造是什么？早在2012年，海尔的首席执行官张瑞敏先生就提出来做智能制造，围绕智能制造到底是什么我们做了很多的探索，2012年底2013年初德国有了一个新的概念，工业4.0，我们非常兴奋的去研究它，我们和很多德国企业以及咨询机构合作，并且很荣幸把弗劳恩霍夫学院IPA的院长请到海尔来进行了深入探讨，让我们更深入的了解了工业4.0到底是什么。

从交流以及目前所看到一系列的资料来看，我们认为还是在2013年4月份德国工业4.0工作组输出的那份报告，也就是那份白皮书，是阐述最清晰的一份资料。这张图就来自于那份报告，很多人已经在各种场合看到过这张图片，这就是最基本的工业4.0是什么，工业4.0就是继第一次第二次和第三次工业革命之后的第四次工业革命。

在去讲述第四次工业革命之前，我们来看一下我们现在的日常生活，可以发现很多东西已经颠覆了，手机、移动互联网、人与人之间的连接和关系，已经完全和以前不一样了，这个颠覆来自于更广泛的无线网络连接所形成的网络，可以看到网络化已经在商业、生活中产生了很多的变革。回到工业，外国朋友用了一个大家不太好理解的名词来定义工业4.0，叫做网络物理系统，这个概念对于非技术人员非常难以理解，跟工业4.0一样，非常抽象。实际上它就是人、物、服务等等更广泛的连接成一个更广泛的网络，而这个网络将给工业带来一场意义深远的变革。

我们再来继续理解一下这个工业4.0是什么？国家领导人也非常重视这件事儿，这是李总理去了德国之后发表的《中德合作行动纲要》，我们可以看到，重点提到的不是机械制造和机器人，而是移动互联网、物联网、云计算、大数据，很多人对此有很不理解，他们认为工业4.0应该是机器人和自动化，机械制造和加工的升级，实际上不是，那是工业3.0，而这次的工业4.0更多的颠覆来自于信息化物联网方面的深度应用和颠覆。另外，也不是只有德国在研究未来的制造业发展方向，中国早就提出了两化融合的概念；美国人其实比德国人还要早，2011年就提出了智能制造的概念，这是美国GE、能源部、科技部一起提出来的。可见世界的发达国家都已经把智能制造制定为国家的科技发展战略，中国也一样。

为了进一步的说明第四次工业革命，工业4.0是什么。我们仔细研究了这份报告，在这个报告里面进行摘录，比方说刚才第一张图片，里面讲了物联网IoT，还有务联网IoS，描述了智能化的工厂，对于智能化的工厂简单的说一下：是产品是智能的，携带了自己被制造、装配以及被使用的信息，知道自己下一步加工的工序和工艺是什么，知道自己如何被使用，将来整个生命周期中如何被处置的，这是对智能化工厂简单的描述，其实这个过程是将来整个生产制造流程的变革的基础，例如实现个性化定制和高度的灵活性等等。

在这份报告中还提到了一个概念，水平的整合，如果把工业4.0简单的看成一条自动化生产线的话，其实谈不上所谓的水平整合。但是如果把制造业，把工业看成一个产业链，一个很大的供应链网络，产业集群概念的话，这个水平整合会发挥很大的作用。比如说，我们在供应链的上下游之间的关系，产业界的朋友都知道，这个方面的管理也是一个非常复杂的系统，我们现在已经有什么方式能够进行管理了吗？当然有一些，但是未来会基于互联网、物联网，移动互联网，足够的带宽，在透明性和实时性完整性方面持续深度整合，使得这个价值网络更高效。

再一个是垂直整合，在企业界，不管工业企业还是其他的企业，当我们作为一个决策者管理企业的时候，企业往往是一个黑盒子，很难及时的看到发生了什么，刚才安司长也提到了工业4.0时代数据应该是及时准确的，并且所有的信息是在一个共同的信息平台上的，这样能大大优化管理和决策。将来会更深度的进行水平整合和垂直整合，整合成网络的之后就形成了一个广泛的价值网络。可以说这样的一个价值网络是一个复杂的系统，支撑这样的系统，还需要足够带宽的网络架构，其实这也是驱动未来IT技术发展以及商业化的一个方面。

