德國提出的“工業4.0”、美國提出的“工業互聯網”，引領了第四次工業革命浪潮開始席卷全球。其後，日本等發達經濟體也紛紛加入了推動工業化和信息化高度融合從而實現制造業轉型升級的戰役之中。這些革命性變化告訴我們，中國制造隻有和“互聯網+”深度融合才有前景，才會實現新舊動能的轉換。這一次，我們和發達國家幾乎站在同一起跑線上，務必要抓住機遇，決不能再次錯失。
王文野村綜研（上海）咨詢有限公司主任咨詢顧問
德國戰車立足制造業
工業4.0概念最早起源于德國，2011年，在漢諾威工業博覽會開幕式中被首次提出。2013年，德國聯盟教研部與聯邦經濟技術部将其列為《高技術戰略2020》十大未來項目之一。工業4.0是指利用信息物理系統(Cyber-PhysicalSystem，簡稱CPS)将生産中的供應、制造、銷售等信息數據化、智慧化，最後達到快速、有效、個人化的産品供應。工業4.0可以真正首次實現資源、信息、物體和人的網絡聯合。
自下而上，重“硬”環節
德國制造業是世界最具競争力的制造業之一，尤其是裝備制造業在全球處于領先地位。但德國工業面臨的挑戰及其相對弱項也十分明顯。
首先，機械設備領域的全球競争正日趨激烈。不僅美國在全球金融危機後大力推進“再工業化”戰略與措施，亞洲的機械設備制造商也正奮起直追，威脅德國制造商。其次，軟件與互聯網技術是德國工業的相對弱項。因此，從産業鍊環節上看，德國提出的“工業4.0”偏重生産制造的“硬”環節，立足于“智能工廠”、“智能生産”兩大主題，偏重于生産與制造過程，旨在推進生産或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變，實現高度靈活的個性化和數字化生産或服務。
德國工業4.0的核心是信息物理系統（CPS），希望通過這套系統由下遊的“物理端”（生産制造環節）來占領上遊的“信息端”。具體手段是通過傳感網緊密連接外界現實世界，将網絡的高級計算能力有效運用于現實世界中，希望将設計、開發、生産等所有流程的數據通過傳感器采集并進行分析，形成可自律操作的智能生産系統。德國正在不斷升級信息物理系統（CPS），使它成為具備“獨立思考能力”的“智能工廠”，讓生産設備因CPS而獲得智能，屆時，雲計算和大數據等信息技術就不過是制造業中一個被利用的對象，德國最強大的競争對手、在信息技術領域獨占鳌頭的美國就可能會被邊緣化。
政府主導，全社會協同
2013年4月，德國機械及制造商協會（VDMA）、德國電氣電子（ZWEI）和信息技術協會（BITKOM）設立“工業4.0平台”，并确定規範與标準、安全、研究與創新三大主題。2015年3月，德國經濟和能源部、德國教育和研究部共同啟動“升級版工業4.0平台”建設，接管由上述三大協會負責的工業4.0平台。
“升級版工業4.0平台”的管理層由德國經濟和能源部、德國教育和研究部及經濟、工會、科技界代表提供決策支撐，下設指導委員會、六大工作組負責技術實踐能力及決策，戰略委員會、科技顧問委員會負責政策監管、社會及多部門協作，市場活動由産業财團負責應用成果轉化、由德國電氣電工信息技術委員會（DKE）等标準化組織負責标準的國際化推廣。其中，由企業、工作組管理者和聯邦經濟部和教研部代表組成的指導委員會作為産業戰略制定、技術協調、決策和執行機構；六大工作組分别涉及參考架構、标準和規範，研究與創新，網絡系統安全性，法律框架，就業、職業教育與培訓等主題；戰略委員會由政府（總理府、内政部）、協會（機械及制造商協會、電氣電子行業協會、信息技術協會、聯邦工業協會、汽車協會、能源與水利協會）、工會（金屬産業工會）、科技界（弗勞恩霍夫研究所）和指導委員會代表組成。
“升級版工業4.0平台”的推出，表明所有來自工業、科學、工會和政府的有關人員都聚集到德國的“工業4.0”戰略中，使得德國的“工業4.0”戰略具有更廣泛的政治和社會基礎。
表德國、美國、日本的制造業與“互聯網+”融合三種模式對比
美國巨頭立足信息技術
