質量為先 以德為師

王麗

工業1.0是機械制造時代，工業2.0是電氣化與自動化時代，工業3.0是電子信息化時代，“工業4.0”描繪了一個通過人、設備與產品的實時聯通與有效溝通，構建一個高度靈活的個性化和數字化的智能制造模式。

2月21日，德國總理默克爾在聯邦政府講話中談到，數字化生產對德國的繁榮富裕至關重要，德國可以成為“工業4.0”標準的推動者，并在歐洲甚至全球推進這些標準。“工業4.0”是德國政府2010年正式推出的《高技術戰略2020》十大未來項目之一，它強調“智能制造”，因此數字技術在其中至關重要，物聯網、數據網等將成為未來工業的基礎。

一、穿越歷史看德國工業4.0

苦難歷史蹉跎歲月

苦難的歷史步伐中，德國的工業化進程也處于不斷摸索的路上。最終歷時三個世紀之久，德國經歷了從“工業1.0”到“工業4.0”的華麗轉身。縱觀德意志近代歷史，德意志民族歷經百年的歐洲戰爭，面臨無數次歷史性抉擇，而每一次選擇都夾雜著對理性的遵從、背叛與摸索。一次次烈性的神秘體驗，將德意志民族帶上了與眾不同的歷史岔道口。激情與理性如兩股洪流，在德意志歷史的大潮中，共同塑造了德國的民族性格、工業形態和社會風貌。

【工業1.0】

長期的封建割據和戰爭，阻滯了德國現代化的步伐，大約遲于英國半個多世紀，德國資本主義工業才發展起來。18世紀前后開始緩慢進入機器工業1.0時代，直到1848年資產階級革命之后，具有一定規模效應的機器大工業才得以確立。普法戰爭等一系列戰爭損耗了大量的人力、財力和物力。而德意志統一之后的最初幾年，依靠國內人口紅利、戰爭賠款或是對外的侵略掠奪，德國的大工業奠定了物質基礎。盡管開始比較晚，但耗時很短就完成了產業革命。“工業1.0”使經濟社會實現了從純人力的農業、手工業生產向工業以及機械制造生產方式的轉型，迅速成為帶動經濟發展的主流模式。

【工業2.0】

1871年普魯士統一德國，建立德意志帝國，到1914年深陷第一次世界大戰的泥潭之前，德國內部的工業化步伐相對穩健、精力也較為集中在工業發展上。19世紀后半期至20世紀初“工業2.0”戰略幫助德國實現了電氣化。所謂電氣化革命，就是在勞動分工基礎上，借助電力驅動（繼電器、電氣自動化控制機械設備生產），實現大規模的產品生產。這次的工業革命成為德國歷史上的“工業2.0時代”。在這一次工業革命中，零部件生產實現更為專業化的分工，成功地從產品裝備環節獨立出來，從而使產品的批量生產更為高效、迅速。

理性回歸，發展是時代主流

【工業3.0】

19世紀后期，由于資本主義的迅猛發展，德國對原材料和海外商品市場的需求也驟增，威廉二世要求與其他老牌殖民國家共同瓜分地球上“陽光下的土地”。德國與英國、俄國等老牌殖民地國家的矛盾也因此開始變得尖銳。20世紀初期到中期，德意志的理性再次被激情所挾持，第一次世界大戰和第二次世界大戰將德國、歐洲乃至世界都帶入了戰爭的陰霾之中。

理性思考、自我反省與批判貫穿于德國歷史之中。德國對歷史的徹底反思，贏得了世界人民的尊重，更為戰后自身的恢復與發展贏得了足夠的信任與和平的國際環境。當戰爭的硝煙散去，發展成為時代主流。世界工業進步的步伐邁得越來越大，德國追趕的節奏也同樣迅速。戰后，德國經濟得以迅速恢復有著綜合性的原因。外部因素諸如得益于馬歇爾計劃的經濟援助；內部原因則是德國原本發達的工業體系，同時先進的技術、管理和優秀勞動力都是支撐其經濟快速恢復的軟實力。1950年到1970年在校大學生從10萬躍升40多萬。20世紀初至70年代，“工業3.0”在升級了“工業2.0”的基礎上，通過電子和信息技術的廣泛應用，更為大幅度地解放了人力勞動，機器替代了腦力和體力兩個層面上的部分工作。生產的自動化程度、效率、質量、分工合理化程度、設備精良程度都有了前所未有的提升和突破。二戰后的理性反思使德意志民族更加認識到和平與發展的重要性。在秉承德意志民族傳統的同時，德國社會的理性與激情各歸其位。這一時期的德國貫徹長期以來的“社會市場經濟”，秉持從傳統中挖掘精髓的發展理念，兼具與時俱進的激情，積極探索改革的路徑，提出創新性的經濟發展理論與實踐。

