文/王峰（中國信息通信研究院）

一、新工業(yè)革命已經(jīng)來臨
        首先讓我們回顧一下人類歷史上公認的兩次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命大約發(fā)生于1760年到1840年之間，起源于英國，滲透到法、美等國家。“珍妮紡紗機”的誕生和“蒸汽時代”的來臨，使得設(shè)備上機器開始替代手工勞動，組織上工廠開始替代手工作坊，人類生產(chǎn)力取得了前所未有的飛躍。第二次工業(yè)革命大約開始于十九世紀60年代后期，一直持續(xù)到二十世紀，在美、德、英、法、日等國幾乎同步發(fā)生。技術(shù)上，電和內(nèi)燃機的廣泛應(yīng)用推動了制造、交通、能源、通訊全面進步，電燈、汽車、電話、電報、石油化工等新技術(shù)層出不窮；組織上，社會化大生產(chǎn)能力大大提升，壟斷組織形成，大規(guī)模流水線式的工廠取代了傳統(tǒng)工廠，生產(chǎn)力再一次躍升。
        可見，工業(yè)革命的共同之處，在于新工具新產(chǎn)品的誕生和普遍應(yīng)用，在于生產(chǎn)組織形式的全面變化，在于生產(chǎn)力、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、經(jīng)濟社會乃至國際格局的全面變革。同時也可以看到，兩次工業(yè)革命都是長期性的，這是由于工業(yè)革命是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的顛覆再造，新技術(shù)、新方式特別是新觀念被接受和廣泛普及需要長期過程，舊模式的轉(zhuǎn)變與淘汰也往往伴隨著錯綜復(fù)雜的利益糾葛與矛盾沖突。
        近年來，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實等新一代信息技術(shù)蓬勃興起，互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、超級計算等技術(shù)也進入全新發(fā)展階段，信息技術(shù)與工業(yè)深度融合，不僅催生了智能工業(yè)機器人、智能機床、無人駕駛汽車等一大批新的設(shè)備產(chǎn)品，而且使第二次工業(yè)革命以來上百年的生產(chǎn)形態(tài)和組織方式發(fā)生趨勢性變化——由大規(guī)模同質(zhì)化生產(chǎn)向個性化定制轉(zhuǎn)變、由集中式生產(chǎn)制造向網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造轉(zhuǎn)變、由產(chǎn)品本體制造為中心向“產(chǎn)品+服務(wù)”轉(zhuǎn)變、由機器自動化向以萬物互聯(lián)為媒介和以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的智能化制造轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛普及和深度應(yīng)用，不僅再一次解放著人類的“體力勞動”，而且開始大范圍解放人類在工業(yè)生產(chǎn)中的“腦力勞動”。以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為突出標(biāo)志和主攻方向的新工業(yè)革命正在蓄勢爆發(fā)。
二、當(dāng)代工業(yè)數(shù)字化浪潮
        當(dāng)代工業(yè)數(shù)字化浪潮的來臨，源自數(shù)字經(jīng)濟邊界向工業(yè)領(lǐng)域的加速擴張，源自幾十年來工業(yè)與信息技術(shù)融合的慣性延續(xù)，源自各國謀求綜合競爭力不斷提升的國家意志。
        1. 工業(yè)數(shù)字化是數(shù)字經(jīng)濟擴張的必然結(jié)果
        近年來，數(shù)字經(jīng)濟隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛普及而不斷壯大，成為金融危機后世界各國謀求中長期發(fā)展的重要抓手。數(shù)字經(jīng)濟的興起可以追溯到上世紀90年代，互聯(lián)網(wǎng)商用后，電子郵件、新聞資訊、網(wǎng)絡(luò)搜索、電子商務(wù)、即時通訊、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)視頻等相繼在全球普及，逐步成為日常生活和商業(yè)活動的重要組成，“數(shù)字應(yīng)用”開始向“數(shù)字經(jīng)濟”升華。2007年前后，隨著智能手機的規(guī)模化應(yīng)用，移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速崛起，并快速向電子商務(wù)、生活服務(wù)、交通出行、金融、旅游、醫(yī)療、教育等傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)各個領(lǐng)域滲透。今天，創(chuàng)新空前活躍的智能產(chǎn)品，和蓬勃發(fā)展的平臺經(jīng)濟、共享經(jīng)濟，已經(jīng)將數(shù)字經(jīng)濟打造成為經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。2016年，我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達22.6萬億元，同比增長18.9%，占GDP比重為30.3%，對GDP增長貢獻是69.9%，成為經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力。與此同時，服務(wù)業(yè)蓬勃發(fā)展的數(shù)字經(jīng)濟啟發(fā)了人們的認知，互聯(lián)網(wǎng)不僅僅可以用于交流和娛樂，更可以成為創(chuàng)造財富的工具?；ヂ?lián)網(wǎng)以及新一代信息技術(shù)開始由生活向生產(chǎn)、由產(chǎn)業(yè)鏈下游向上游、由產(chǎn)業(yè)外部環(huán)節(jié)向內(nèi)部環(huán)節(jié)不斷滲透。一邊是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)企業(yè)借智能產(chǎn)品、智能服務(wù)們向工業(yè)領(lǐng)域延伸，另一邊是工業(yè)企業(yè)運用云平臺、大數(shù)據(jù)們改造升級提速。數(shù)字經(jīng)濟的擴張加速了工業(yè)數(shù)字化的進程，而反過來，工業(yè)數(shù)字化又成為數(shù)字經(jīng)濟又一片藍海。