可是基于与德国研究机构、咨询机构和企业的交流，我们发现大家实际上还是在探讨工业4.0是什么。既然是实践我们还需要进一步深入。今天再介绍一本书，就是机械工业出版社2014年8月份出版的《工业4.0》，在这本书中提到更多的是工业的复杂性，工业的复杂性和必要性是什么？这样一个复杂的系统怎么来实现？还有提到系统生命周期管理。以后随着产品的智能，工厂的智能程度的提升，产品、设备和工厂这些系统的生命周期管理，而对于一个工业系统和价值网络系统来说他们是一个更复杂的系统，如何来管理这样的系统的生命周期将成为一个新的课题。并且此书更加强调软件是工业的未来，我们看到了很多技术概念，物联网、互联网、移动互联网、带宽、大数据、机器人、自动化技术等等，而我们企业的语言是0缺陷、0库存、低成本、高效率、按时交付、上市时间等等，这两者之间应该是怎样的一系列的逻辑进行衔接？那就是通过软件把物联网、互联网、移动互联网、大数据、机器人等等与企业的目的和目标联系起来去实现，这些逻辑是通过软件来完成的。另外书中还强调了系统工程、虚拟产品开发，生产和产品研发的数字可视化，这些对于制造业的升级走在工业4.0的道路上来说都有非常重大的意义。

在工业4.0工作组报告中以及《工业4.0》这本书里面所提到的智能化工厂，它又与智能移动、智能的物流、智能的电网和智能产品相互连接。大家知道在工厂里面也好，企业里面也好，承载很多业务，业务和设备、业务和“客户、用户”之间是有某种逻辑关系去连接的，在进行管理活动或者生产的日常运营的活动时，包括对这些活动需要决策和执行的时候需要大量的信息，但现在看工厂的透明度是个问题，及时性是个问题，导致工厂内部管理和运营不是高效的、有效的，去建立起这样的互连会带来透明、实时和完整的信息，从而使得各方面更高效有效。另外，还有一个概念“人联网”，所谓在工业领域的“人联网”，以前在工厂里也好，在企业里面也好，生产线跟人之间不是连接的，这里我们说的人更应该是“客户”或者“用户”，如果能把“客户、用户”与企业、工厂、生产和产品互连应该会产生出很大的创新空间。如果把这个概念再放大到价值网络里面去，比如，工厂与工厂之间的关系，整合供应链的关系，工厂跟其他的一些机构的关系，工厂跟人之间的关系，如果有了更多的透明、实时、完整的数据的衔接，在这些管理上面会更高效和有效。

举个例子，现在企业里面讲到制造业的升级，往往首先想到的是设备，但有了先进的设备之后观察其他运营指标的时候，发现效率是低下的，整个供应链的效率更加低下，非常先进的设备的使用效率非常低下。所以说，当我们去探讨工业4.0概念的时候，它一定是一个更加系统化的东西，它不是一个机器人，一个设备，一条生产线，现在社会上机器人和自动化的概念很热，但它不是工业4.0的全部，如果不把它们放在一起形成价值网络去研究，那将不能真正发挥出最大的效率与效用。所以这个更加广泛的CPS所形成的价值网络它叫做工业4.0，这是我的理解。

如果说我们把工业4.0这件事联系到日常生活中来，例如在物流领域里面，我们会越来越感受到整合的力量给我们带来的价值。比如说，我们在京东上下单，上午11点下单，下午3点收到货，随时都可以看到它里面的订单的状态，东西到哪里了，什么时候能收到，这是就是水平整合，它把仓储和你的订单，客户之间的关系以及它跟物流之间的关系，非常清晰的呈现在你面前，让你感受到你跟它之间有一个清晰的服务关系。以前没有这样整合的时候，我们在哪里买的东西，这个东西什么时候发货，什么时候能收到，我们都不知道。当然物流还只是一小段，如果水平整合渗透到往前第几层供应链系统里面的时候，包括工厂、供应商，各位可以想象一下，水平整合能发挥什么样的作用。

还有，对于整个体系的管理，涉及到整个体系的优化。举一个大型集团公司的例子，有几十个工厂，怎么才能做到非常及时有效的去管理这么多的工厂呢？有什么需要我们决策的？企业中工厂与工厂之间产能是不是非常优化的？是不是应该在某个订单上有一个协同？如果没有这样的整合，整个资源所发挥出来的效率是相当低下的，百分之百的资源可能发挥30%、40%的效率，如果整合之后可能会发挥70%、80%的效率，这样可以少花不少钱建工厂，把这些钱投到希望工程多好，这是我的建议。

我们再去看看工业4.0的构成是什么？很多人在讲很多工业4.0的时候，更多是讲它是什么，这张图是在讲它是怎么做的，左上角是真正的深入研究制造的流程，甚至是供应链流程，右上角我认为是产业界最近非常热门的话题，说的是设备与部件，比如说机器人，而对于一个智能制造的系统或者说一条生产线来说机器人只是一个部件，当然它具有更加灵活和柔性的特性，能够支撑整个系统所要追求的个性化、柔性和灵活性。还有就是软件，左下角这张图，它承载的是一种模式，一种逻辑，什么样的逻辑和模式呢？刚才说了京东能够做出这样快速透明的物流服务，其实就是一种模式。

