工业4.0与工业互联网之比较

一、设想的概述

两份设想有许多共同之处。首先，它们的技术基础是一样的：互联网、物联网、大数据；最终的结果殊途同归：更高的智能化。德国称这种变革为第四次工业革命；美国称其为第三次创新变革浪潮。两份计划分别是两国顶尖制造企业发起的：德国是西门子，美国则是通用电气。

笔者认为，两种提法在技术驱动力和终极目标上是一致的，但具体目标和技术线路存在差别。如上图所示。

二、两种设想的对比

为了理解两个方案的差异，下面分别给出两种典型情景：

l 工业4.0。各种不同的零件被放在车间门口的传送带上。传送设备根据零件上的RFID进行区分，自动地将其送至合适的加工区域。

l 工业互联网。飞机正准备起飞，突然接到云计算中心发来的指令：发动机可能出现故障，暂停飞行任务。这是中心根据发动机自动发来的信息，用大数据分析的方法确定的。

在上述两个典型案例中，前者关注的是生产过程的智能化，后者则是生产设备的智能化。前者可减少人对生产过程的参与故而可以减少劳动岗位、提高生产线的柔性；后者可以提高设备安全性、降低能耗、减少维护量。高质量的物联网和控制逻辑是实现前者的关键；恰当的传感器系统和大数据分析能力是实现后者的关键。

两种模式都有长期的历史渊源，不是从天而降的：

l 工业４.0的前身。40多年前，第一台可编程逻辑控制器ＰＬＣ诞生了。德国人认为，PLC促成了工业3.0。PLC可以把自动化程度做得很高，但柔性却比较差。

l 工业互联网。20多年前，计算机故障诊断技术就已经趋于成熟了；而马航MH370上的发动机就是不断发信号给罗罗公司的。

推进这两项技术的关键主要是经济问题：采用这样的技术，是否会带来合适的投资回报。决定投资回报的因素包括：相关技术开发的成本、带来收益的大小。随着信息技术的发展，开发相关技术的使用成本不断下降，而劳动力成本不断上升，这就使得这些技术成为可能。

当然，采用这些技术的前提是实用。具体地说就是安全、稳定可靠。而满足这一前提，是实施过程中的主要技术难点之一。

笔者认为：前一种模式一旦成功，能够比较容易实现工程化推广。后一种模式则要针对具体设备、机器，进行具体的研究。这会对技术的推广产生障碍。特别地，在研究之前需要传感器等设备的投入，而研究的结果更是不得而知。故而，推广过程可能比较缓慢，且从一些重要设备、通用设备开始。所以，前者适合企业投资，后者适合科研部门研究。

三、对中国的影响

最近20年，中国依靠廉价劳动力逐步成为“世界工厂”。欧美提出工业4.0、工业互联网的原因之一，就是要实现制造业的复兴。所以，两种方案如果成功，将会直接构成对中国制造业的威胁。所以，中国应该认真应对这一新生事物。

我们必须清醒地认识到：即便这两套方案在国外取得成功，也未必能在中国取得成功。原因很简单：经济条件不一样。如果强推先进技术，可能会导致市场的失败。未必是好事。所以，在国外推进工业4.0或者工业互联网的过程中，必须保持清醒。

 有一点必须强调的是：从整体上看，要追赶西方的先进制造业，还必须跨越两道门槛：高质量和高度自动化。改革开放30多年来，中国工业基本上实现了工业化或低水平的自动化。但与西方发达国家相比，我们的自动化水平还不高，往往强调低成本，而不是高质量。如果以推进自动化水平为抓手、同时重视产品质量的提高，则可能在保持经济性的同时，实现跨越式的发展。

但是，无论如何，中国的人工成本还是要比西方发达国家要低的：除非我们的人均收入与西方持平。所以，中国的制造业也不必过于悲观。