目錄
什麼是工業4.0？從零開始了解“第四次工業革命”
三家核心企業的講述：這就是工業4.0
與豐田生產方式之間的差別
Chapter 01 全面解讀工業4.0
威脅日本的第四次工業革命1
“超越日本”的工業革命即將開始2
拉開革命序幕，德國的焦慮與決心5
後來者居上的印度16
不再允許GE獨占鰲頭：製造業領袖爭奪戰23
豐田“淪為附庸”的日子30
像馬車一樣被時代拋棄38
不會輕易讓出製造業的領導地位42
羅蘭·貝格 德國羅蘭貝格公司榮譽主席兼創始人
Chapter 02 工業4.0必將改變製造業的未來
GE的破壞力48
並肩作戰的兩大巨頭引領全行業的變革50
顛覆製造業的三張王牌54
人才是變革的原動力 企業哲學將被刷新66
日本企業的難得機遇 超越GE73
採訪 連續出擊82
傑夫·伊梅爾特 董事長兼CEO
Chapter 03 支撐“工業4.0”時代的新技術
3D生產革命88
起源於美國的“列印”技術革命90
改變製造業常識的“3P”100
一切良機與危機並存112
採訪 數位技術摧毀一切121
南佩德 美國埃森哲公司董事長兼CEO
Chapter 04 “工業4.0”創造的全新社會
變了樣的“工作”“教育”“產品”128
“工業4.0”時代，工作方式將如何變化130
人才培養、企業組織也將掀起改革大潮134
“工業4.0”時代，將迎來重要的“標準化”的勝利140
物聯網時代的新型家電和汽車143
英特爾VS高通 新的戰爭揭開序幕150
Chapter 05 “工業4.0”的深謀遠慮
已開發國家德國的本意154
德國政府與民眾上下一心推進“第四次工業革命”的動機156
以“機動性”為武器，快速強化競爭力174
推薦序一
尼爾斯·赫茨伯格
Nils Herzberg
物聯網GTM、行業雲全球共同領袖（Global Co-Lead Internet of Things GTM，Industry Cloud）。通過向高科技、汽車、航空航天等領域的大型企業提供ERP系統，發揮了全球帶頭人的作用。目前，與北美地區負責人共同擔任與物聯網（Internet of Things，IoT）相關的新客戶開發負責人之職。
不會發生智慧財產權的問題
即使有競爭，在“工業4.0”下也能合作
工業4.0的焦點是製造業。目標是將工業設備連線起來，實現產品製造流程的自動化，加深構成供應鏈的企業之間的合作。SAP原社長孔翰寧博士就任德國國家科學與工程院院長，主導了工業4.0概念的建立。
但實際上，僅有他一個人的想法並不能形成概念，還需要產官學及工會等各成員的共同參與。怎樣才能在企業之間進行安全的數據交換，如何改變業務流程，這些工作由德國政府主導，利益相關者參與其中，共同推進。
SAP軟體一直以來都在支撐著眾多德國企業的商務活動。我們的客戶在引進與工業4.0相關的流程時，也期待得到SAP的支持。
因此，我們的立場是與其他多數德國企業加強合作，貢獻於工業4.0。我們與博世、西門子等客戶分別單獨進行磋商，同時積極參與各行業團體的發展規劃。
工業4.0是由很多工作小組構成的一個比較寬鬆的聯合體。尤其是不會發生智慧財產權方面的問題，由參與企業自己判斷來引進對於自己公司來講比較重要的部分。
因此，雖然局部會存在競爭，但並不會阻礙整體發展。
除了在德國以外，SAP還積極參與物聯網相關的各類標準化團體的發展規劃，因為這對於了解世界各地客戶的想法與需求是十分必要的。
推薦序二
施維納
Dr. -Ing. Werner Struth
羅伯特·博世公司董事會成員（Member of Board of Management）。管轄針對全世界博世工廠的投資計畫、生產系統的開發，也是工業機械部門的負責人。曾是汽車零部件中ABS、制動器等產品的負責人，已在博世日本法人的職位上任職五年。因此，對於豐田生產方式的了解較為透徹。
在工廠內實現多方面要素
循序漸進朝向理想目標邁進
工業4.0是作為德國國策而誕生的一個詞語。博世公司卻並不是因為政府的倡導才致力於進行這樣的改革，而是希望通過改革來提高產品質量、生產率和降低成本等，它來源於公司本身的一些積極上進的思想。另外，博世公司正在全世界範圍開展業務，（將德國的工業4.0）解釋為“關聯工業”（相連線的工業）、“智慧型工業”（會思考的工業），為使這項運動達到世界規模而不懈努力。
在此基礎上，我們考慮要發揮好以下兩方面的作用。
一是為實現革新的目標，發揮（提供設備、軟體的)供應商的作用。此外，博世公司也是關聯工業中的一位“用戶”。它以汽車零部件產品為代表，在全世界擁有超過225家的工廠，在製造業方面積累了豐富的行業知識。
