工業(yè)革命總是在經歷拐點和范式轉換后開始風靡。現(xiàn)在我們正在經歷一次新的工業(yè)革命——工業(yè)4.0。其擁躉稱工業(yè)4.0是一種全新的生產方式，并在引發(fā)第四次工業(yè)革命。這是真的嗎？那它到底是什么呢？

讓我們回溯一段時間——確切的說是到250年前——詹姆斯·瓦特在18世紀后期對蒸汽機的改良揭開了第一次工業(yè)革命的序幕。雖然瓦特沒有發(fā)明蒸汽機，但他的許多創(chuàng)新將紡織行業(yè)的生產效率提升了三個數(shù)量級。這宣告了機械化工廠已經到來。

第二次工業(yè)革命始于1913年亨利·福特引進流水線，這大幅提升了T型車生產力——截止1927年下線時，總計產出了1500多萬輛，很快，其它的制造業(yè)也開始使用裝配流水線，以提高效率和生產力，并降低成本。大規(guī)模生產的時代已經到來。

第三次工業(yè)革命是由于上世紀70年代在工廠中引入了計算機，從而引發(fā)了自動化流水線。對于機械類工作，電腦越來越多地代替了人類，這是生產力上的又一重大轉折點。今天，貌似每一個生產功能都已經自動化。高度自動化的工廠讓我們可以用極低的價格買到復雜的消費電子產品。

工業(yè)4.0

但是等等——其實還有更多的轉變。工業(yè)4.0的愿景是“信息物理融合生產系統(tǒng)”，其中充斥傳感器的“智能產品”告訴機器它們應該被如何加工；流程在一個分散地、模塊化的系統(tǒng)中進行自我管理。智能嵌入式設備開始以點對點式或者通過互聯(lián)網“云”——物聯(lián)網——方式進行無線互連以協(xié)同工作，這是對生產力的再一次革命。隨著機器對機器（M2M）通信遍布于廠房，剛性的、集中化的工廠控制系統(tǒng)開始讓位于分散式智能控制系統(tǒng)。這就是第四次工業(yè)革命的工業(yè)4.0版本愿景。

基于軟件生產過程的虛擬表示，信息物理融合系統(tǒng)（CPS）的概念最早是由美國國家儀器公司的首席執(zhí)行官James Truchard博士在2006年定義的。 2012年1月，德國聯(lián)邦教育與研究部門成立了一個工作組，負責起草實施全面戰(zhàn)略建議“工業(yè)4.0”，這是由該團隊創(chuàng)造的一個術語。工業(yè)4.0項目現(xiàn)在是德國政府的官方高科技戰(zhàn)略組成部分，它正在積極尋求私營部門的合作伙伴。關于工業(yè)4.0的討論出現(xiàn)在四月的漢諾威工業(yè)博覽會上，這就是為什么我們突然聽到了該名詞。

工業(yè)4.0目前更多是愿景，而非現(xiàn)實，但它具有潛在的深遠影響;隨著人們不斷想出實現(xiàn)它的創(chuàng)新方式，這一概念也在不斷發(fā)展。然而，有些事情已經明確：

?傳感器將涉及生產過程的每一階段，提供原始數(shù)據以及控制系統(tǒng)所需的反饋。

?工業(yè)控制系統(tǒng)將變得更加復雜并廣泛分布，帶來更靈活的、細粒度的控制。

?射頻技術將在無線Mesh網絡中與分布式控制模塊綁定在一起 ，為系統(tǒng)帶來實時重配置功能，而這種方式不可能在硬連線、集中控制系統(tǒng)中實現(xiàn)。

?可編程邏輯會變得越來越重要，因為不可能預料到所有環(huán)境變化，而這些變化是控制系統(tǒng)需要動態(tài)響應的。

?智能連接的嵌入式設備將無處不在，它們的設計和編程會變得更具挑戰(zhàn)性。

實施工業(yè)4.0需要許多目前存在的技術和工藝。例如，無線電、傳感器和GPS模塊可用于資產追蹤，當從FR4銅板升級為刀片服務器時，可以追蹤工廠里的電路板資產。工業(yè)4.0并不是簡單地貼上RFID標簽以及被動地沿著流水線追蹤PCB，相反地，挑選和放置模塊在內存芯片用完時可以提醒庫存。如果回答是它們不能被及時進貨補充時，整個工廠中的一切相關機器——從切割機、鉆床直到系統(tǒng)組裝機器人——將進行重組并開始生產所有部件均已備貨的下一個產品，如果需要從遠程庫存調貨時，可以自動及時地傳送到合適的機器。同時，下一個源供應商將被通知并且自動重新配置相應的資產。這樣的好處是，即便相對于當前高度自動化的工廠，新的模式也將帶來時間和成本方面的大幅節(jié)省。

革命還是演進？

早期的工業(yè)革命，并不是發(fā)生在一朝一夕之間，甚至在當時也沒有被確認。對工業(yè)4.0來說，當我們重新回顧它時可能被視為一次革命也可能不被視為一次革命，但它絕不是一次演進。不過，這是M2M通信的一個自然結果，將進一步提升工廠的自動化，如同前幾次工業(yè)革命一樣，應導致更豐富、成本更低的產品。

但是無論是革命還是演進，工業(yè)生產將變得更加高效。敬請期待更多的激動人心的發(fā)展。更好的方式是，參與并使之發(fā)生。