最有可能引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的是哪種技術(shù)？

最有可能引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的是哪種技術(shù)？

從第一次工業(yè)革命開始至今已經(jīng)有兩百多年，從蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命到計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)革命，技術(shù)的變革會(huì)對(duì)世界產(chǎn)生翻天覆地的變化。而最有可能引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的是建立在電氣化與自動(dòng)化基礎(chǔ)上的廣泛、深度應(yīng)用的數(shù)字化技術(shù)。

一、工業(yè)革命的目的是生產(chǎn)效率的提高

我們?yōu)槭裁磁瓮I(yè)革命？

因?yàn)樗芴岣呱a(chǎn)效率，從而使人們更快速的創(chuàng)造財(cái)富，為人們提供更豐富的物質(zhì)財(cái)富。歐美國(guó)家工業(yè)革命百余年，在物質(zhì)財(cái)富上就反超了中國(guó)古代幾千年的積累。只要某種新技術(shù)能顯著提高生產(chǎn)效率，用更短的時(shí)間、更低的成本制造出更多更好的產(chǎn)品，就會(huì)被迅速推廣、廣泛采用，直到全世界都使用這種新技術(shù)，這個(gè)新老技術(shù)更迭的過程叫做工業(yè)革命。

回顧過去，無(wú)論第幾次工業(yè)革命，其最終目的都是使用技術(shù)手段提高生產(chǎn)效率。

二、提高效率的手段是分工的細(xì)化

那么，生產(chǎn)效率是怎么提高的呢？

現(xiàn)如今，人們都有一個(gè)常識(shí)：10個(gè)人在一條產(chǎn)線上分工合作流水作業(yè)比10個(gè)人分別在10個(gè)作坊里從頭開始制造產(chǎn)品效率要高。因?yàn)榧?xì)化的分工協(xié)作可以讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，從而提高效率。

我們帶著這個(gè)觀點(diǎn)再去回顧前三次工業(yè)革命，這三次工業(yè)革命就是對(duì)生產(chǎn)過程的進(jìn)一步分工，使得每個(gè)人只承擔(dān)分工后的一部分工作，將剩下的部分交給技術(shù)去完成。

第一次工業(yè)革命是蒸汽技術(shù)革命，本質(zhì)是替代了提供動(dòng)力和控制動(dòng)力的分工，將提供動(dòng)力的部分交給了機(jī)器（蒸汽機(jī)）去完成，而解放人去操作、控制機(jī)器。

第二次工業(yè)革命是電氣技術(shù)革命，是在提供動(dòng)力的層面進(jìn)一步細(xì)化分工，替代了生產(chǎn)動(dòng)力和使用動(dòng)力的部分分工。所謂的電氣化，舉個(gè)例子：電廠只承擔(dān)提供動(dòng)力的部分，于是電能被集中生產(chǎn)、輸送到使用端，而用戶需要根據(jù)需求形式（驅(qū)動(dòng)機(jī)器、照明、制冷制熱等）使用動(dòng)力。

第三次工業(yè)革命是信息技術(shù)革命，是在控制動(dòng)力的層面進(jìn)一步分工，本質(zhì)是在發(fā)出指令的部分和執(zhí)行指令的部分分工。所謂的自動(dòng)化，舉個(gè)例子：發(fā)送電子郵件時(shí)，編輯好文本并按下發(fā)送鍵，電腦會(huì)自動(dòng)將文本轉(zhuǎn)化為設(shè)備能理解的語(yǔ)言（電信號(hào)），傳送到接收端再自動(dòng)轉(zhuǎn)換為文字。對(duì)比信息技術(shù)革命前只能打電報(bào)，靠人將文本轉(zhuǎn)化為機(jī)器信號(hào)（摩斯電碼），通過電報(bào)機(jī)發(fā)出，接收端再靠人將信號(hào)轉(zhuǎn)換成文字。人只承擔(dān)下達(dá)指令的部分，而將轉(zhuǎn)化指令、執(zhí)行指令的部分交給了機(jī)器。