        2. 工業(yè)數(shù)字化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的歷史延續(xù)
        從更長的歷史視角來看，工業(yè)數(shù)字化的進程早在上世紀50年代就已開啟（見圖1）。首先是數(shù)控機床發(fā)明。1952年麻省理工學(xué)院利用電子計算控制技術(shù)，研制出第一臺數(shù)控機床，此后在編程技術(shù)、數(shù)字計算、半導(dǎo)體邏輯控制等信息技術(shù)推動下，工業(yè)機器人、過程控制計算機、PLC等現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備也相繼出現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)開始進入數(shù)控化時代。緊跟著，柔性制造系統(tǒng)出現(xiàn)。1965年英國的莫林斯公司研制出第一套柔性制造系統(tǒng)，美、日、德等國隨后紛紛開始加強柔性制造系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)了數(shù)控機床、機器人之間的數(shù)據(jù)通信，推動了自動化、無人化車間的發(fā)展。接著，CAD系統(tǒng)開始商用。60年代，麻省理工學(xué)院誕生了第一款CAD軟件。70年代，隨著CAD技術(shù)自身的進步，以及軟件工程、圖形圖像、數(shù)據(jù)庫等軟件技術(shù)的興起成熟，CAD商用化時代來臨，制造業(yè)逐步進入計算機集成制造階段。再后來，大型數(shù)字化管理系統(tǒng)投入應(yīng)用。90年代，互聯(lián)網(wǎng)進入商用，桌面操作系統(tǒng)快速發(fā)展，信息處理速度飛速提升，信息時代來臨。ERP、MES、PLM等各類大型軟件系統(tǒng)紛紛投入應(yīng)用，制造企業(yè)的生產(chǎn)管控和組織管理能力得到全面提升。
        可以說，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展史，就是不斷運用信息技術(shù)的革新史。今天，信息技術(shù)日新月異，已成為全球研發(fā)投入最集中、創(chuàng)新最活躍、應(yīng)用最廣泛、輻射帶動作用最大的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。在資源能源環(huán)境壓力增大、全球供需結(jié)構(gòu)性失衡、個性化需求日益旺盛等各方面因素的驅(qū)使下，一批先導(dǎo)企業(yè)主動將業(yè)已成熟的新一代信息技術(shù)引入到工業(yè)活動中，從差異化、服務(wù)化、高效化等方面做文章，掀起了一輪更廣范圍、更深層次的融合浪潮。
        3. 工業(yè)數(shù)字化是各國謀求長期發(fā)展的關(guān)鍵途徑
        與第一和第二次工業(yè)革命更多體現(xiàn)個體力量與企業(yè)力量不同，新一輪工業(yè)革命背后充分體現(xiàn)了國家意志的作用。全球金融危機后，各國重新認識到制造業(yè)等實體經(jīng)濟的重大意義。為了實現(xiàn)經(jīng)濟的長期增長，塑造未來國家綜合競爭優(yōu)勢，主要發(fā)達國家紛紛制定并持續(xù)推進“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，并將工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展作為各自戰(zhàn)略的核心。如美國的“國家先進制造戰(zhàn)略計劃”、德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略、法國的“新工業(yè)法國”計劃、英國的“高價值制造”戰(zhàn)略，等等。而主要新興國家為了抓住機遇實現(xiàn)換道超車，盡快破解傳統(tǒng)發(fā)展模式的瓶頸，也相繼提出自己的工業(yè)追趕戰(zhàn)略，如我國的“中國制造2025”、俄羅斯的“工業(yè)化生產(chǎn)新技術(shù)規(guī)劃”、印度的“印度制造”等。由于幾十年來全球化的不斷深入以及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)突破時間地域限制的獨特屬性，當(dāng)代工業(yè)數(shù)字化浪潮也不再像前兩次工業(yè)革命一樣僅僅是發(fā)生在個別國家的“專利”，而呈現(xiàn)出多點開花、全球覆蓋的局面。
三、工業(yè)數(shù)字化的意義和價值
        1. 提升工業(yè)供給質(zhì)量效率
