工业4.0时代关乎的不仅仅是竞争问题，更是在瞬息万变的全球动态中的生存问题
编者按：2018年10月中旬，印度总理纳伦德拉·莫迪（Narendra Modi）在新德里成立了第四次工业革命中心，这是继旧金山、东京和北京之后的第四个类似的中心。“工业4.0”的支柱，即人工智能、机器学习、物联网、区块链和大数据，有可能改变人类生活的现在和未来。在印度和其他新兴经济体，这场工业革命也会极大地促进社会转型。随着印度不断增长的IT能力，加上该国的高电信产业密度和专业知识，印度意欲在工业4.0的舞台上展示其勃勃雄心。本文作者是印度籍博士Dr Swati Subodh，原文标题The Fourth Industrial Revolution: Redefining the future。
围绕“工业革命”的讨论已经从单纯的历史参照转变为今天语境下的日常对话。从第一次由水力和蒸汽动力推动的工业革命，到第二次工业革命下由电力推动的大规模生产和装配线，预计第四次工业革命将继承第三次工业革命的成果，采用计算机和自动化技术，并以数据和机器学习为动力的智能和自主系统来提高新一次工业革命的水平。它将融合物理、数字和生物领域的新技术，对所有的学科和行业产生极大的影响。而现在，只要我们环顾四周，就知道第四次工业革命已经在路上了！
从闪回到快进
从历史上看，所有的工业革命都起源于生产系统或制造业技术进步带来的快速转型。第四次工业革命——被称为工业4.0或I4.0也是如此，因为它已经在改变世界各地的工厂和生产车间的样貌了。
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尽管工业4.0这个名字本身就饱受争议，但人们相信它起源于德国政府推动制造业数字化的一项高科技战略。这个名字后来在2011年汉诺威博览会上被重新提起。它包括网络物理系统、物联网、云计算和认知计算。这些工业4.0的小单元通常被称为“智能工厂”，因为它们将集成网络系统和工厂的制造过程无缝衔接，并由去中心化的决策支持。物联网设备通过无线网络进行实时通信和协作，在物理系统的加持下更上一层楼。
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简而言之，“智能工厂”必须包括：
互操作性：相互连接和通信的机器、设备、传感器和人员
信息透明度：系统通过传感器数据创建物理世界的虚拟副本，以便将信息上下文化。
技术援助：系统支持人类做出决策和解决问题，以及帮助人类完成对人类来说过于困难或不安全的任务的能力。
去中心化决策：网络物理系统能够自行做出简单决策。
工业4.0的主要组成部分
下面九项技术被认为是工业4.0的主要组成部分。
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大数据与分析：如今，数据搜集的来源之广、搜集速度之快前所未有。如此大量的数据需要进行解密，以发现可能隐藏的模式和其他联系。随着计算能力的增强，我们现在可以实时分析大量的数据。从生产设备和系统等不同来源收集的数据，以及企业和客户管理系统收集的数据，都需要进行整理，最终成为支持实时决策的标准。大数据还将决定企业的重大决策，因为它在本质上更具预测性，能够洞察因果关系、未来趋势和行为。
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数据集的互操作性、标准数据格式和数据安全问题是挖掘大数据潜力需要解决的关键问题。另外，目前的分析能力与数据生成速度之间的“分析差距”也需要缩小。
自动机器人：制造业提高其生产力的需求首先推动了工业4.0的发展，因此，它也将是第一个拥有机器人的行业，这些机器人将在自身和人类之间进行协调，以扩大现有的生产能力和效率。
模拟：指利用实时数据，在虚拟模型中反映物理世界。该模型旨在帮助用户在虚拟模型中测试活动，以便根据时间、成本和总体效率提前调整，以应对现实中的变化。
水平和垂直系统集成：到目前为止，单个任务通常与制造流程中的其他任务不相衔接。为了使流程自动化，这些任务需要相互联系在一起，以抢占需求并为突发事件、同步活动、优化资源甚至可能与框架之外的系统通信做好准备。它的目标是跨越整个价值链、公司、部门、职能和能力来创建一个更具凝聚力的网络。跨系统的通用数据集成和互操作性旨在真正实现整个价值链的自动化。