在美國，工業4.0被稱為“工業互聯網”，這一概念最早是2011年由美國GE(通用電氣公司)提出。2012年，美國發布了“工業互聯網戰略”。2013年6月，GE第一次将工業互聯網概念推向中國。GE總裁伊梅爾特在中國高調推出他的工業互聯網概念：工業互聯網是全球工業系統與高級計算、分析傳感技術及互聯網的高度融合。它通過智能機器間的連接并最終将人機連接，結合軟件和大數據分析，重構全球工業，激發生産率，讓世界更快捷、更安全、更清潔、更經濟。
自上而下，重“軟”服務
在工業3.0即信息化時代，美國是遙遙領先于全球他國的領軍者，擁有Google、英特爾、IBM等IT巨頭和無數的IT企業，這也為美國在工業4.0時代的“工業互聯網”戰略奠定了基礎。
相比德國的工業4.0，美國的“工業互聯網”更加注重從CPU、系統、軟件、互聯網等上遊的“信息端”出發，通過大數據分析等工具“自上而下”的向下遊的“物理端”滲透，重塑制造業，用“軟”服務占據産業鍊的最頂端，保持制造業的長期競争力。例如，制造業巨頭GE公司已經變得越來越“軟”。近年來GE在矽谷大肆招募軟件、互聯網技術人才和大數據科學家，目前已經有1萬多人在從事相關工作，加緊打造自己的“軟實力”。
在提出工業互聯網概念後的幾年中，GE已經在多個行業推出了數以百計的行業解決方案。不過GE的雄心還不僅僅隻是做一家軟硬結合的解決方案公司，它還試圖通過工業互聯網，将自己打造成平台型公司。2015年，GE向第三方用戶和軟件商開放了Predix工業互聯網新軟件平台，該平台可容納包括從飛機發動機到醫療核磁共振設備在内的任何系統和機器的數據，可實現遠程管理，并與客戶現有軟件和數據管理系統結合，這個平台将幫助各行各業的企業真正參與到“工業互聯網”的創新熱潮之中。
企業聯盟，打通壁壘2014年3月，在提出“工業互聯網”的概念之後，GE聯合AT&T、思科、IBM和英特爾五大龍頭企業成立了美國工業互聯網聯盟IIC。IIC采用開放成員制，緻力于發展一個“通用藍圖”，使各個廠商設備之間可以實現數據共享。該藍圖的标準不僅涉及Internet網絡協議，還包括諸如IT系統中數據的存儲容量、互連和非互連設備的功率大小、數據流量控制等指标。IIC成立的目的在于通過制定通用标準，打破技術壁壘，利用互聯網激活傳統工業過程，更好地促進物理世界和數字世界的融合。美國IIC已經成為推動工業互聯網标準化的重要平台，它主導建立并完善參考架構，通過企業自主設立的應用案例開展垂直領域應用探索，支持建立測試床推進檢驗驗證。此外，IIC還積極推進與國際标準化組織的協作，目前已梳理了20多個關聯标準化組織并逐步建立聯系。後續IIC将直接向這些組織反饋标準化需求，以加快工業互聯網标準研制和全球标準化協作。
美國的“工業互聯網”注重從CPU、系統、軟件、互聯網等上遊“信息端”出發，通過大數據分析等工具“自上而下”的向下遊的“物理端”滲透。
日本“機器人革命”緻力社會創新
在美德兩國火拼之時，日本制造業也奮起直追。日本經濟産業省公布的《2015年版制造白皮書》聲稱：日本的下一代制造業要積極發揮IT、物聯網、大數據的作用。不過，日本制造業多年的發展基礎和文化傳承，使得日本的工業4.0将更類似德國模式。《白皮書》強調IT、物聯網、大數據等是作為應用手段，将日本的工業技術、産品發揮到極緻，而不是将IT、物聯網、大數據等作為工業發展的重點，在這些領域占據主導。
從2009年日本政府發布的《2010年經濟産業政策的重點》明确建立“日本式的低碳社會，以及穩定、健康長壽的社會”，再到曆年《日本制造業白皮書》列出的重點領域，近期日本産業政策支持的重心一直處在微調中。通過不斷調整和聚焦，日本應對工業4.0的戰略方向趨于明晰，以“機器人革命”作為突破口，在戰略上緊盯德國、美國，又另辟蹊徑，立足自身優勢、特色化發展。