因此，我們可以猜想，第四次工業(yè)革命，也會(huì)是通過技術(shù)手段把工作的分工再進(jìn)一步的細(xì)化。

三、進(jìn)一步分工細(xì)化的手段是數(shù)字化的深度應(yīng)用

那么在可以預(yù)見的未來(lái)，我們有哪些數(shù)字化的技術(shù)手段能使用呢？

制造業(yè)從業(yè)者們一直都在思考如何能夠進(jìn)一步的細(xì)化分工協(xié)作、優(yōu)化生產(chǎn)流程，如何能把生產(chǎn)流程的每一個(gè)步驟都拆開，他們想把生產(chǎn)過程中的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)控和維保等環(huán)節(jié)進(jìn)一步分工。隨著技術(shù)的進(jìn)步，他們有了以下的法寶：

1、數(shù)字化雙胞胎技術(shù)

所謂數(shù)字化雙胞胎是指對(duì)工廠的所有生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)的產(chǎn)品以及提供支持的全業(yè)務(wù)流程（供應(yīng)商管理、質(zhì)量管理）等建立一套電腦系統(tǒng)里的數(shù)字化虛擬工廠，然后通過各種手段保持虛擬工廠與實(shí)際工廠的相關(guān)設(shè)備與產(chǎn)品的狀態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤、更新。從而在系統(tǒng)里虛擬工廠就可以快速監(jiān)控實(shí)體工廠的一切，并通過對(duì)虛擬工廠下達(dá)指令來(lái)改變實(shí)體工廠的運(yùn)作。這樣管理與技術(shù)人員不在工廠中，也可以實(shí)時(shí)、全面的地知曉并控制實(shí)體工廠的一切事物。可以在電腦前坐等產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2、3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是，人們將產(chǎn)品的參數(shù)輸入設(shè)備后，所有的制造工作將由設(shè)備獨(dú)立完成，不再需要人干涉。既然人的工作僅僅是設(shè)計(jì)和輸入，那么完全可以通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包發(fā)送給遠(yuǎn)在千里之外的3D打印機(jī)，然后坐等產(chǎn)品生產(chǎn)。

3、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，會(huì)越來(lái)越多地替代重復(fù)的操作崗位。一個(gè)崗位被替換為機(jī)器人后，人需要做的就是向他輸入指令，讓機(jī)器執(zhí)行生產(chǎn)過程，直到出現(xiàn)故障后進(jìn)行維保。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的可靠性越來(lái)越高、替代范圍也會(huì)越來(lái)越廣，當(dāng)需要維護(hù)的頻率降到一年只需要幾次時(shí)，就可以通過維護(hù)工程師的出差解決的方式解決。甚至機(jī)器人替代了工廠所有的崗位，自動(dòng)維保機(jī)器人可以檢修維護(hù)工廠設(shè)備，保障產(chǎn)線正常運(yùn)行。那時(shí)，完全可以通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包發(fā)送給遠(yuǎn)在千里之外的機(jī)器人，然后坐等產(chǎn)品生產(chǎn)。

也許，你在新聞里見過一些機(jī)械臂，可以在一些特定的工站上做一些重復(fù)的動(dòng)作。而隨著技術(shù)的深入，機(jī)器人已經(jīng)可以做得更多。比如現(xiàn)在，它們可以自己尋找路徑，完成給設(shè)備上料、卸料的工作，配合全自動(dòng)產(chǎn)線，可以取代絕大部分的人力工作。在某些成熟的數(shù)字化工廠，機(jī)器人每個(gè)動(dòng)作前都有一個(gè)信息采集識(shí)別的動(dòng)作，通過攝像頭、傳感器或掃碼槍，這個(gè)過程采集的信息都可以接入前文提到數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更好的信息交互。

4、人工智能

通過以上介紹的技術(shù)，能大致能夠構(gòu)建一個(gè)全自動(dòng)化的工廠。由可移動(dòng)的機(jī)器人或AGV小車等將原材料送進(jìn)全自動(dòng)的生產(chǎn)流水線，由固定式機(jī)械臂和全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備制造產(chǎn)品。通過數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，采集每一個(gè)環(huán)節(jié)的所有數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，適時(shí)做出干預(yù)。

