第四次工业革命:溯源21世纪起源与演进
“Industrie 4.0”一词,缩写I4.0或I4,源自2011年德国政府高技术战略项目,推动制造业数字化。
在其畅销书《国家为什么会失败:权力、繁荣与贫困的起源》中,美国经济学家Daron Acemoglu和James Robinson论述:“当今世界不平等,因19至20世纪一些国家利用了工业革命带来的技术与组织方法,而另一些国家未能做到。”
工业4.0的起源
2011年,德国联邦教育研究部(Bundesministerium für Bildung und Forschung)邀请产学界为制造业创造性破坏定义提案。旨在让德国工业有机会主动塑造第四次工业革命。
2013年,德国科学工程院(Acatech)在部委推动下提交研究规划与实施建议。此建立在“嵌入式系统国家路线图”基础上。
Acatech董事会主席Henning Kagermann言:“未来工厂将前所未有的灵活性与最优资源利用相结合。Industrie 4.0给德国机会,巩固其作为制造基地、制造设备供应商、IT商业解决方案供应商的地位。”
此外,德国倡议主要目标成欧盟“数字议程”基石,被欧盟委员会作为Europe 2020目标一部分采纳,演变为“工业4.0数字议程”。如今是欧洲七大旗舰项目之一,占欧盟GDP 5%,年市值6600亿欧元。
工业4.0德国数字革命大师、发起人Henrik von Scheel论述:“工业4.0核心是人——而非技术。自第一个原始人打制燧石,人类就以装备工具管理环境的能力定义自我。工业4.0时代不变。相比前几次工业革命,第3和第4次革命呈指数级而非线性演进,”且“第四次工业革命带来数字、物理、虚拟世界融合,是过去250年最重大结构性变革。其规模、范围、复杂度,变革将不同于人类以往任何经历。正颠覆每个国家的每个行业和经济。”

图片由Henrik von Scheel提供
物联网、边缘计算、AI、机器学习、3D打印构成工业4.0关键拐点
当前工业4.0所需技术基础始于上世纪最后30年,但连接性、数据采集处理、算力的指数级增长直到近二十年才发生。
物联网(IoT)诞生取代此前有限M2M连接,4G快速无线连接到来,使部署百万级传感器成为可能。
此外,边缘计算与机器学习现用于采集、处理、毫秒级决策,赋能进一步自动化、预测性维护、可持续生产力。
新制造技术如3D打印开辟快速生产新零件、引入新材料、降低生产物流成本新路径。
所有这些技术创新在当前大流行中发挥基础作用,利用先进技术维持甚至恢复生产。
本系列后续章节将评估不同技术构建模块,及第四次工业革命带来的挑战与威胁。
工业技术