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工业4.0确实已上升为德国的国家级战略，就连德国业界都有300多种对于工业4.0的不同阐述，这说明崭新的事物不是随随便便就能被定义的，更何况我们这些局外人？既然工业4.0发源于德国，那我们就从亲临德国开始说起。耳闻为虚，眼见为实，要想在工业4.0方面有发言权，必须亲自去德国的一线工厂深度学习、一窥尊容。下面我们就跟随一名亲历德国的杂志记者一边学习一边探讨。
位于巴伐利亚州东北小镇的西门子安贝格电子制造厂，虽然只有三座外观简朴的厂房，却被誉为德国工业4.0模范工厂，它是未来德国工业的一个缩影。
安贝格拥有欧洲最先进的数字化生产平台，工厂主要生产PLC和其他工业自动化产品，在整个生产过程中，无论元器件、半成品还是待交付的产品，均有各自的编码，在电路板组装好送上生产线之后，可全程自动确定每道工序；生产的每个流程，包括焊接、装配或物流包装等，一切过程数据都记录在案，可供追溯。
更重要的是，在一条流水线上，可通过预先设置控制程序，自动装配不同元器件，流水生产出各具特性的产品。
由于“产品”与“机器”实现了“沟通”，整个生产过程都用IT控制进行了优化，生产效率因此大大提高；只有不到四分之一的工作量需要人工处理。工厂每年生产元器件30亿个，每秒可生产出1个产品，产能比数字化前提高了8倍，而由于对所有元器件及工序进行实时监测和处理，工厂可做到24小时内为客户供货。
此外，由于实时监测并挖掘分析质量数据，次品率大大降低。工厂负责人卡尔·比特纳说：“该厂质量合格率高达99.9988％。”全球没有任何一家同类工厂可以实现如此低的次品率。
离开安贝格，记者又来到德国北部的雷蒙哥，这里是德国弗劳恩霍夫研究院工业自动化应用中心，专门为企业研发并生产推动工业4.0所需的设备和解决方案。
“传统工业时代下，更换一台流水机器的设备往往需要数天，但是现在我们只需要几分钟。”中心负责人尤尔根·雅思博奈特说。这是因为在传统设备的安装过程中，技术人员需要先把新的部件手动移动到工作环境中，然后再去调整生产线上的控制装置。就像几十年前使用计算机工作时一样。“那时，每个新部件都需要一张带有驱动程序的软盘，安装之后经常与计算机上的其他部件发生冲突，以至于用户不得不手工进行调整。”而现在USB的出现让一切变得简单和轻松，只需把新装置插到计算机上即可。“即插即用”成为这一技术进步的生动描述。现在，工业4.0的专家们用“即插即生产”来特指设备和系统的顺畅配置，就像雷蒙哥公司的场景。如同计算机一样，未来的部件会自发地与工作环境相连接，自己把自己集成到现有控制系统当中。
据德国一家独立市场调研机构的统计，截至2014年8月，德国70％的工业中小企业都已经开始工业4.0的革新，主要包括引入自动化、智能化的设备进行生产。这昭示着一种怎样的未来呢？
首先，工业重心发生了转变。工业4.0之前，所有的革新都是为了通过规模效应以及提高员工生产率来降低成本。而未来工业制胜的秘诀在于，如何在提高生产率的同时，还能缩短产品从“设计”到“上市”的周期，以及如何满足更复杂、个性化的产品需求。当然，这一点其实也是为了满足当今人们对于多元化、个性化产品的追求。的确，这也是一种世界潮流。
其次，虚拟与实际的界限似被消除。譬如，安贝格工厂中的所有生产程序均可提前在计算机中进行仿真，在虚拟世界中就可完成生产的分析与优化。
这样一来，人工似乎将被机器智能取代。德国《明镜》周刊曾刊文，忧心数字化将夺走现有的大部分工作岗位，但前景也并非这么悲观。德国弗劳恩霍夫就业经济研究院院长威廉·鲍尔认为，新的工业系统虽然取消了很多需要“人”参与的生产环节，但是也会带来新问题与创造空间，未来人力将集中于创新与决策领域。
在未来，机器和人类会有新的分工，那时人们将行使“创新”与“决策”的权力，牢牢把握对于机器的指挥权，而机器只负责自我调节和完善。
正是因为机器的自我完善系统，工业4.0将产生大量数据。根据记者描述，以安贝格工厂为例，其生产线上的在线监测节点超过1000个，每天采集数据逾5000万个。
那么问题来了，新的工业生产方式将产生海量的数据，这些数据终究是归属于工厂、软件制造商、工厂的客户抑或是终端用户？而利用这些数据又可创造什么崭新的商业模式？这将是决定未来工业竞争的关键问题。
这个问题说白了，其实就是“德国制造业”与“美国科技业”的竞争，也意味着两种工业前景的竞争。一个非常微妙又戏剧性的动作就是：谷歌、苹果、亚马逊以及众多美国互联网企业“正在袭击德国工业”，正以新的产业思维与游戏规则进入德国传统工业强项，后者甚至可能沦为其供应商和附属者。
这一论调并非危言耸听，仅以谷歌为例，近年来，它收购了一家智能供暖设备商，摇身变为博世的竞争者；在糖尿病患者的隐形眼镜中加入测量眼泪中血糖含量并将其结果传导至智能手机的技术，从而进入西门子所擅长的医疗领域；现在，谷歌还在研发无人驾驶汽车，与戴姆勒和宝马成了同行。
工业4.0能帮助德国工业抵抗住这样的“侵袭”吗？德国软件公司SAP前首席执行官孔翰宁说，大部分德国中小企业业主没有意识到一个关键问题，“仅生产智能产品是不够的，重要的是提供智能化服务的能力”，否则，德国当前市场领先的生产商将来可能仅是服务商一个可替换的产品供应者。
工业4.0发源于德国，但美国正在全力阻截。比如，戴姆勒公司在硅谷专门设置了研发中心，用于开发车载智能娱乐系统，但这一系统最终要靠苹果的Siri语音系统来控制；德国能源巨头REWE和E.on近来发现要面临一个仅有5年历史的初创企业的挑战，这个小企业将并不属于它的1500多个天然气、太阳能和风能发电设备通过网络连接起来，可按需对设备进行开关调整，形成了虚拟的发电厂。
可见，无论是汽车内的某个娱乐装置，还是某块太阳能电板，谁能掌握附着在这些智能化产品上的数据与信息，谁就掌握了提供智能化服务的能力。
你是生产商、服务商。还是用户？这三者的从属秩序决定了未来世界的格局。我们再来展望一下历史，如果说人类社会历史进程是一条指数曲线，今天就是人类社会发展的临界点。移动互联网、大数据、云计算、物联网等新技术将带来一系列奇迹性的变化。未来的颠覆是如此可怕，又让人如此期待！毫无疑问，工业4.0时代会产生新一轮竞争，但谁能代表最先进的生产力，谁就将赢得未来。
接下来我们就分别讨论工业4.0的每一部分内容。