“工業4.0”是以智能制造為主導的第四次工業革命，通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統相結合的手段，實現新的制造方式。信息物理系統是指通過傳感網緊密聯系物理世界，感知客戶真實的效用，將網絡空間的高級計算能力有效地應用于現實世界中，從而在生產制造過程中，設計、開發、工程、規劃、制造、運營和物流流程中實施最高標準，有關的左右數據通過傳感器采集進行分析，以達到動態的、實時優化的、自我組織的價值鏈，并形成可以自律操作的智能生產和服務系統。

   “工業4.0”一詞最早出現在2011年德國舉行的漢諾威工業博覽會上，在2013年漢諾威工業博覽會上，“工業4.0”概念正式由德國“工業4.0小組”提出，并被德國政府《高技術戰略2020》確定為十大未來項目之一。

   2013年德國在分析本國機械產品對外出口數據時，發現過去5-6年的時間內這一數據沒有增長，一方面來自最大的發展中國家——中國工業化過程已經基本結束;另一方面，德國產品的使用壽命周期長，一旦賣出很長時間都不會更換。在這樣的背景下，德國需要尋求制造業的突破不能繼續圍繞把產品做好一個目標，于是提出了工業4.0，即產品的設計要為客戶提供更多的價值，其內容主要針對信息與制造。

   作為虛擬網絡——實體系統(Cyber-Physical System,簡稱CPS)融合的主要思想，早在2006年美國就提出來了。2013年12月12日，美國白宮召開了第一次CPS成員會議，討論的內容跟德國的工業4.0幾乎是一樣的，但應用領域包括能源、健康服務、航空、天然火災等級。美國以CPS為概念的先進制造一直在持續。以通用電氣為代表的工業大數據計劃已經啟動，通用電氣與亞馬遜、埃森哲及威睿等企業共同合作，投資數十億美元，致力于工業大數據產業浪潮。其目的是將航空、電力、采油、醫療器械等命脈行業通過傳感器同互聯網連接，經云計算平臺的數據分析，來控制調節工業機器的正常運轉及維護，提高機器效率，節省使用維護成本等。

   2014年10月9日國務院總理李克強赴德訪問，與德國總理默克爾共同主持第三輪中德政府磋商。訪德期間，兩國共同發表《中德合作行動綱要》，簽署雙邊貿易與相互投資及技術合作協定總額為181億美元。這個涵蓋了政治、經濟、文化、農業、工業、文明等等內容的綱要中，“工業4.0合作”的內容頗為引人矚目。意味著我國要在工業化與信息化同步發展的戰略中更快地促進兩者的融合。”中國工程院原副院長、院士鄔賀銓說，工業4.0對我國很有用，對促進經濟社會的發展有著重要的價值。

   工業1.0即機械化時代，那次工業革命是基于對人力解放的需求。發生在18世紀末，主要特征是以蒸汽機為動力實現機械化生產，使經濟從以農業、手工業為基礎轉型到以機械制造為基礎的發展模式，人類開始以機械設備代替手工作業;工業2.0即流水線時代，發生在19世紀初，以電力推動的規?；a，通過零配件和裝配線成功分離而實現規?；a，代表企業是福特汽車，其基于在商品經濟日趨繁榮的環境下大規模生產對效 率的需求;工業3.0即工業自動化時代，是以電子與信息技術結合為標志，使工業生產高度自動化，這次以美國硅谷主導的工業革命解決的是對制造精度的需求;工業4.0即智能化時代，在大數據時代，機械化與信息化深度融合，讓信息變得更有價值，通過數據優化和高效的執行系統為產品創造更加接近用戶需求的價值，即實現價值創造的需求。每一次工業革命都是對傳統工業的顛覆，工業4.0是技術創新和商業模式創新，需要思維模式與商業模式的轉型。以物聯網、大數據分析為技術基礎、以軟件為載體，實現管理經驗的軟件化。利用工業大數據分析，提前預知客戶需求，創造新的商業價值。 “工業4.0”項目主要分為兩大主題：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現，即將工藝流程數字化;二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等，將人的真實需求、效用通過數字化反饋到產品與服務系統的設計中。該計劃將特別注重吸引中小企業參與，力圖使中小企業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者。智能化工廠將是一個自我比較、自我重復、自我優化的過程?，F在工廠追求的是品質和性能，未來工廠追求的是效率和效用。

   可見的產品是實物的顯現與應用，比如洗衣機，可見的是設備洗滌的過程，包括噪音，穩定性，功能選擇，清潔效果，清潔時間等，不可見的是客戶的真實需求 ——服裝衛生。圍繞產品做設計，考慮的是以材料和精度減少噪音和提高穩定性，以變頻設計解決簡單洗滌還是強洗。但如果了解客戶的真實需求，則是滿足客戶衛生要求，那么清潔的方式可能不一定只有水洗一條路徑，不用水也可以除味或者去污，這樣新的設計方案就可能出來了。