反过来，再去看我们所说的网络物理系统到底是什么？有很多疑问，其实如果我们只是从技术的角度来说，可以说物联网。但这些概念这些词语，对于企业来说有意义吗？企业会研究什么？这是整个全生命周期的示意图，从客户的需求，设计、开发到销售，到产品推广，到工厂等等，是一个大的闭环。物联网也好，移动互联网也好，大数据也好，跟它有什么关系？我接触到的企业界的朋友，都是这样疑问，是什么关系？怎么把这些东西转化成生产力？这是最值得研究的话题。当然这幅图在看到整个生命周期里面，跳出来到某个环节，例如小米在设计与用户之间互动的方面，已经做得非常优秀了，借助的就是互联网和移动互联网。

在咱们的产销协同与用户需求方面，我认为海尔现在做得非常优秀，最初是市场团队做市场预测，再往前做到预测到城市，再是预测到门店，后来可以做预测到柜台，可以预见借助互联网和移动互联网手段未来的预测可能预测到我们每个人，这样一个预测，比之前准确得多。订单这一环节的准确对支撑后面的流程的价值是什么？那就得回到供应链，供应链有一个放大的鞭尾效应，但工厂的产能却是刚性的，不可能随时扩大，所以一个更加准确和平稳的订单预测会为后面的工厂带来很好的生产组织管理的便利条件，这也是当我们研究智能制造的时候，不仅仅是去研究制造流程本身，而是从订单的流程，新产品研发的流程，制造流程，供应的流程，还有后面的交付流程全方位去思考的一个研究，这恰巧与德国人提出的工业4.0是相符的。

这张图其实非常形象的告诉我们，研究智能制造，不是仅仅是研究的生产线和设备。我们可以看到很多流程与流程之间的交互是非常脱节的，没有得到及时的、有效的、完整的数据的支撑，导致整个运转效率低、闭环的周期是非常长。但对于未来，在工业4.0新的趋势之下，建立一种更科学的模式、运用了哪些更好的系统方法、运用了各种技术手段之后，能够让这样的闭环非常的快。例如以前的闭环，某一个产品从需求到设计到生产出来，需要13个月，在未来运用虚拟设计技术、3D打印技术以后可以做到非常快，今天上午提出一个想法，下午能够收到你的想法的产品，这是有可能的，我们可以用这样的趋势去展望未来。这些东西所带来的将是一场变革，但变革之后会进入一个新常态，未来的常态是什么样子？也许这些东西改变了所有的生活、所有工业，我们是可以预见到这样变革的。

如果再具体一点，我们讲某个企业怎么来做，这张图里面有更多的文字描述。可以看产品这条线如何创新就是让产品怎么变得更加智能，我们在更多的借用3D打印的技术，还有仿真模拟技术，数字化设计，PLM，DFMA等等，会使得新产品上市的周期更短。从供应链角度来说，供应链的创新，整个大的闭环，使得整个供应链变得更高效，工厂作为供应链，有的时候是一个支撑，但更多时候是整个供应链高效的限制节点，如何完成支撑整个供应链的创新，这是我们研究智能制造的真正的课题。

还有智能制造本身工厂里面的创新，其实当我们回到刚才一开始放那张照片的时候，工厂里面需要创新的内容其实是很多，不会仅仅是信息化的创新，我们在这个方向上的道路还很长，浙江省、广东省提出来的非常好的理念，叫做机器换人，当我们跟他们做交流的时候，我们非常赞同就是从机器换人入手，我们不排除同时去做其他一些工作，精益化、自动化和信息化以及产品面向制造的设计是要同时开展的。这是我们所谈到的也是企业真正在研究的。

刚才讲到工业4.0的一些技术、一些理念，我们来看一下企业和这些技术之间的关系，企业在研究整个供应链，再是研究整个供应链闭环，其实当我们跟很多企业交流的时候，我们发现他们听不懂我们前面说的东西，什么叫物联网？什么叫水平整合？什么叫垂直整合？系统工程？什么叫大数据？给我带什么价值？他们会说我要的就是省人，要的是省钱，我要的是满足产品交付的体验，当然现在很多企业也开始重点研究个性化定制，还有张瑞敏先生提出来的供应链无尺度，还有0缺陷、0库存、高效精准满负荷生产，透明、实时、决策等等。这些是企业的语言。而我们在研究智能制造和工业4.0的时候，我们看到的更多的名词是CPS、物联网、移动互联网、智能机器人、传感器，这些技术词汇和企业所关注的语言之间对等吗？

