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克里斯托夫•梅內爾(教授，德國國家科學工程院院士)

　　談及制造業升級，“工業4.0”是時下的熱詞。作為傳統的制造業大國，德國是“工業4.0”這一概念的提出者，它寓意人類將迎來以信息物理融合系統(CPS)為基礎，以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標志的第四次工業革命。

　　在上海社科院舉辦的新智庫論壇上，德國國家科學工程院院士克里斯托夫•梅內爾表示，智能化工廠是未來制造業發展趨勢，工業4.0通過將信息技術與生產整合，實現一個全新的智能商業模式。

　　以下是記者對梅內爾演講內容的摘錄：

　　物聯網的發展

　　我們先來看看物聯網。物聯網比我年輕，25年前，它開始為人們所知并改變我們的世界。物聯網不僅改變了我們溝通和互動的方式，也改變了管理城市和企業的方式。應該說，我們現在還不能充分了解信息技術的發展會對我們未來的生活和社會組織產生什么影響，這些影響可能是超乎想象的。有了物聯網，我們可以做些什么?它可以讓我們暢想一個智慧城市——我們周遭的環境、家庭內部、城市的交通、街道都可以實現智能化，同時，生產流程，利用能源的方式，保護環境的方式等等都會因為信息技術而煥然一新。

　　數字世界帶來了什么?數字世界實際上和實體世界是相互聯系的。數字世界中有實體世界的影子，通過這些影子我們可以看到，有時他們是相互存在的，但有時只能從虛擬的數字世界中看到部分實體世界。將來，我們會看到一個更加豐富的數字世界，它能夠更加真實地反映出實體世界的變化。

　　我們知道，信息技術誕生之初是為了用于一些研究和發展項目，并不是用來改變我們的溝通方式，但是人們喜歡這項技術，所以后來它不僅用來連接機器，也應用于商業和銀行體系中。當然剛開始會存在很多缺陷，后來電腦科學家發明了新一代互聯網協議——IPV6(互聯網協議版本6)。不管是版本4還是版本6，這樣新的技術可以讓我們的電腦和網絡系統互動，產生一個智能電網，一切都可以通過這個電網連接起來，進行互動。

　　為了幫助大家進一步理解，我來舉幾個例子。以“智能家居”為例，通過信息技術，我們日常的家庭生活的很多方面可以實現智能化。例如供暖，目前供暖主要依靠機械裝置，你需要手動來調節溫度，但是如果利用了信息技術和感應器，供暖設備就可以實現自動控溫。如果你不在家，溫度就會自動降低，如果系統知道你快要回家了，供暖設備會重新啟動。這只是一個方面，還有各種媒介的使用，比如電視，收音機等等，智能系統會記憶電視節目或是背景音樂并能自動找到你喜愛的內容。根據你的喜好，早上和晚上播放的音樂是不一樣的。另外，照明系統也可以進行這樣的智能控制。

　　再來看“智能城市”，“智能家居”模式也可以在城市街道實現。比如交通系統，公交站點可以和公交公司總部連接起來，當公交車站有很多人等候的時候，總部可以自動派下一班車過去?，F在我們可能是每隔10分鐘或者20分鐘發一班車，未來可以完全按照人們的需要進行發車。要實現這些，所需要做的就是將交通系統的各個環節都連接起來，完全靠智能系統掌握乘客的需求。

　　還有“智能工業”，工廠的生產流程也可以高度智能化。智能化的工廠完全可以由物聯網來加以控制，也就是說，生產流程完全由電腦來加以整合。實時的生產監控程序知道需要怎樣的新材料，怎樣的工序來確保生產流程順利進行。這個不是簡單的生產自動化的問題，而是實現智能的控制，如果系統監測到生產流程中突然出現故障的話，機器會自動暫停運作，自我修復，而不是繼續運行，不斷生產殘次品。所以通過信息技術，我們可以保證對能源最有效的利用，這些都是將來智能化工廠所應具備的特點。