物联网：这将使更多的设备通过嵌入式计算相互“交谈”。这种通过集中控制器进行的通信还将分散分析和决策，从而实现更多的实时响应。这一领域在短期内实现了快速增长，反过来又转化为更大的机遇。
网络安全：设备的连接性增强，以及开放网络中数据的不断流动，使得系统容易受到恶意软件和间谍软件的网络威胁。识别这些威胁并保护数据对于维护工作协议和系统的完整性以及数据本身的保密性非常重要。因此，新的数据和系统保护机制分支已经发展到可以保护虚拟世界的地步。
云计算：这种如软件开发平台、服务器、存储和软件等服务在互联网上的使用，通常被称为“云”。系统之间的数据共享和功能将超越站点和公司边界，将通信和反应时间缩短到几毫秒，极大地促进更多用于生产和服务集成的数据驱动服务。
增材制造：这一领域最常见的例子是3D打印，用于模型制作和小规模生产领域。这一领域的长足发展对于生产小批量的定制产品很有吸引力，这些定制产品优势明显：例如可以使用不同的材料，并将复杂轻型的设计变为现实。
增强现实：增强现实技术还处于发展阶段，在公众中的应用才刚刚起步。它在真实的特性之上添加了一个虚拟层以提供更多的信息和维度，增强理解和可视化。预计它将为工人和用户提供更广泛的用途，为改进决策和工作程序提供实时信息。
过渡期
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显然，问题不在于第四次工业革命是否会发生，而在于它发生的速度。在欧洲、亚洲和美洲的许多国家，已经开始了一场为工业4.0做好准备的竞赛，因为工业4.0被越来越多地视为生产率提高的关键决定因素，同时它的成本效益将最终决定快速变化的技术和流程生态系统的收入增长。
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2018年初，世界经济论坛（World Economic Forum）估计，100个国家已经为工业4.0做好了准备。在它们的报告中定义了六个关键的“生产驱动因素”，并将准备程度评估为“领先”、“高潜力”、“初生”和“传统”。“领先”表示存在强大的生产基地，对未来表现出高度的准备，而“传统”则表示尽管存在强大的生产基地，由于生产组件的驱动程序性能较差，未来面临掉队的风险。
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被确定的25个主要国家来自欧洲、北美、东亚和太平洋地区，这些国家目前占全球制造业增加值的75%以上。而10个传统国家来自欧洲、欧亚大陆、东亚和太平洋、拉丁美洲、中东和北非以及南亚，这些国家目前约占全球制造业增加值的10%。
在过去的20年里，中国已经从生产低成本产品发展到生产更先进的产品。然而，由于其规模之大，不同地区的发展水平有所不同，从而降低了整体平均准备水平。2015年，中国政府提升中国制造业向高质量发展，为制造业创新提供资金。另一方面，德国在所有生产驱动因素中排名前四分之一，在技术创新、人力资本、全球贸易投资和需求环境驱动因素方面排名前十。德国被公认为第四次工业革命的先驱，它以强大的教育成果、先进的技术培训计划、高素质的现有劳动力和经过证明的创新能力而脱颖而出。德国正在加快制定自己的标准，随着工业4.0在2011年的推出，它是第一个加强产品、价值链和商业模式的数字化和互联互通，推动数字制造业向前发展的国家之一。
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另一个主导制造业的国家是美国。美国在生产要素驱动因素方面得分最高，在除可持续资源和制度框架外的所有驱动因素方面得分均排在前5名。另外，美国以其创新能力而闻名于世，目前处于围绕第四次工业革命新兴技术的主要发展前沿。此外，由于其强大的高等教育机构，美国还能够培养、吸引和保留先进的人力资本。
印度的故事
过去30年，印度制造业平均每年增长逾7%，占印度GDP的16%至20%。印度拥有世界上第二大人口，也是增长最快的经济体之一——这些都为印度制造业产品的需求带来了巨大的机遇，同时，印度制造业产品的需求也的确正在上升。2014年，印度政府启动“印度制造”倡议，主要目标是使印度成为全球制造业中心。为了大力推动制造业发展并朝着更加互联互通的经济方向迈进，2017年，印度宣布对基础设施投资590亿美元。尽管印度在采用工业4.0标准方面落后于全球同行，但它一直在通过科技进步提高生产率，并使制造业能够实现政府设定的到2022年占GDP 25%的目标。