實際上，工業4.0中正在討論的很多要素，已經在我們的工廠里實現了。
具體來講，是指包括感測器、軟體、解決方案服務在內的“3S”。2014年，在德國洪堡市新建的液壓機械組裝生產線上，通過靈活有效地引進3S，實現了能夠按照農業機械製造廠的訂貨要求，自由多變地生產出多種形式機械產品的目標。
我認為，工業4.0就如同汽車的自動駕駛功能一樣。博世公司已經實現了自動停車技術，但在完全實現自動駕駛功能以前，還需要一定的時間。
與此相同，工業4.0也不是在某一天突然完成的，而是各項要素技術慢慢發展，不斷朝著最終的理想目標靠近。
推薦序三
韋格納
Dieter Wegener
西門子工業解決方案集團高級技術與標準部門副總裁，工業4.0 協調專員（Vice President Coordinator Industrie4.0）。整合、重組了跨越多個部門的工業4.0相關事業，韋格納麾下統領所有事務。此外，還參加了電機系統的行業團體，主導德國方面政策的制定。
把辦公室與工廠連線起來的人，是我們
工業4.0是組合了IoT（Internet of Things，物聯網）與IoS（Internet of Services，利用網際網路的服務）來實現的世界。
目前，企業的生產現場與辦公室所使用的系統是相互分離的。工業4.0則將這兩個系統實時地連線到一起。
其中，融入了類似（美國車輛調配服務）優步公司的以網路為基礎的服務。由此一來，也將使企業的經營模式得以革新。
那么，把辦公室與工廠連線起來的人是誰呢？是我們。西門子公司實現了從產品開發到生產系統的全覆蓋。我們不但擁有能進行產品及其生產線虛擬設計的軟體，還有能實時操控生產設備的計算機，應當具備將虛擬系統與實際信息貫穿到一起的能力。
例如，對於汽車類產品，我們可以按照客戶的要求模擬出車體該如何製作，並能夠立即在製造現場反映出來，預計將在2030年之前實現商業級運營。
更進一步講，這種活動需要德國舉全國之力為之努力。之前舉了汽車的例子，但不僅僅是汽車，這項活動還與很多其他產品的供應商有關。要將市場需求即時地反映到採購、生產中，就需要利用通用的“語言”來相互溝通，因此必須建立這種語言。行業團體正在為此進行討論。
德國團隊在此次技術革新的征程中，發揮了領頭羊的作用，並引以為豪，希望能為全世界做出榜樣。
前言
什麼是工業4.0？
從零開始了解“第四次工業革命”
最近，聽到越來越多的詞就是“工業4.0”。
誕生於德國的這一詞語，究竟有什麼含義呢？
就此問題，記者採訪了德國控制設備製造商——德國倍福自動化有限公司的日本法人社長——川野俊充。
Q
“工業4.0”到底是什麼？
直譯過來就是指第四次工業革命。它是一個非常博人眼球的詞語。
A
從本質上講，它是德國的一項政策。為了保持與增強制造業的競爭力，德國政府提出了這一政策。推行該政策的手段就是要實現一種生產效率更高的“智慧型工廠（會思考的工廠）”。目前，以德國的電機、機械製造商等企業所屬的三大業界團體作為工業4.0的“辦事處”，正在對標準化、規範化方面的問題進行討論。
Q
在日本，“工業4.0”這個詞大家是在最近一兩年才有所耳聞。那么，這一政策又是何時誕生的呢？
A
本來它是德國政府於2010年制定的“高技術戰略2020”中的一環。工業4.0的名稱本身也是從2011年才開始使用的。隨著德國國家科學與工程院(Acatech)對於實施工業4.0建議的提出，這一說法被越來越多的人所知曉。因此，德國SAP公司原社長，擔任德國國家科學與工程院院長的孔翰寧被公認為是該政策的領軍人物。
Q
為什麼要制定這一國家政策？
A
智慧型工廠、高生產率工廠在德國已經存在，但每家工廠都面臨“最佳產品”的課題，並且存在與眾不同才是產品競爭力源泉這樣的思想，但從客觀上看，這也是一種浪費。即使同屬一家公司，每個工廠（在生產方法上）也都互不相同，或者工廠之間不能相互合作，或者專利技術無法共享，即使在企業之中沒有浪費，同一行業也會存在浪費的問題。儘管是提供給同一客戶的產品，但每家企業的訂貨系統都有所不同，這種情況應該是很常見的。對於消費者來講，統一的系統使用起來才更加便利。要從根本上提高製造業的能力，就要讓這些形形色色的“最佳產品”，達到某種程度的統一化，這就是德國的想法。
Q
企業、國家等利益相關者的步調一致嗎？
A
