工业4.0的特性，现状，以及实例

关于工业4.0的概念介绍有很多，看起来就是在传统的一些名称前面加上了"智能"二字，例如制造变成了智能制造，工厂变成了智慧化工厂，物流变成智能物流等。并且增加了各种各样的集成，还出现了非常热门的名词-CPS（Cyber-Physical Systems），这些是在工业4.0白皮书中提到的它的一些特性。

如果我们结合实际的制造业企业，那么"工业4.0"则有一些更为具体化的特性。

这里简单将其总结为六大特性：

第一是大规模定制化生产；

第二是大集成，不管是三大集成还是四大集成，这是按照企业内部的实际需求整合企业内部的软件系统、硬件设施以及管理体系；

第三是动态配置生产方式，这并不简单，目前几乎没有企业能够做到；

第四是闭环控制，闭环控制是把现在通过信息化手段实现的单向的信息汇报或者信息传递升级到双向的自动化的信息采集和自动化的控制；

第五是虚拟现实和仿真的应用；

第六是即插即生产，它是指设备和系统的顺畅配置。

国内现况分析

首先来看一下工业4.0在国内的发展现状（以下数据及图表来自罗兰贝格的分析报告）：

图1 国内制造业成本变动趋势

图1展示了国内制造业成本处于上升的趋势，中国虽不是唯一一个在制造业成本上面大幅提升的国家，但是对中国来说，成本的提升可能会导致中国在全球的制造行业中失去竞争优势，因为国内的制造业成本已经非常接近欧美的水平。

图2 国内不同的行业的数字化、附加值高低以及改变游戏规则、资源效能和管理运营上的不同表现

图2是国内不同的行业，比如机械、印刷、电子电气工程，在数字化、附加值高低以及改变游戏规则、资源效能和管理运营上的不同表现。

图3 中国机器人使用情况

图3是中国机器人使用的情况。在该图中我们可以看到欣喜的一面：中国在过去几年内生产机器人的公司大幅增加，机器人应用的数量也在大幅增加。但是就总体水平而言，中国与一些发达国家相比还有很大的差距。

图4 国内制造业企业在自动化应用领域的市场规模

图4展示了国内制造业企业在自动化应用领域的市场规模也在快速增长，远高于国内的GDP，这些都告诉我们，国家在整体往工业4.0的方向发展，并且做出了很多的实践。

不同的行业在工业4.0实践过程当中，其侧重点也不完全一样。大家可以看到，德国把它定义为第四次工业革命。

如果回过头去看前三次的工业革命，每次基本上都有一百年的时间跨度，假设一百年之后我们能够整体达到"工业4.0"这个目标，那么我们现在还是处在一个非常初期的阶段。

也正如德国人所说，"工业4.0"是个愿景，我们并不期望我们的企业在短短几年内就可以达到工业4.0的水平，但重要的是，大家都走在这条路上，并且朝这个方向去努力。

接下来看一下工业4.0协会在2015年对中国制造业在工业4.0进程方面的一个报告。

图5 工业4.0的诸多需求因子

从上图中，大家可以看到，在工业4.0的诸多需求因子中，排在第一位的是技术革新的需求，第二是生产成本的压力，第三是组织效能的提升，第四位是智能化，第五是新的商业模式挑战，商业模式其实是非常重要的，因为任何企业做出内部调整应该都离不开商业模式的一些变化，企业不太可能随意地去改变它内在的一些东西，除非它有外部的一些动力的推动。

当然还有少部分是因为政府的推进，比如说国内的两化融合战略以及机器换人等一些政策的补贴会推动国内的一些企业做出一些新的尝试。

但是通过分析我们可以发现，政府的推进并不是企业主要的驱动力，而大多是企业因为市场的需求，其新的商业模式的需求，推动其技术革新而带来一些新的实践。

关于企业对将来的规划，也即企业会在哪些领域展开一些实践并且做出了一些预算。

从图中可以看到，自动化和智能设备是目前国内排在第一位的需求，第二是MES/ERP等软件系统，第三是公司战略，第四是标准化和模块化，标准化和模块化主要是在他们企业内部的标准化和模块化方面的一些实践，行业层面或者说是国家标准层面的不在这一范围之内。

接下来是精益和柔性生产体系，并不像我们想象的那样"工业4.0跟精益生产是冲突的"，其实有些企业在推进自动化、信息化的同时，也并没有落下精益生产。

另外，我们很欣喜的看到，很多企业在大数据方面在做一些规划，并且也有很多企业已经在做一些实践了。

图6 一些企业在实践或规划过程中所碰到的问题

上图中列举的是一些企业在实践或规划过程中所碰到的问题。

这些问题中排在第一位的是缺少人才，缺少人才可以分为两个方面