【工業4.0】

21世紀的第二個10年，德國進入了“工業4.0”時代。

“工業4.0”戰略是在2013年提出的，被認為是“第四次工業革命”的代稱，試圖在制造業內將生產工藝與計算機技術、信息技術、軟件與自動化技術相結合，探索一種與時俱進的工業發展模式。相比1.0、2.0和3.0，“工業4.0”時代通過應用信息物理系統（Cyber-physical System，CPS），使生產更為智能。在一些科幻片里，人類常常會憂心忡忡，擔心機器人將統治世界。“工業4.0”時代讓這種擔憂似乎變得更為“緊迫”。在機器與機器對話的新時代，人類似乎變得更加孤單了。

“工業4.0”包括智能工廠、智能生產、智能物流三個環節，試圖通過工業化與信息化的高度融合，使人力在這三個環節中被大大地解放出來。其中，智能工廠指的是生產過程的智能化；智能生產指的是整個企業生產中實現人機互動、3D等高技術應用和管理智能化；智能物流指的是通過互聯網、物聯網、務聯網三網連接，實現高效率物流匹配。

二、科技革命與標準化

“工業4.0”計劃并沒有傳聞中那么神秘和順利。“工業4.0”這一概念更多情況下被認為是對傳統制造業的顛覆，將為德國經濟發展，甚至歐洲經濟走出蕭條做出貢獻。默克爾將“工業4.0”概括為數字科技、工業產品、物流共通。

然而，以數字科技為核心的信息物理系統的應用并非德國的強項。德國沒有美國的科技水平先進，也沒有中國的巨大互聯網經濟市場。

所以，真正實現“工業4.0”的藍圖，德國需要考慮的問題還很多，如：怎樣有效地運用無線網將生產環節的數據壁壘打通，如何快速學習成為信息物理系統領域領先的供應商。截至目前“工業4.0”計劃在德國本土卻顯得比較低調。不少企業和普通人對其的理解大概是逐步地將科技融入生活、融入細節、融入創新。這一計劃更像是德國努力描繪的一幅未來圖景，是一個理性、分步驟實施的計劃。那么，為什么要推動“工業4.0”呢？發展而非戰爭是世界的主流，在未來世界中保持國家的經濟活力和相對競爭優勢，成為德國及世界各國目前需要著重考慮的問題。首先，這體現了德國的危機意識。面對不斷變化的世界形勢，諸如歐元區經濟不景氣、新興經濟體的群體性崛起，德國開始認真反思未來經濟增長的新源頭將是什么。特別是近年來看到中國等新興國家機械工業的高速發展，2013年德國占到全球機械出口的16%，中國占到了11%，分別位列全球第一位和第三位。而“工業4.0”就是追求制造業領域內更高的質量、更精的設計、更新的創意。其次，隨著人口紅利的消失，勞動力數量減少、成本驟升，且制造業對新生代勞動力的吸引力低。

通過人口紅利維系國際競爭力早已不再是可行的選擇，推動產業升級是很多國家不可回避的命題。而推進信息化、更徹底地替代人手勞作的“工業4.0”，可以克服德國勞動力緊缺的短板，維持制造業作為第一大產業部門的長期優勢。