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2018年10月，世界经济论坛第四次工业革命中心成立。该中心将促进政府和商界领袖汇聚一堂，试行新兴的技术政策。它选择无人机、人工智能和区块链作为首批三个项目区域。该中心将在国家一级与政府合作，与商界领袖、学术界、创业公司和国际组织共同设计新兴技术的新政策框架和协议。政府的智库NITI Aayog将代表政府协调伙伴关系，并协调多个部委之间的中心工作。由此可见，印度迈向工业4.0的意图是显而易见的。
迈向数字化
过去几年，印度一直在稳步推进数字技术。随着印度现任政府在不同领域推出“数字印度”（Digital India）计划，这种势头更有所增强。
“数字印度”包含了如下三大要素：第一，建立数字基础设施；第二，通过数字手段提供服务；第三，提升数字素养，促进知识公平。
数字基础设施
尽管许多项目都是在“数字印度”倡议下启动的，但有几个项目进展得比其他项目好，而且正在为加快印度为工业4.0 Bharat Net的准备工作奠定基础：在这一倡议下，一条数字高速公路将连接印度25万座村庄。这是一项极为雄心勃勃、也是世界上最大的农村光纤项目。根据电信部的最新数据，已经有12.5万座村庄实现了连接，其余12.5万个将于2019年3月完成。该网络还将扩大到警察局、中学和其他教育机构、邮局和初级保健中心。该倡议认识到，印度对工业4.0准备工作不可能只是停留在城市，它还必须包括70%的农村人口，以及分布在内地、农村和半城市地区的生产单位。
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4G WiFi热点：印度政府的另一个雄心勃勃的计划是在全国部署1000万个热点。为了在2022年之前实现部署1000万个WiFi热点，政府应该根据印度人口的情况更多地关注村庄。约650 -700万WiFi热点需要部署在649481个村庄，这些村庄的总人口合计达到8.33亿。此举将有助于改变农民的生活，尤其是年轻人的生活。约300 -350万WiFi热点需要部署在总人口约3.77亿的7935个城市/城镇。
印度UIDAI政府发起了世界上最大的生物识别项目Aadhar，这可能是在全国范围内统一人口和服务的初步计划之一。目前，该平台的注册人数已超过1229122162人，预计还将进一步上升，因为越来越多的人被强制要求参加政府的计划和补贴。两年前，印度在一夜之间召回了500卢比和1000卢比纸币，86%的印度货币不再是法定货币。尽管这是为了完成一项不同的使命，但此举推动印度人民开始涉足无现金交易，目的是使他们能够采用数字平台进行金融交易。在那之前，大多数消费者都没有银行账户，因此无法接触到有组织的银行体系。印度创新和免费的本土数字支付生态系统Bharat Interface for Money（BHIM）的统一支付界面得到了谷歌（Google）的Sundar Pichai、戴尔（Dell）的Michael Dell和经济学家Nouriel Roubin的支持。他们纷纷与Aadhar合作，希望在全国范围内实现简单的金融交易。印度已经要求该国的银行和支付公司在当前财政年度将其数字交易额提高到300亿卢比，同时还为个别机构制定了具体目标，希望在去年的基础上实现近50%的增长。
技术与创新
新兴技术的采用和扩散是第四次工业革命的关键，因此不断升级技术基础设施以确保平台足够先进并能够完全运行新兴技术就显得尤为重要。印度计划到2030年成为一个10万亿美元的经济体，其核心是技术进步和创新投资。然而，在衡量各国在数字世界中表现如何的关键指标——网络准备指数（networked readiness index）中，印度目前在135个国家中排名第91位。想在排名中进步，取决于一个国家是否拥有满足数字技术潜力所必需的驱动力，以及这些技术是否真的对经济和社会产生影响。因此，除了技术之外，系统集成的过程也变得很重要。这也在很大程度上定义了用于评估工业4.0全球准备就绪指数的参数集。