        生產(chǎn)率、產(chǎn)量、能耗、產(chǎn)品質(zhì)量等，是衡量工業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)。從這些指標(biāo)的變化中，可以最直觀地感受到工業(yè)數(shù)字化所帶來的巨大變革和價值。當(dāng)代工業(yè)數(shù)字化，是在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、增強現(xiàn)實等一切信息技術(shù)新成果廣泛應(yīng)用下的更深層的數(shù)字化。通過建立起生產(chǎn)全流程、全價值鏈、產(chǎn)品全生命周期、物理世界與虛擬空間之間的信息流動和實時控制閉環(huán)，使得設(shè)計研發(fā)、產(chǎn)品制造、運行模擬在更高效的虛擬仿真環(huán)境下得以實現(xiàn)，使得設(shè)備空轉(zhuǎn)、無效作業(yè)等“無用功”大大減少，使得產(chǎn)品、設(shè)備故障在發(fā)生之前就得以感知和預(yù)防，使得環(huán)節(jié)之間、企業(yè)內(nèi)外、供需兩側(cè)信息互聯(lián)互通從而有效改善庫存積壓這個長期困擾工業(yè)發(fā)展的頑疾……工業(yè)數(shù)字化的深度發(fā)展不僅僅帶來增量上的突破，還帶來了存量上的優(yōu)化。西門子的安貝格工廠就是增量突破典型的例子，作為全球最先進的數(shù)字化工廠之一，產(chǎn)能較20多年前提升了8倍。而GE公司一直強調(diào)1%的威力，則充分體現(xiàn)存量優(yōu)化帶來的價值，比如通過部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)省1%的燃料從而帶來300億美元的節(jié)省。總之，工業(yè)數(shù)字化將使得工業(yè)供給質(zhì)量和效率大幅提升，根據(jù)德國國家科學(xué)和工程院研究，工業(yè)4.0將使生產(chǎn)效率和能源利用率分別提升40%和50%。
        2. 釋放新需求激發(fā)新市場
        以全面互聯(lián)、數(shù)據(jù)智能為特征的工業(yè)數(shù)字化，能夠低成本高效率地深度挖掘潛在市場需求，并催生大量新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新服務(wù)，推動形成新興增長點。在工業(yè)市場上，工業(yè)數(shù)字化所驅(qū)動的升級換代將直接拉動大量新型、智能、高端工業(yè)產(chǎn)品的需求。比如智能機床、工業(yè)機器人、3D打印機等智能裝備以及網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造、主動運維服務(wù)等新型模式的普及，為工業(yè)智能傳感器、工業(yè)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)計算與處理平臺、新型仿真軟件、工業(yè)APP等產(chǎn)品和服務(wù)提供了廣闊的市場。在消費市場上，工業(yè)數(shù)字化的直接結(jié)果是產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化、智能化，通過擴大長尾市場和消費空間激發(fā)了潛在的消費需求。大到智能城市管網(wǎng)建設(shè)、智能水處理、車聯(lián)網(wǎng)、分布式能源等公共產(chǎn)品和服務(wù)，小到新型智能家電、個性化的定制家居和定制服裝，無不是工業(yè)數(shù)字化的驅(qū)動。如同火車、電燈、電話、汽車、電影等以往工業(yè)革命催生的新產(chǎn)品一樣，消費市場的升級正是普通大眾對工業(yè)數(shù)字化最切身、最直觀的體驗和感受。
        3. 催生新的工業(yè)思維
        同樣如同歷史上的工業(yè)革命一樣，工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展不僅帶來物質(zhì)上的變化，更帶來了新的工業(yè)思維。在創(chuàng)新思維上，開放式創(chuàng)新將逐步取代封閉式創(chuàng)新，比如依托網(wǎng)絡(luò)平臺進行眾設(shè)、眾創(chuàng)、眾包，依托云服務(wù)的方式獲取外部資源和能力。在管理思維上，以泛在互聯(lián)為依托的扁平化、創(chuàng)客化將極大地改變企業(yè)過去金字塔形的科層制管理方式，而突破地理和時間局限的虛擬企業(yè)集群也將得到更廣泛的普及。在市場思維上，單純追求產(chǎn)量的時代已經(jīng)過去，市場拉動的C2B模式將成為主流，依托產(chǎn)品而衍生的多樣化服務(wù)將替代單純銷售產(chǎn)品成為企業(yè)主要贏利點。在生產(chǎn)思維上，精益生產(chǎn)、敏捷制造、綠色制造等已經(jīng)發(fā)展了幾十年的先進生產(chǎn)理念還將在工業(yè)數(shù)字化推動下進一步普及，大規(guī)模個性化定制將與傳統(tǒng)的流水線批量生產(chǎn)形成相互補充，而以“云平臺+大數(shù)據(jù)分析+邊緣設(shè)備APP”的生產(chǎn)方式，也將被更多的企業(yè)所接受。此外，工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，還將加速工業(yè)與服務(wù)業(yè)邊界的模糊，未來產(chǎn)業(yè)劃分、統(tǒng)計方式甚至都將發(fā)生根本性變化。
        總之，在工業(yè)數(shù)字化的驅(qū)動下，“變”正在工業(yè)理念、過程、設(shè)備、產(chǎn)品、組織每個角落發(fā)生著，這些“變”不是簡單的而是復(fù)雜的，不是局部的而是全面的，不是短期的而是長期的。也正是因如此，工業(yè)數(shù)字化所驅(qū)動的這場全球性變革才能夠稱得上是一場新的工業(yè)革命。

【關(guān)于作者】
王峰，中國科學(xué)院大學(xué)工學(xué)博士，中國信息通信研究院政策與經(jīng)濟研究所政策研究部副主任，主要研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、實體經(jīng)濟數(shù)字化發(fā)展等領(lǐng)域。《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》等國家重大政策核心起草組成員。