最后，“工業4.0”秉持了理性、嚴謹和標準化的傳統，用更高的標準化引領信息技術和工業的深度結合。工業領域內的競爭很多時候也是圍繞國際標準化程度的競爭，換句話說就是，借助科技實力將本國技術的標準化水平提高到國際最先進水平。位于瑞士的國際標準化組織等相關國際機構是各國交涉標準化的重要場所。科技革命提供了一個新的比拼標準化的歷史契機。在新能源等重要領域內，占據先發優勢的關鍵就落在了爭得國際領先的標準化水平上。盡管“工業4.0”還處在一個藍圖構建的起步階段，但美、德等傳統世界工業強國都高度重視其競爭內容，積極構建信息物理空間，重視其在國家整體發展規劃中的宏觀布局，部署具有前瞻性的戰略目標，并為此積極推動研究進展。美國專門組建了“國家制造創新網絡中心”，德國也正在大力向企業和社會推進創新“工業4.0”的具體落實。目前“工業4.0”仍主要適合大型企業，比如汽車制造商。因為汽車制造業的分工已經非常細了，可能需要在某些工序上安裝傳感器和控制器，把不同的程序通過網絡結合起來，對汽車制造商而言，走到工業4.0這個階段，應該說是水到渠成。但工業4.0對中小企業來說還有和很多討論的空間。

海爾工業4.0，全流程互聯，謀求“全球冰箱行業效率最高”

模塊化制造方式的建立，為自動化、數字化、智能化奠定了堅實基礎。熟悉冰箱行業的人都知道，一條生產線大約生產上百種型號的冰箱，如果不按照批次生產，傳統企業根本無法運轉。“100多種型號，按照每種型號準備10個門體的話，大概需要放置1000多個門體。如果不是大批量生產，現場可能會非常混亂，要么需要時找不到合適的門，要么身邊的門不是需要的那個”。在這里，我們看到了另外一番場景：

工人只需將一個個冰箱門體隨機放在吊籠里，生產線就能根據用戶訂制的型號自動檢索；在冰箱外殼下線車間，兩臺德國制造的六軸機器人將兩個冰箱U殼從生產線上取下來，放到U殼自動配送生產線的托盤上，整個過程用時僅15秒；在門體智能配送線上，一臺無人操控的自動運輸小車哼著歡快的歌來回穿梭，前方遇有阻礙，還能自動停車……這種智能化的生產流程，完全顛覆了傳統制造模式。

產品批次的變更也變得非常智能。傳統工廠每變更一個批次的產品，生產線都要停下來更換模具。但在這里，即便相鄰的是兩個不同產品，模具也能自動切換。“生產完這個型號的產品，系統馬上會知道下一個產品型號是什么樣的，并且能在生產節拍之內自動進行伺服換模。”

在數字化和智能化方面，海爾工廠的特征是，前端連接供應商，后端連接用戶，實現了全流程的互聯。在這里，自動化不僅是高自動化（用機器代替人工），更關注滿足用戶對制造全流程的體驗，建立了白電行業引領的人與機器、機器與機器自由交互的自動化社區——在工廠生產線上有1萬多個傳感器。通過這些傳感器，工廠不僅所有的設備都可以互相對話，還實現了設備與產品、與用戶的互聯互通。用戶信息能在第一時間到達現場的每一個操作工位，每個工位及時了解到反饋信息后，可以迅速對產品做進一步的優化和完善。

海爾全球先進的技術工藝和高度集成的自動化設備，不僅解決了傳統制造業的用工難、成本高、質量無法保證等問題，還實現了單線產能提升一倍、單位面積產出提升一倍，線體長度縮小一半、配送距離縮短一半，推動海爾工廠率先成為全球冰箱行業效率最高的工廠。

目前，中國工業和制造業增加值總量都已經位居世界第一位；但是中國工業質量指標很多位于世界中下游，中國工業和制造業勞動生產率分別排在第50位左右。大家知道，中國制造業現在面臨西方發達國家重新重視制造業，在加速制造業的回歸和“再工業”，后面是一些比中國更低勞動力生產成本在承接制造業的轉移。

“中國制造2025”的目標就是要實現中國制造由制造大國向制造強國的轉變，在這個過程中，我們可以學習和借鑒德國“工業4.0”的理念，支撐中國制造質量和品牌向世界先進水平追趕，要看到新中國成立以來我們取得的巨大科技進步成就，同時還要認真學習他國經驗，跟進時代步伐，以積極的心態應對新一輪科技革命的浪潮。