隨著收集的數(shù)量越來(lái)越多，一些針對(duì)特定事件的處理就可以交給人工智能去完成。一開始，這種判斷是程序預(yù)先設(shè)置好的（也是現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的），例如，產(chǎn)品在經(jīng)過焊接爐后進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)焊接點(diǎn)質(zhì)量不合格，向系統(tǒng)發(fā)出質(zhì)量失敗的信號(hào)，機(jī)遇人工智能技術(shù)的決策系統(tǒng)收到這個(gè)信號(hào)后就可以給移動(dòng)式機(jī)器人下達(dá)指令，將這個(gè)問題件拿出生產(chǎn)流程單獨(dú)處理。

再后來(lái)，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘和機(jī)器的自主學(xué)習(xí)，人工智能就可以做一些更復(fù)雜的決策工作，比如：通過查閱數(shù)據(jù)庫(kù)里，分析質(zhì)量問題重新焊接后的修復(fù)率，判斷重新焊接修復(fù)零件缺陷，還是直接報(bào)廢，或是使用其他手段，從而發(fā)出得出最恰當(dāng)?shù)奶幹弥噶睢＿@種基于歷史數(shù)據(jù)的處置方式，可能比人工的判斷更為恰當(dāng)。

隨著人工智能技術(shù)的完善和發(fā)展，以及數(shù)據(jù)庫(kù)的完善，需要人去干預(yù)的活動(dòng)會(huì)越來(lái)越小。那時(shí)，最懂智能工廠的也許就是智能工廠本身。

5、5G技術(shù)與數(shù)字云

通過以上的介紹，我們發(fā)現(xiàn)這些法寶的共同點(diǎn)是人將需求發(fā)送給工廠/設(shè)備，然后坐等生產(chǎn)。于是要解決的問題來(lái)了：如何記錄、管理以及應(yīng)用收集的海量數(shù)據(jù)？針對(duì)確實(shí)需要人工干預(yù)的情況，如何第一時(shí)間準(zhǔn)確地與人工智能溝通需要發(fā)送的需求數(shù)據(jù)包，以及工廠/設(shè)備反饋的信息數(shù)據(jù)包的及時(shí)性、安全性和便利的可調(diào)用與分析性如何解決？

其實(shí)我們已經(jīng)有足夠的技術(shù)手段來(lái)保證這一切，使用5G通信技術(shù)超高速的數(shù)據(jù)傳輸效率，不僅是及時(shí)，甚至可以做到即時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸和反饋。

至于這些海量數(shù)據(jù)的安全儲(chǔ)存、快速查詢與分析需求，云技術(shù)完全可以勝任。例如：西門子的MindSphere將各種來(lái)自用戶的指令與需求、設(shè)備的信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端，可以在任何一個(gè)客戶端隨時(shí)調(diào)用，不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失，或者海量無(wú)法篩選，更不用考慮硬盤損壞的情況。將信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在云端，由專業(yè)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理和維護(hù)也是分工細(xì)化、集中處理的一種方向。

6、低代碼技術(shù)

低代碼（LowCode）技術(shù)是最近兩年才開始爆火的一種軟件開發(fā)工具，在借助低代碼工具的情況下，開發(fā)人員只需編寫少量代碼就能快速開發(fā)出數(shù)字化系統(tǒng)，并幫助企業(yè)團(tuán)隊(duì)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。低代碼基于低成本、高效率、高靈活性與強(qiáng)拓展性等特點(diǎn)，甚至一度成為近幾年數(shù)字化轉(zhuǎn)型的熱捧工具之一。

通常低代碼開發(fā)平臺(tái)都會(huì)提供一整套的功能組件，就拿國(guó)內(nèi)比較領(lǐng)先的企業(yè)級(jí)低代碼開發(fā)平臺(tái)“織信Informat”舉例，從大的層面來(lái)講，該平臺(tái)功能分類包含了：數(shù)據(jù)表、工作流、自動(dòng)化（圖形化編程工具）、自定義API、圖表視圖、腳本、拓展包、權(quán)限設(shè)置等內(nèi)容。開發(fā)人員可以利用這些內(nèi)置功能高效開發(fā)出新的流程和系統(tǒng)軟件。并且，所有功能在實(shí)現(xiàn)的過程中都不需要編寫大量的代碼，也不需要執(zhí)行腳本測(cè)試，最大程度上提升了開發(fā)效率。