启动“印度创业计划”（Start Up India initiative）是为了利用印度年轻人的技术实力，同时创造一个可持续发展和产生影响的创业生态系统。印度拥有全球第三大创业公司生态系统，拥有2.6万家创业公司，创造了1000亿美元的价值；到2025年，印度预计将有10万家创业公司，将雇佣35亿人，创造5000亿美元的价值。虽然人工智能、物联网、大数据分析和机器人相交创建框架无缝和自动化集成等技术是创业的首选行业之一，但如何在供应商、客户、员工、合作伙伴、合作者和他们生态系统中的其他人之间应用这些技术，将决定更具变革性的利益，同时创建新的商业模式。
在2015年德国汉诺威工业博览会（2015 Hannover Messe）上，印度发起了“印度制造”倡议，作为合作伙伴促进其制造业的发展。作数字印度计划的一部分，印度计划在制造业、智能城市和整体基础设施方面，充分利用工业4.0的概念和新技术。除了退税、土地和出口激励以及商品和服务税作为这一举措的一部分之外，颠覆性技术的融合将发挥核心作用。例如，自动驾驶或无人驾驶有望彻底改变汽车行业，联网汽车将利用物联网的连通性，提供一种新的驾驶体验。虽然汽车行业在机器人部署方面的表现优于一般制造业，但仍有很长的路要走。2017年至2020年，印度每年进口的机器人数量将翻一番，但这个数字仍然不大。
人力资本与工作的未来
所有国家采用工业4.0面临的一个共同挑战是，由于处于第四次工业革命的最前沿，缺乏经过充分培训的劳动力。人力资本对生产系统的转型至关重要，因为员工必须和生产设施一同“进化”。因此，与“机器会带来失业”引发的恐慌相反，人类的聪明才智和创造力在未来的生产中可能变得更加重要，而不是更不重要。第四次工业革命将导致经济从劳动密集型进一步转向知识和技能密集型。各国将需要有足够的数字、技术、商业和管理专门知识的人才以推动新兴技术的使用。为了反映这种转变，数据管理、数据安全、软件开发、编程、数据科学和分析都是未来工业4.0最需要的技能。除了重视教育之外，职业再培训和招聘新人才的经验也在探索中，以填补“技能缺口”。
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根据世界经济论坛发表的一份报告，我们做事方式的改变将对就业产生重大影响，准确地说，未来10年内会有500万个就业岗位消失。在印度，每个月有100万年轻人加入劳动力大军，让他们“具备就业能力”或“为入职做好准备”，需要一整套的技能培训方案。
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工作场所的多样性将变得更加重要，工作场所不断变化的物理和组织边界将允许人才的远程获取。
可持续性
工业革命对环境和气候的影响一直是一个令人关注的问题。因此，工业4.0不只是通过自动化、提高生产率，同时开发创新的商业模式来实现经济增长，同样重要的是如何管理废物，并向循环经济迈进。循环经济不像线性经济那样遵循“使用-处理”模型，而是遵循“使用-再用”模型。前几次工业革命产生了废物，第四次工业革命则具有了消除废物的潜力。工业4.0支持循环商业模式，只消耗可再生资源。除了环境影响的可持续性作为生产驱动因素外，工业4.0本身也关乎传统企业的生存和成长。随着对非可再生能源依赖的增加，该行业的利润迟早会受到影响。
工业4.0与循环经济在很多地方交叉。例如，机器人技术的进步将使制造商能够在越来越多的应用中使用机器人，从而提高产量和减少浪费，并延长产品寿命。利用3D打印技术按需生产零部件，可提高维修性，延长产品和设备的生命周期。这也将影响产品设计，未来的3D零件维修可以内置到流程中。
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总而言之，与以往工业革命不同的是，在过去工业革命中，技术的进步导致了对当时经济的全面改革，而在这次革命中，个人技术和一体化系统正在一起创造一个所有国家都渴望的生态系统，并最终将跨越到第四次工业革命中去。历史的车轮正在加速向前滚动，因为工业4.0时代关乎的不仅仅是竞争问题，更是在瞬息万变的全球动态中的生存问题。
来源：36氪 神译局