   對于工業企業，未來的競爭是在看不到的市場上：服務——創新思維模式。美國辛辛那提教授李杰提出了“煎蛋理論”，工業企業核心產品和價值創造的關系猶如蛋黃、蛋白的關系。核心產品是蛋黃、價值創造是蛋白，蛋白是相對蛋黃的多維延伸。不是數據的堆砌處理、也不是傳統的商業模式。需要在以下三個方面重新建立體系：⑴建立更全面的生產關系、產業聯盟;⑵更廣泛的數據;⑶專業人才體系與先進的技術。

   工業4.0本質上是思維模式與商業模式的轉型。過去，運營企業和制造企業是買賣關系，現在要轉為戰略同盟，從設備買賣過渡到能力買賣，即價值導向的解決方案：改變自己的商業模式來滿足客戶的具體要求與未來的未知需求。背后的邏輯是基于工業大數據的分析，提前預知客戶的需求。

   “工業4.0德國政府高技術戰略2020確定的未來項目之一，是德國國家戰略的一部分。”中國社科院工業經濟研究所助理研究員、博士黃陽華告訴記者，德國之所以推出這樣一個戰略，是擔心在世界快速發展的浪潮中，德國的中小企業可能會跟不上，希望借助這樣一個戰略讓德國的中小企業與大企業一道進入世界經濟發展的新階段。

    如果說到物聯網，工程機械行業并不陌生，小松、中聯、三一都已經實現了設備的遠程監控，這里有物聯網的雛形，但還不是生產和產品的制造智能化的概念。對于全面過剩的工程機械行業，面臨工業4.0時代，機遇與挑戰并存。在中國，工業大數據領域的研究和應用剛剛起步，隨著大數據、物聯網及云計算技術的發展，數據蘊含的價值正在飛速提高，但以工業大數據為主線的技術創新與產業發展趨勢正在顯現。

    其實，我國也很早就注意到了信息化對產業變革的影響。早在2002年，我國就提出要走新型工業化的道路。“所謂新型工業化道路，其實就是工業化與信息化的相互促進。” 如今的工業生產是人操作機器，今后機器會裝上智能設備，產品、倉庫等等與生產相關的整個鏈條都會嵌入智能化設備，通過云技術把所有資源都連接起來，生成大數據，在人與物之間形成互動，自動修正生產中出現的問題。“發達國家是先工業化后信息化，而我國則是工業化與信息化同步發展。這些年互聯網在我國已經有了非常廣泛的應用，但這種應用更多地是在消費領域，而不是在產業。”鄔賀銓說，工業4.0則是要求互聯網新技術向產業滲透。

    工業4.0對要素最大的改變是技術進一步取代人工，這對于人力成本占優勢而技術水平占劣勢的中國機械制造業來說，工業4.0似乎遭遇更大的壓力，但工業 4.0的核心是大數據，擁有的數據越多，反饋的效率越高，中國擁有的機器在全球使用量最大，數據最多，因此有機會在智能制造階段與歐美保持同步。

     對于擁有眾多客戶端的中國制造企業來說，擁有產品就相當于擁有“蛋黃”，了解客戶需求，為客戶提供增值服務就相當于圍繞“蛋黃”做大蛋白。但如果制造企業沒有這方面的意識，也可能被“蛋白”企業所吞并，制造企業淪為服務性企業的制造工具。蘋果收購了諾基亞，并于近期宣布注銷“諾基亞”品牌，這是移動互聯時代典型的蛋白吞并蛋黃的案例。

    中國機械制造業的產能過剩將是持續的，對任何一個國家來說，工業化和城鎮化發展的高峰都會帶來制造業特別是機械制造業產能過剩的問題，這是經濟發展階段的特殊產物;而對中國來說，由于是國有體制主導，追求企業規模的投資沖動加深了產能過剩的程度，使得中國這一問題更加嚴重。

     物聯網是將物理世界的信息更加可視化，通過設備聯網減少設備的閑置率，提高全社會設備的使用效率。這種可視化對工程機械應用端來說可以降低成本，但對原本就產能過剩的制造企業來說，這將是一個新的打擊。

   我們比較弱的方面是基礎工業太差，我們的軸承、馬達和傳感器都需要重新定義。小松以前的傳統是只進行設備銷售，而2005-2007年小松投資成立了智能服務體系，進行智能數據挖掘，主要是通過監控設備的開機率來預測市場真實需求并有效地安排生產?，F在開始利用SOM做軸承、關鍵零部件的健康分析，反饋指導設計、提高客戶使用服務。盡管中國擁有大量的市場客戶，但核心零部件依賴進口，通過零部件功能設計和數字化來實現產品優化可能成為一個瓶頸，這就需要中國機械制造企業重新定義供應鏈，未來機械設備的制造將通過核心零部件的數字化和流程的數字化來滿足客戶的需求。

   人與人、人與商品之間的網絡聯系已經非常成熟，而工業領域物理世界之間的互聯網——物聯網才剛剛起步，機械制造業未來競爭力取決于技術，特別是產品性能和工藝轉換為軟件的能力，而非簡單的勞動力成本。