此外，低代碼開發(fā)平臺(tái)還有一個(gè)顯著特征就是利用“拖拉拽”的可視化、圖形化的開發(fā)環(huán)境，高效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)。因此，企業(yè)中的任何人都可以參與設(shè)計(jì)和構(gòu)建業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，使用者只需具備簡(jiǎn)單的編碼技能和業(yè)務(wù)知識(shí)就可以上手，此舉大大降低了開發(fā)門檻。

當(dāng)然，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的前沿，還有很多這樣類似的技術(shù)，例如：從最基礎(chǔ)的利用 excel軟件收集數(shù)據(jù)，使用公式編輯數(shù)據(jù)，到各種工程模擬軟件進(jìn)行數(shù)值仿真模擬，到去年開始興起的機(jī)器人流程自動(dòng)化（RPA）等它們的共性是通過對(duì)工作的分析，把其中的一部分交給機(jī)器、設(shè)備、程序或軟件來(lái)解決，從而解放人的一部分負(fù)擔(dān)。這和前三次工業(yè)革命一樣，數(shù)字化技術(shù)可以細(xì)化分工，最終提高效率。

數(shù)字化所需要的各個(gè)方向的技術(shù)已經(jīng)一一突破，這讓我想起了一句話：“空有靈感毫無(wú)價(jià)值，行之有效的發(fā)明應(yīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用。”現(xiàn)在，我們需要把這些行之有效的數(shù)字化技術(shù)整合成解決方案并廣泛推廣應(yīng)用。這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展前景使得人類看到了第四工業(yè)革命的希望，也因此有了我們?cè)谟懻摰倪@個(gè)文章命題。

四、數(shù)字化的深度應(yīng)用便是第四次工業(yè)革命

數(shù)字化技術(shù)被廣泛而深度地應(yīng)用后，也就是第四次工業(yè)革命完成時(shí)會(huì)是什么樣？工廠將出現(xiàn)在地理上最適宜的地方，比如采礦企業(yè)建在礦山資源的旁邊、噪音大企業(yè)的可以放在荒蕪人煙的沙漠等。這些工廠在現(xiàn)實(shí)世界里是真正的無(wú)人工廠，機(jī)器們自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)維護(hù)并自動(dòng)將產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)较M(fèi)地。同時(shí)，這些工程在虛擬世界里又是人滿為患的工廠，全世界的人都不停地可以給它們下達(dá)不同的指令，等待它的反饋，繁忙地一刻不停息。

而絕大部分的人們會(huì)生活在設(shè)施發(fā)達(dá)、配套完善的大城市或是風(fēng)景優(yōu)美、氣候適宜的鄉(xiāng)間別墅。人們足不出戶就可以在數(shù)字的世界里向遙遠(yuǎn)的工廠下達(dá)指令，通過數(shù)字化技術(shù)去驅(qū)動(dòng)以電氣化為動(dòng)力的自動(dòng)化設(shè)備提供產(chǎn)品。

所以，如果你要是問我最有可能引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的是哪種技術(shù)？我會(huì)說(shuō)：當(dāng)然是建立在電氣化與自動(dòng)化基礎(chǔ)上的廣泛且深度應(yīng)用的數(shù)字化技術(shù)！

所謂的“數(shù)字化技術(shù)”其實(shí)本質(zhì)上是多種技術(shù)的集稱，這里面包括了：區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、低代碼、數(shù)字孿生等等。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的最大長(zhǎng)處是能夠大幅提高整體經(jīng)濟(jì)效率。數(shù)字化技術(shù)可以構(gòu)建一個(gè)更加直接高效的網(wǎng)絡(luò)，打破過去企業(yè)和企業(yè)之間、個(gè)人和個(gè)人之間、人和物之間的平面連接。而平面連接或者構(gòu)架的問題是接點(diǎn)多、效率低。

個(gè)人認(rèn)為，通過數(shù)字化技術(shù)，未來(lái)將建立起立體的、折疊的、交互式的架構(gòu)。在此架構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、端對(duì)端的交互式連接將更直接，省去中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步提高效率。此外，疊加以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)算法建立數(shù)字信任，將使得經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)更低成本、更高效率，帶動(dòng)社會(huì)迅速發(fā)展。