日本機器人的實力，最開始是在工業領域普及而受到全球認可。目前，日本仍然保持工業機器人産量、安裝數量（存量）世界第一的地位。伴随工業4.0時代的到來，日本政府于2015年1月公布了《機器人新戰略》，從國家戰略高度引導日本機器人革命的開始。日本機器人革命是指随着傳感器、人工智能等技術進步，以往并未定義成機器人的物體也将機器人化（例如汽車、家電、手機、住宅也将成為機器人之一）。同時從制造業工廠到大衆日常生活等各個領域，都要廣泛應用機器人，并通過機器人的普及應用解決社會問題，強化制造業與服務業領域的國際競争力，産生新附加值，帶動社會進步，讓生活更加便利，人民更加幸福。
日本機器人革命主要有三大目标：一是世界機器人創新基地，鞏固機器人産業培育能力。通過産、學、官合作，增加用戶與廠商的對接機會等措施，激發創新，同時推進人才培養、下一代技術研發、開展國際标準化等工作；二是世界第一的機器人應用國家，使機器人在制造業、服務業、醫療護理、公共建設、農業等領域都得到廣泛應用，同時不斷完善應用環境與體制建設；三是邁向世界領先的機器人新時代，在物聯網時代到來之際，制定機器人互聯、自律性、采集數據等功能的管理制度與國際标準。
為實現三大目标，日本為機器人産業發展制定了五年計劃。一是完成八項重點任務，成立機器人革命促進會、發展面向下一代技術、實施全球标準化戰略、機器人現場測試環境建設、加強人才儲備、推進制度改革、加大扶持力度和考慮舉辦機器人奧運會；二是制定制造業、服務業、醫療護理業、基礎設施、自然災害應對、工程建設、農業、林業、漁業和食品工業等應用領域未來5年的發展重點和預期目标。
日本機器人革命是指随着傳感器、人工智能等技術進步，以往并未被定義成機器人的物體也将機器人化。
制造業與“互聯網+”融合帶來全球新趨勢
自工業4.0概念提出之後,在全球範圍内掀起了智能制造、機器人革命等制造業數字化革命大潮，引發了一系列新技術、新業态的發展，并會對産業集聚模式、商業模式産生變革性影響。
新技術：自動化設備、以太網、傳感器和工業軟件是支撐智能生産必不可少的四大功能闆塊。以自動化設備為例，可以預見數控機床、機器人、3D打印這類高端設備将成為全球競逐的主要領域。完美的智能生産願景包含的不僅僅是企業層面的智能，還包括單個機器的智能、産品的智能、系統的自我學習能力以及萬物互聯互通的自發式交流。總的來說，智能化程度越高的生産方式，相應的這四大功能闆塊的集成複雜度也越高。
新業态：目前來看，工業雲服務、工業大數據應用、物聯網應用都有可能成為或者催生出一些新的産業和新的經濟增長點。制造業與“互聯網+”融合，使全生命周期管理、衆包式設計與制造、互聯網金融等新業态崛起。總體而言，制造業的服務化和服務業的制造化趨勢将越來越凸顯。
産業集聚模式：制造業與“互聯網+”融合，使諸多行業之間的邊界正在由清晰趨向模糊，産業融合成為大勢所趨。現代服務業和高端制造業的産業集聚模式将突破以龍頭大企業為核心的縱向和橫向一體化“産業集群”，将會向以“人”為本的“産業生态圈”發展。
商業模式：工業4.0強調效率高、成本低、響應快，其本質是要滿足複雜的個性化需求。因此，制造業與“互聯網+”融合，使得技術、市場出現了快速的變化，要求分工不斷細化和深化，因此企業靠單打獨鬥越來越難以應對激烈的市場競争。過去，企業通過封閉的内部創新活動追求産業鍊“占位”，現在演變為主動進行開放式合作，通過合作夥伴之間的協同與互補實現發展。為此，越來越多的跨界企業會組成一個相互依賴的網絡，共享相關的産品、服務和技術等，實現共同發展。
新一輪工業革命将對各國的比較優勢、生産組織方式、産業結構、國際貿易、競争優勢要素等諸多方面産生重大影響，從而賦予國際産業分工和競争以新的内涵。發達經濟體利用雄厚的技術基礎、人才優勢、強大的研究開發能力和良好的市場機制，将有可能率先在新興産業發展方面取得突破，為其經濟增長注入新的活力，助推其結構調整和增長方式的轉變，進一步強化與新興工業化國家錯位發展，在國際競争中占領制高點。而推動“中國制造2025”與“互聯網+”融合發展，就是把中國制造的發展和互聯網的實踐結合在一起，掌控“第四次工業革命”。而如何把多方力量結合在一起，對中國來說是非常重要的命題。這一次，我們和發達國家幾乎站在同一起跑線上，務必要抓住機遇，決不能再次錯失。
圖産業集聚模式的變遷設想責任編輯：白雲