序

最近，習(xí)總書記在首屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)的賀詞中指出：當(dāng)今時(shí)代，以信息技術(shù)為核心的新一輪科技革命正在孕育興起，互聯(lián)網(wǎng)日益成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的先導(dǎo)力量。信息技術(shù)已在深刻影響和改變?nèi)祟惿鐣?huì)，而制造業(yè)正是其應(yīng)用的重要領(lǐng)域。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，給傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方式帶來顛覆性、革命性的影響。應(yīng)用信息技術(shù)，能實(shí)時(shí)感知、采集、監(jiān)控生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，促進(jìn)生產(chǎn)過程的無縫銜接和企業(yè)間的協(xié)同制造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策優(yōu)化，使智能制造、網(wǎng)絡(luò)制造、柔性制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。從某種程度上講，以制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化為代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化正成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)，并應(yīng)成為工業(yè)化和信息化兩化融合的前沿和重點(diǎn)。
就產(chǎn)品而言，隨著信息技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的廣泛滲透，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端。例如，汽車將不僅僅是嵌入了電子產(chǎn)品的交通工具，在未來會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品——大型可移動(dòng)的智能終端，具有全新的人機(jī)交互方式，通過互聯(lián)網(wǎng)終端把汽車改造成為一個(gè)包含硬件、軟件、內(nèi)容和服務(wù)的體驗(yàn)工具。
從制造模式看，工廠的集中生產(chǎn)將向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。信息技術(shù)使不同環(huán)節(jié)的企業(yè)間實(shí)現(xiàn)信息共享，能夠在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)調(diào)整合作對(duì)象，整合企業(yè)間的優(yōu)勢資源，在研發(fā)、制造、物流、服務(wù)等各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全球分散化生產(chǎn)。這也使得傳統(tǒng)信息技術(shù)企業(yè)有機(jī)會(huì)更多地參與到制造業(yè)創(chuàng)新之中，而傳統(tǒng)制造企業(yè)則向跨界融合企業(yè)轉(zhuǎn)變。企業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)的以產(chǎn)品制造為核心轉(zhuǎn)而提供具有豐富內(nèi)涵的產(chǎn)品和服務(wù)，直至為顧客提供整體解決方案，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與制造企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)與服務(wù)企業(yè)之間的邊界日益模糊。
當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家在完成工業(yè)化的基礎(chǔ)上進(jìn)入了信息化階段，而我國工業(yè)化尚未完成即趕上了信息化浪潮，這為打造中國經(jīng)濟(jì)升級(jí)版提供了難得的歷史機(jī)遇。要牢牢抓住這一機(jī)遇，把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)，就必須充分吸收和借鑒先發(fā)國家的有益經(jīng)驗(yàn)，為我所用。
作為老牌工業(yè)強(qiáng)國，德國在信息化浪潮下充滿危機(jī)意識(shí)，也在努力探索信息技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。在行業(yè)協(xié)會(huì)的推動(dòng)下，德國政府將“工業(yè)4.0”上升為國家戰(zhàn)略，冀望通過充分利用信息通信技術(shù)和信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
德國的“工業(yè)4.0”國家戰(zhàn)略為中國提供了很好的借鑒，中國產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界對(duì)此進(jìn)行了深入研究。令人欣慰的是，九三學(xué)社社員王喜文也躋身其中，并將自己的成果以專著形式加以展現(xiàn)，就是擺在我們面前的《工業(yè)4.0：最后一次工業(yè)革命》。
長期以來，九三學(xué)社充分發(fā)揮人才和智力優(yōu)勢，就事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大問題進(jìn)行調(diào)研，向中共中央提出了多項(xiàng)政策建議，受到黨和政府的高度重視。近年來，在加快工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和促進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用方面，九三學(xué)社先后提交了一系列極具價(jià)值的對(duì)策，對(duì)相關(guān)政策的研究制定和出臺(tái)產(chǎn)生了重要的推動(dòng)作用。
王喜文同志是九三學(xué)社中央科技委的委員，他長期從事工業(yè)信息化國別政策的研究，取得了豐碩的成果。在本書中，他通過對(duì)德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的研究，以及對(duì)我國制造業(yè)優(yōu)勢與劣勢、機(jī)遇與挑戰(zhàn)的比較，提出了中國制造業(yè)從“工業(yè)3.0”到“工業(yè)4.0”的產(chǎn)業(yè)路線圖。相信他的見解，能為中國的兩化融合提供一些很好的思路，供決策者參考。
作為九三學(xué)社中央副主席，我為九三學(xué)社擁有這樣的青年才俊深感欣慰。同時(shí)，也期待更多的九三學(xué)社社員，發(fā)揮專業(yè)特長，認(rèn)真踏實(shí)研究，以著書建言的方式參政議政，為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的智慧和力量。