　　物聯網體現了一種全面的，整體性的發展觀念，這種全局的發展觀使我們生活的各個方面變得更有效，更高科技，更環保，同時在社會意義上也更包容。我們可以在許多方面實現智能化，包括智能化經濟，智能化生產、智能化工廠、智能化生活、智能化家居、智能化的交通、智能化物流、智能化供應鏈、智能化治理、智能化環境等等。

　　智能化工廠意味著什么呢?首先各種數據需要進行整合。比方說，一個小小的手機里很多感應器，這些感應器會產生出各種數據。過去，這類數據都是要儲存到數據庫中并進行結構化處理，但是現在我們可以看到，所有的數據都是自動存儲在大數據庫當中，這個大數據庫是沒有加以結構化的，沒有按照某種方式進行分類，這是大數據的一個方面，它和智能化技術密切相關。所以首先要整合生產過程中產生的所有數據，然后對這些數據進行分析，這些數據分析能夠確保整個生產流程正確運行，如果發生故障則自動發出警告。 

　　智能化工廠需要做的是，它的生產流程要基于信息技術系統進行運作和控制，從而發現生產過程中的需求。信息技術系統產生的是數字化數據，但這些數據能夠影響生產流程，這個過程中又會產生新的數據，反饋到信息技術系統。所以兩者之間不斷地進行相互反饋，這使得整個生產流程變得極其高效。

　　信息技術系統也可以把不同的工廠連接起來。比如一家工廠在進行生產的時候，某種原料用完了，它的供應商會自動獲取信息，及時提供原料，因此整個生產系統也不會因為原料不足而停止運作。這種將信息技術和生產結合的方式，可以催生出一些新型的、智能化的商業模式。

　　從德國汽車制造看工業4.0

　　我們曾經經歷過工業1.0時代，那個時候人們借助蒸汽機進行生產，這就是最初的工業化，近100年之后，到了1870年，原來零星的生產改變成為批量的生產。在1960年代，我們又看到了一個新的起點，人們利用早期的電腦實現自動化，現在我們看到的是一個虛擬網絡和物理網絡整合的系統，這就是工業4.0時代，這個時代才剛剛開始，毫無疑問它會將我們引向更輝煌的未來。

　　我們以德國的汽車制造業為例，來進一步了解工業4.0。我們知道，一臺汽車有很多零部件，實際上在新的時代，每個零件都可以自動生成很多數據，這些數據可以告訴人們零部件是否在正常工作，汽車生產商可以通過監測這些數據來了解零部件的工作情況，如果發現異常，則可以提前進行替換，生廠商可會及時把相關的零部件送到某家汽修店。因為廠商在實時捕捉數據，所以它知道汽車距離哪一家汽修廠最近。我想，毫無疑問，這樣的汽車廠能夠讓我們看到在未來的4.0時代，虛擬網絡和物理網絡的結合會怎樣改善我們的生活。

　　關于工業4.0，在這里兩個非常重要的方面，第一個方面我想很多社會科學研究者會很感興趣，那就是我們勞動分工和專業化。這不僅是針對勞動者而言，也針對企業。這也是德國汽車業成功的原因，因為在這樣一個大環境中，各個工廠往往都是高度專業化某些零部件的生產者，他們以非常高效的方式互動。

　　另一個方面就是數字化。數字化使得笨拙的機器利用計算機進行智能化工作，這就是未來存在的潛力。我們需要克服什么挑戰呢?首先，我們未來的水平整合將會進一步深化，也就是說在整個價值鏈上，生產商可以通過這種基于互聯網技術的系統開展更好的協作。另一方面，在生產系統內，我們看到更多的垂直整合 (產業鏈整合)，為什么呢?因為每一個部分最后生成的數據，都可以使這些部分進行深度整合。我們前面講到汽車零部件隨時生成數據、生成信號，這就使得產品一直處于一個不間斷的生命周期。以前，一個產品進入市場后幾乎不在生產商的控制范圍內，以后，產品會永遠在生產商的控制過程當中，生產者可以隨時得到反饋，知道該怎樣進行設置，這對改善服務是非常有利的。