2.1 德国：率先提出工业4.0

德国人工智能研究中心董事沃尔夫冈·瓦尔斯特尔提出工业4.0概念。工业4.0是以互联网为媒介发展的第四次工业革命，是十大未来项目之一。

可见，制造业的变革已经被纳入德国的国家战略。联邦政府甚至还专门为此投入了2亿欧元，支持制造业的技术研发与创新，以此巩固德国在关键技术上的国际领先地位，增强德国制造强国的核心竞争力。

2.1.1 制造业先进，利润却不太可观

近几年，科技业喊得热火朝天，也赚得盆满钵溢，相比来说，制造业显得不是特别景气。拥有先进制造业的德国，虽然在稳定而专注地坚持自己的目标，却没有收获巨额利润。而且，因为制造业正在发生技术革命，包括谷歌、苹果、亚马逊在内的众多科技企业“正在袭击德国”。下面以谷歌为例进行说明。

2014年1月，谷歌以32亿美元收购智能家居设备制造商Nest，摇身变成德国制造业的竞争者；2016年，谷歌开始研究无人驾驶汽车，与德国知名汽车企业戴姆勒和宝马成为同行；2019年，谷歌又在新技术上发力，冲击着德国的很多制造企业。

当然，德国早就已经意识到了制造业存在的弱势和危机，这一点从其提出“工业4.0”就可以看出。但很多德国中小企业主还没有意识到仅生产智能产品是不够的，提供智能化服务才是重点。这一说法非常准确，德国如果再不依靠技术做转型升级，很可能会沦为其他国家的供应商和附属者。

现在还有很多制造企业在抱怨，技术给制造业带来了颠覆性或者毁灭性的冲击。其实不然，技术给制造业带来的只有好处，没有冲击。为什么这么说呢？下面就介绍一下技术能给制造业带来的好处，具体如图2-1所示。

1.优化运营效率和供应链

现在已经进入大数据时代，利用生产过程中的数据可以有效转变制造业的内部管理方式，这种转变主要表现在以下5个方面。

（1）加速产品创新。

企业可以挖掘和分析市场预测、销售情况、市场信息、展会、新闻、竞争对手现状，甚至天气预报等动态数据，这些数据会为产品的需求分析和研发设计做出贡献。

（2）有效实现故障诊断和预测。

利用传感器产生的数据及互联网实时诊断产品哪里出了故障，出了什么样的故障，需要哪些零件等。不仅如此，企业还可以预测何时、何处需要何种零件。

（3）优化工业供应链。

技术是工具，而不是产品。用技术将传感器安装在机器上，以此来分析整个生产过程，了解每个环节的执行情况。一旦某个环节偏离了标准，传感器就会立刻报警，帮助工人快速地发现错误所在，从而在问题扩大之前解决掉它。而且，大数据还能建立产品生产的虚拟化模型，用以优化生产过程。

（4）产品销售预测与需求管理。

销售数据、传感器数据和供应商数据，这三部分数据的结合可以帮助企业准确预测全球不同地区的产品需求。

（5）产品的质量管理与分析。

大数据质量管理分析平台可以帮助企业快速得到一个生产过程能力分析报表，另外，还能使企业从数据集合中得到很多崭新的分析结果。

2.让服务变得更高效

过去的服务流程是：用户打电话反应问题，售后点处理，售后点把问题通知总部，总部派人来处理。而现在可以通过互联网提供服务，总部在网上可以看到分布在各地的用户的使用状况。通过分析，企业还可以为用户提供建议。例如，空调可不可能存在预期的问题，会不会出现故障，应该什么时候用什么方式去保养等。

3.更好地释放成本空间

从企业自身来说，技术的运用可以更好地释放成本空间。例如，传感器对设备生产过程的监控，便于及时发现能耗的异常，可以达到减少能耗的目的。企业还可以利用大数据提高运营效率、降低成本，创造更好的产品。