賴 明
2014年12月5日




前 言

從智能手機(jī)、智能手表到智能家居、智能電網(wǎng)，“智能”已經(jīng)成為創(chuàng)新的代名詞。工業(yè)領(lǐng)域?yàn)榱诉m應(yīng)新技術(shù)的高速發(fā)展，也冠以“智能”來描繪智能工廠和智能制造。于是，新一輪工業(yè)革命的呼聲越來越高。美國學(xué)者杰里米里夫金預(yù)言了“第三次工業(yè)革命”，德國政府則推出定義為“第四次工業(yè)革命”的“工業(yè)4.0”。一時(shí)間，工業(yè)革命再次成為全球關(guān)注的最大焦點(diǎn)。那么，這場工業(yè)革命對(duì)我國是機(jī)遇還是挑戰(zhàn)？我們準(zhǔn)備好了嗎？
作為制造業(yè)大國，德國2013年開始實(shí)施一項(xiàng)名為“工業(yè)4.0”的國家戰(zhàn)略，希望在“工業(yè)4.0”中的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將數(shù)字信息與物理現(xiàn)實(shí)社會(huì)之間的聯(lián)系可視化，將生產(chǎn)工藝與管理流程全面融合。由此，實(shí)現(xiàn)智能工廠，并生產(chǎn)出智能產(chǎn)品。相對(duì)于傳統(tǒng)制造工業(yè)，以智能工廠為代表的未來智能制造業(yè)是一種理想狀態(tài)下的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠智能判斷產(chǎn)品屬性、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)時(shí)間、物流管理、安全性、信賴性以及可持續(xù)性等要素，從而為每位顧客進(jìn)行最優(yōu)化的產(chǎn)品定制。
“工業(yè)4.0”在德國被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命，是德國政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中的一項(xiàng)戰(zhàn)略，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，保持德國的國際競爭力。德國總理默克爾親自不遺余力地推動(dòng)“工業(yè)4.0”，其實(shí)還有其背后的用意。
本書旨在剖析德國“工業(yè)4.0”的本質(zhì)、核心、關(guān)鍵、愿景、最終用意，揭示德國“工業(yè)4.0”背后的秘密，并從信息哲學(xué)角度探討工業(yè)軟件、大數(shù)據(jù)、信息安全對(duì)制造業(yè)的影響，描繪未來制造業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)的新關(guān)系。
我們通常把工業(yè)化時(shí)代稱作原子的時(shí)代，把信息化時(shí)代稱作比特的時(shí)代。工業(yè)革命以動(dòng)力能源改變了世界的原子結(jié)構(gòu)，信息革命則以計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變世界的比特結(jié)構(gòu)，并重構(gòu)出一個(gè)嶄新的信息空間。原子代表物質(zhì)，比特代表信息。智能工廠從供應(yīng)商那里采購來原材料之后，添加上工藝流程信息，配送至生產(chǎn)制造車間，到產(chǎn)品出廠時(shí)打上標(biāo)簽，在售后服務(wù)時(shí)實(shí)現(xiàn)追蹤溯源。這個(gè)過程將整個(gè)生產(chǎn)制造的全價(jià)值鏈環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化的匯總管理，其制造過程本身就是一直在處理信息。所以說，“工業(yè)4.0”消除了“信息”與“原材料”本身的差別，使得制造業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)二者同義化。也就是，制造業(yè)終將是信息產(chǎn)業(yè)的一部分。那么，“工業(yè)4.0”也將是最后一次工業(yè)革命。
本書完稿于2014年10月，恰系我在中國浦東干部學(xué)院參加由中央統(tǒng)戰(zhàn)部組織的“民主黨派中青年干部培訓(xùn)班”期間。由于時(shí)間匆忙，其中難免有不當(dāng)之處，還請(qǐng)讀者指出并諒解！

王喜文
2014年11月10日