我们知道技术的革新一定会去驱动企业前进的方向，企业的需求也一定会拉动技术的创新。但在我们做智能制造实践的时候，体会最深的是什么呢，缺了一些模式和思维的创新，缺乏有人把这些技术元素和企业的需求之间建立起联系，企业真正想要做到什么？由什么样的思维和逻辑形成方案？缺了系统方法、缺了系统性的工程技术。当然最缺的还是能做这样的事情的资源和团队。例如我接触到一些企业，他们的工程团队非常弱小，哪怕它的营业额已经不少了，一年的营业额大概有十几个亿了，我问他们工程团队有几个人，他说有三个工程师，第一个工程师26岁，第二个工程师28岁，第三个工程师23岁，这样的团队能把这样的工厂的生产运营做起来已经很不错了，让他们再去做一些颠覆性的创新是勉为其难的。所以我们非常希望，大家把力气花在新的模式的构建上，去做创新逻辑的构建、做系统方法的研究、做工程技术的研究。

回到我这次演讲的主题，“凭什么是德国的工业4.0？”，其实并不是想要挑战德国，他们现在有非常优秀的机械制造和装备制造的工业基础，在此之上打造新的模式，是非常厉害的。但在我看来，经过前面的解读和我的实践，工业4.0只是这个时代的开端，是一个趋势，大幕才刚刚展开，虽然我们需要去研究标准，但这些标准更应该会是一些底层的标准。当我们讲到模式创新、逻辑创新和系统方法的时候，我认为任何人都可以去创新，任何人都可以去实践。我经常会问我的朋友们，有谁说马化腾要经过谁的同意才去做微信吗？有了移动互联网、移动平台和他们以前做的聊天的平台开发出微信这样的软件，这样的软件大大的改变了人们相互联系和连接的方式，移动互联网有底层的标准，但是微信没有。在工业界，我们谈论工业4.0是一样的，这件事情可能并没有太多的标准，当然在底层和基础的标准方面，是会有一些标准，而在上面一个层次是人人可以创新的。看到有文章说德国人不带中国人玩工业4.0，我觉得奇怪，中国人没有谁带不带的，是你想不想自己玩的问题，为什么要有人带？这是我对第四次工业革命的理解。

我想真正的支撑第四次工业革命持续往前走的驱动力，一方面来自于大企业，他们做事情更专注，可以把一些话题做得更深更系统，但是实际上也应该是用生态圈这样的一种创新的模式，在一个广泛的CPS上的自我生长式的创新。物联网这个概念非常广泛，移动互联网也是非常广泛，在供应链方面，它的模式可以去创新的空间还很大。我们现在组成了这样一个平台，里面有各种各样的资源，做精益生产的、自动化、信息化、行业专家、投资人、媒体、甚至爱好者都可以在这个平台上去做创新，平台给他们提供支持。当然在制造业基础层面上一些工艺和材料的创新相对较难一些，需要大力投入，但是一些模式和逻辑的创新是可以由群体来发挥和创造的。所以刚才我还在跟安司长汇报，我们就着这个平台和生态圈的理念，我们平台选择了上海嘉定区规划了“智造专家服务产业园”，以前不是这样的，有机器人园区，有物联网园区，有软件园，但是这次我们做了生态圈的园区，把所有相关的软硬件、服务、金融等等企业放在一起。我们认为这里未来的企业和人才的汇聚就会迸发出他们的创新，才能支撑工业4.0或者未来的智能制造的不断创新，带动我们国家在某个区域上形成智能制造或者工业4.0的产业高地。
       

我们非常希望能够通过这样资源组合的形式，形成一个更强大的系统工程的能力，因为我们刚才说了，经过我们的观察，经过我们的实践，我们国家不缺现在已有的这些技术元素，比如物联网，移动互联网，自动化，机器人，但缺的是系统的工程技术以及系统方法。我们还有一个观点，在工业4.0这么广谱的各种技术领域里面，每样东西都需要很深入的，可以在某个点上深入的研究，我们再通过平台让这个平台做系统性的研究，这不是很好吗？
       

通过这样的方式，我们希望能够能实现一点情怀，希望在未来中国能够形成类似于像德国那样一系列的隐形冠军，非常的优秀，也希望能够形成未来工业界的华为，其实华为这家企业就是我们这样一帮中国人做出来的，没什么不可能的，但在工业界里面还是缺少这样的企业，也许通过这样的努力可以实现我们长久以来一直说的制造强国的梦想。
       

所以，我们才去创建了公益的《智造大讲堂》，今天这个活动也是公益的，跟大家宣传先进的制造技术理念，这也是我们的一个机会，能够把工业4.0、工业化、数字化、物联网、机器人、大数据结合在一起，去面对企业和所有关注的人去讲如何提高效率，提高质量，降低成本，并且借助我们这样的平台去研究更加实用的系统方法。
       

我也非常感谢在我创建全球智造资源平台，创建《智造大讲堂》，得到了社会各界的支持与帮助，包括我们机械工业出版社，清华管理评论，还有大量的企业界朋友、专家、投资界朋友的帮助，真心感谢。
       

以上是我的演讲，感谢大家今天下午的参与。谢谢大家！

    来源：学院情报官