对于企业来说，利用技术作为工具，很多工作都可以交给机器或智能设备去完成，完全不需要人工参与，这样可以大大减少人力和物力。在德国，技术已经充分融入制造业中，给一些制造企业带去了很多积极向上的东西。

2.1.2 依托制造业攻占各项技术

在其他国家来势汹汹的情况下，德国通过“工业4.0”战略能抵抗住AI时代的“侵袭”吗？大家正拭目以待。不过，笔者相信德国能攻占各项技术，因为它本身在制造业方面就有很大的优势，这些优势能让德国更好地应对“侵袭”。

早前，英国、西班牙、爱尔兰等国家因金融行业的发达闻名于全球，而德国却因“跟不上新时代”被讽刺为“古板的阿伯”。但当金融危机席卷全球后，只有德国率先重整旗鼓，一跃成为全球经济的“火车头”。

德国制造业有很多值得其他国家学习的地方，即在生产中注重产品的创新和高附加值。不过在新时代下，制造业除了要依靠创新和高附加值生存，还要利用技术的优势，充分实现自身的智能化。

工业4.0将成为未来的发展方向，但在制造业方面具有很强优势的德国，在科技业方面似乎并没有什么大的建树。未来，如果德国还没有应对这一缺陷的措施，其工业领先地位可能会不保。

目前，不仅是德国，任何国家都要着手研究技术与制造业的结合，掌握实际经验，这样才能占据工业4.0的先机。德国自从提出工业4.0的概念以后，便开始在“技术+制造业”上下功夫，并将其从愿景变为现实，向世界展现了生产的智能、灵活与高效。

如今，以技术为核心的智能工厂在德国遍地都是，这些智能工厂不仅效率高，还可以实现整个产品价值链的高效融合，这其中涉及原料、制造、销售、物流等多个环节。技术应该在全球范围、生产过程中应用，但要达成这样的目标，还有很多问题需要解决。

为了巩固制造业强国的地位，德国政府在研发、安全、人才、法律等领域的付出了很多努力。但不得不说，德国的工业4.0还未形成统一的标准，各大企业使用的互连方式、接口、数据格式等都不尽相同。

此外，数据管理也是工业4.0面临的困境之一，“自动化+智能化”产生的数据归谁所有？数据使用、传输的过程中安全如何保障？这些都是德国政府和企业需要解决的问题。

对于德国来说，第四次工业革命的核心在于形成用户、机器、智能设备的网络，使三者实现互连互通，进而让生产更加智能化和自动化。

工业4.0使大规模生产和个性化定制之间不再对立，一条生产线，可以根据不同的加工要求，生产出不同的产品。

德国企图凭借其强大的制造业实力来超越以美国为首的科技巨头，尽管这一切看起来很困难，但是德国已经在行动，并取得了一定成果。政府将精力投入到“完美”上，企业依托先进的制造业攻占各项技术，德国将成为世界上其他国家的劲敌。

2.1.3 可以自动更新的设备

雷蒙哥位于德国北部，是弗劳恩霍夫研究院的工业自动化应用中心。弗劳恩霍夫研究院的工业自动化应用中心主要职能是为企业提供开展工业4.0计划的技术支持。中心负责人尤尔根·雅思博奈特说：“传统工业条件下，工厂需要数天才能更换一台流水设备，但现在我们只需要几分钟”。

以往更换设备，都需要技术人员手动将新零件更换入工作环境，再调整生产线上的控制装置，这远远不能满足工业4.0高效生产的需求。因为工业4.0需要速度快、无差错的生产线，而实现这一目标的难点就是如何形成统一的技术生产标准。

技术人员使用“即插即生产”的指标指定设备和系统的顺畅配置。简单来说，像使用USB接口那样让工作变得简单和轻松。同时，设备的自我更新所依靠的也是标准化模板，所以如果设备能够实现自我更新，那就需要有专门的工具“告诉”设备应该按照何种标准、何种步骤、何种周期来更新。

工业4.0的生产是统一有序的，零件会自动与工作环境相连，并整合到现有的控制系统中，这就是设备实现自我更新的原理。