工業(yè)革命總是在經(jīng)歷拐點和范式轉(zhuǎn)換后開始風靡?，F(xiàn)在我們正在經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)效率提升了三個數(shù)量級。這宣告了機械化工廠已經(jīng)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(chǎn)力——截止1927年下線時，總計產(chǎn)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(chǎn)力，并降低成本。大規(guī)模生產(chǎn)的時代已經(jīng)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(chǎn)力上的又一重大轉(zhuǎn)折點。今天，貌似每一個生產(chǎn)功能都已經(jīng)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(chǎn)品。

工業(yè)4.0

但是等等——其實還有更多的轉(zhuǎn)變。工業(yè)4.0的愿景是“信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)”，其中充斥傳感器的“智能產(chǎn)品”告訴機器它們應(yīng)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(shè)備開始以點對點式或者通過互聯(lián)網(wǎng)“云”——物聯(lián)網(wǎng)——方式進行無線互連以協(xié)同工作，這是對生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(guān)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(jīng)明確：

?傳感器將涉及生產(chǎn)過程的每一階段，提供原始數(shù)據(jù)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(shù)將在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)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(yīng)的。

?智能連接的嵌入式設(shè)備將無處不在，它們的設(shè)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(shù)和工藝。例如，無線電、傳感器和GPS模塊可用于資產(chǎn)追蹤，當從FR4銅板升級為刀片服務(wù)器時，可以追蹤工廠里的電路板資產(chǎn)。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(nèi)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(guān)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(chǎn)所有部件均已備貨的下一個產(chǎn)品，如果需要從遠程庫存調(diào)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(yīng)商將被通知并且自動重新配置相應(yīng)的資產(chǎn)。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(jié)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(yīng)導致更豐富、成本更低的產(chǎn)品。

但是無論是革命還是演進，工業(yè)生產(chǎn)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。