1704035998
官方对工业4.0的解释是，“工业4.0包括将信息物理系统（Cyber Physical System, CPS）技术一体化应用于制造业和物流行业，以及在工业生产过程中使用物联网和服务技术”。
1704035999
1704036000
这种一体化的充分融合，从横向来看，能实现价值链上企业间的集成；从纵向来看，能实现网络化制造系统的集成。此外，端对端的工程数字化集成也有助于打造工业产品和服务全面交叉渗透的“智能工厂”和“智能生产”，从而推进生产或服务模式由集中式控制向分散式控制转变，实现高度灵活的个性化和数字化生产及服务，最终使生产更智能，更高效，更快速，更经济。图2-1为工业4.0的智能工厂示意图。
1704036001
1704036002
1704036003
1704036004
1704036005
图2-1 工业4.0的智能工厂
1704036006
1704036007
我知道上面说的有点绕，没关系，我们举个例子。
1704036008
1704036009
假设你现在出门买鞋。刚走进鞋店，你的数据就被采集并分析出来：你喜欢踢足球，运动频率一周三次左右，右脚踝受过伤，所以需要额外做得更柔软些……接着你选择好鞋带的样式、鞋面的颜色，印上你喜欢的图形或文字，很快，一双为你量身定制的鞋子就被3D打印出来了。
1704036010
1704036011
穿上新鞋，你打算去理发。工业4.0世界中的理发店里早已见不到穿着紧身裤、留着杀马特发型、洗头的时候问你要什么价位洗发水的Kevin老师（理发师）了，取而代之的是智能理发机——一坐上去，它就会根据你的身高、年龄、肤色、脸型和穿衣风格给你推荐一款最适合你的发型，当然你也可以无视它的这些建议，自主选择不同的颜色和样式，一切就像在玩“模拟人生”。
1704036012
1704036013
理完发，你想起出门前答应儿子要给他的乐高买几个配件——这样可以使他的超级英雄看起来更酷；而你的小女儿则要求你给她的玩具屋加一个家用健身房——最近她痴迷养成游戏，并把她的“模拟屋”建成了现代职业女性的风格，需要健身房和家庭影院。
1704036014
1704036015
玩具家具和玩具配件的可选种类向来少得可怜（而且还必须满足孩子们的审美，虽然你一直抱怨这种审美是遗传自他们的妈妈），但是这在工业4.0的世界里完全不是问题。你来到了玩具店，先从门口的电子屏中选择玩具的风格类型——从洛可可风格到星际迷航样式应有尽有，点击即可下载。你分别为孩子们挑选了美国队长的盾牌和带游泳池的健身房，调整大小、尺寸、材质和颜色，然后轻击“生成”按钮，一张取货牌从机器下端掉出。20分钟后，你凭借取货牌从3D打印窗口拿到了自己的定制玩具。
1704036016
1704036017
你会说，上面的这个故事是我脑洞大开的胡言乱语，现实根本不可能达到这个程度，工业4.0时代真的有这么神奇？
1704036018
1704036019
其实我说的这些都是根据大牛们提出的构想改编的。
1704036020
1704036021
还记得前面提到的那个著名德国小镇汉诺威吗？它有两个全球规模最大的高端展览，其中一个是宣布了“工业4.0”概念的汉诺威工业展，另一个则是汉诺威消费电子、信息及通信博览会。
1704036022
1704036023
以“数字经济”为主题的2015年信息技术博览会上就发生了两件事。
1704036024
1704036025
第一件事是马云在开幕式上演示了蚂蚁金服的Smile to Pay扫脸支付技术（这招太狠了，从此连剁手都无法拯救“买买买”的心了），并且当场为德国总理默克尔网购了1948年汉诺威纪念邮票，技惊四座。
1704036026
1704036027
第二件事是前面提到的软件企业SAP公司全球执行董事会成员及全球管理委员会成员陆凯德（Bernd Leukert）给中国国务院副总理马凯说的一个SAP与中国沈阳新松机器人股份有限公司合作的“中国工业4.0”的故事。故事的标题叫“一个机器人的‘看病记’”，大致内容是这样的：
1704036028
1704036029
在未来，工业场景中的每一台机器人身上都会安装很多传感器，将机器人的压力、温度和振动频率等各种各样的指标数据采集并传输到SAP的云端，并在云端进行数据分析和预测，比如预测机器人的哪个部件损坏等。
1704036030
1704036031
在展会现场，陆凯德展示了一个能够展现所有机器人运行状况的界面。这时候，他发现有台位置在汉诺威的机器人显示故障（真的不是事先安排好的吗），于是点击进去了解到机器人发生了一些异常。接着他通过一个3D视频的指引，知道了具体损坏的部件，这需要专业的工程师去更换它。然而公司内部人力资源系统却显示没有匹配处理此类问题的专业工程师。这可如何是好？不用担心，SAP的商业网络（Business Networks）可以发挥其全球互联的优势，最终在地球的某处找到了一名合适的工程师把机器人修好了。
1704036032
1704036033
就借着这么一个充满套路感的故事，SAP充分展示了推行工业4.0的满满诚意和先锋精神，当然也顺带为其商业网络产品线抓足了眼球，做足了广告。不过，当我们从技术角度以管窥豹时，就能了解工业4.0的主要愿景和关键技术：这是一个由物联网、互联网、云计算等技术连接起来的网络化、分布式智能生产系统。在该系统中，机器或产品将具有自组织、自优化、自配置和自诊断的智能（图2-2）。
1704036034
1704036035
介绍了这么多，聪明的你一定发现了一个问题：怎么自始至终都是德国人呀？世界各地其他国家呢？怎么都没有反应？
1704036036
1704036037
其实，德国人之所以大肆宣传工业4.0，目的还有一个——为了确保德国未来的工业地位，其暗含的危机感也是明显的，即就目前形势判断，德国核心工业地位已经或者将要不保。
1704036038
1704036039
1704036040
1704036041
1704036042
图2-2 物联网等技术支撑的智能生产系统
1704036043
1704036044
这对于包括德国在内的西方国家来说绝非危言耸听。得益于前两次工业革命，西方国家在全球政治和经济中举足轻重，主导地位不言而喻。这种东西方对峙的格局在近几十年来逐渐被打破，第三世界国家崛起，形成同样具有全球决定性力量的政治和经济势力。在经济和政治全球化的形势下，西方国家已经不复当年的雄霸。在工业领域，德国机械设备制造业联合会的一份统计数据表明，过去20年间，西方主要工业大国的制造业份额均在走下坡路。许多人开始唱衰工业尤其是制造业，认为未来属于第三产业即服务业。这是因为在制造全球化的趋势下，越来越多的工业制造被迁移到成本更低的地方生产。以汽车工业为例，一辆所谓的“德国”汽车，可能是由在亚洲、欧洲或美洲制造的零部件组成，甚至可能直接在相应的市场地区完成组装。未来，随着人口红利逐渐减弱，传统的工业制造大国必须思考如何在保证产品质量和可靠性的同时创新产品功用，增加产品附加值，革新产品服务，以保证在新一轮的产业革命中屹立不倒。而德国在汽车工业、飞机制造和医疗技术等产业分支内的经验表明，通过互联网和其他网络以及软件、电子与环境的结合，生产出全新的产品和服务，是最有效的尝试。
1704036045
1704036046
与此同时，历次的工业革命使得工业生产过程以及产品本身的复杂性也在不断增加。传统的设备、方法、结构、过程乃至商业模式不足以适应和控制这种复杂性，从而这种复杂性会反过来倒逼工业界寻求一种新的商业模式，以取得全球性的竞争优势。
1704036047