坦率地講，各個利益相關者都持有不同意見。行政方面、政治家們都希望能拓展協作領域，但企業卻希望能保留競爭領域。兩者之間存在溫度差就是當前的現實狀態。在工業4.0的推進團體中，雖然成立了工作組對此進行討論，但在這一點上仍然存在分歧，操作也比較遲緩。儘管如此，為了國家利益、世界利益，工業4.0的推進團體也要千方百計地把達成一致意見當作目標而不懈努力。
Q
工業4.0需要多長時間才能實現呢？
A
2014年4月，《工業4.0白皮書》（參照141頁）公開發表。書中描繪了到2035年工業4.0的發展藍圖，即計畫要在今後的20年內實現目標。但是，要使利益相關者的意見達成一致是件非常困難的事，工廠中設備、裝置的更替也需要相應的時間。
Q
工業4.0實現以後，人們的生活又會發生怎樣的變化呢？
A
目前，我們作為消費者，要從已有的商品陳列中選擇合適的商品來購買。而將來不必如此，無論是智慧型手機還是眼鏡等產品，只要是自己需要的，都可以由自己設計，生產後再來購買，並且，價格仍與批量生產的產品相同。這種方式被稱為大規模定製。我想這將會使人們今後的生活變得更加豐富。
Q
對於日本企業會產生怎樣的影響？
A
我認為，今後，企業將被劃分為駕馭或引導工業4.0潮流的企業和落於潮流之後的企業兩種類型。對於製造業來講，實現產品製造的智慧型化具有一定的優勢，應該儘早引進這一體制並加以靈活運用。大型企業自20世紀80年代開始，不斷提高了大批量生產的效率，但我認為，今後中小企業的優勢將會更加凸顯。
正在進行機械、裝置類生產物資製造的企業，也許能夠駕馭潮流，也許會被落下。這取決於發展戰略。就我自身的感覺來講，採用標準規格將成為一種優勢。隨著經銷商的增多，必將帶來成本的競爭。在生產資料領域，日本企業產品的基本性能、品質都是世界一流的，因此我認為，如果能保持前瞻態勢並付諸努力，將迎來良機。
引言
與豐田生產方式之間的差別
德國在推行製造業的革新——工業4.0。但是，很多日本企業為了提高生產效率，一直都在實踐“豐田生產方式”。兩者在提高效率這一點上比較相似，但要弄清兩者之間的差別並不簡單。以下對具體存在哪些方面的差別進行了歸納整理。
工業4.0將提高德國的國際競爭力，保護國內製造業。2013年4月，德國國家科學與工程院的學者們將其整理成報告。這是一份包含大量新辭彙且篇幅超過80頁的報告。它描繪了德國未來要實現的新型製造業的形態。
但是，報告中也頻頻出現了“效率化”“提高生產率”這類詞語，書中的內容與日本所學習的、整體引進的“豐田生產方式”相類似。
總的來講，工業4.0與豐田生產方式究竟有哪些不同呢？記者直接向領軍人物提出了這個問題。德國大型企業汽車零部件製造商博世公司的董事會成員施維納首先談了兩者的共同點。“豐田生產方式是（基於實際需求的）‘後拉式’生產體系。博世公司也採用後拉式體系。二者的原則（理念）非常接近。”這種方式不是按照計畫來生產，而只是在需要的時候按照需要的量來生產所需的產品。一般來講，在人們熟知的準時制生產方式（JIT）的思想上，工業4.0與豐田生產方式是一致的。
但是，施維納繼續強調說：“豐田生產方式是以大批量生產（mass production）為前提建立起來的。而工業4.0則是‘單個的生產體系’。”
施維納介紹說，在工業4.0中，不同的生產線是連在一起的，目的在於使龐大的數據可以隨時進行交換。這樣便可以按照客戶的要求，隨意改變供應商和生產工序。靈活運用感測器、軟體等手段，“實現以前從成本方面來說不可能成立的定製生產”。德國將其稱為“大規模定製”（mass customization）。
工業4.0與豐田生產方式的第一個不同點，就是它不是以大批量生產為前提考慮生產體系，而是瞄準單品生產。即使是相同的感測器或軟體，如果產品製造目的不同，使用方法也會不同。
為工業4.0提供後援的德國諮詢公司羅蘭貝格的托馬斯·萊恩先生提到，“準時制、看板方式等豐田的生產方式，是被全球熟知的非常好的管理理念”，由此提出了工業4.0與豐田生產方式的第二個不同點。
“工業4.0並不僅僅只瞄準生產，要實現大規模定製，包括與客戶的聯繫方法在內，很多方面都必須加以改變。也就是說，與豐田生產方式相比，這是一個範圍更廣的概念。工業4.0通過對科學技術的採用，來實現整個製造業而不僅僅只是工廠的革新。”
萊恩先生以能夠生產定製鞋子的美國耐克公司為例進行了說明：“客戶訂購鞋子的方式也與以前在專賣店或商品目錄中挑選成品時有所不同。”
也就是說，工業4.0所提出的“製造業的革新”並不僅僅是工廠的革新或生產工藝的革新。更為合理的理解應該是，工廠及生產工藝的革新只是用來使新的商業模式發揮作用的必要條件。這就是工業4.0與豐田生產方式的第二個不同點。
德國目前正在推行數百個打著工業4.0旗號的項目。其中既有企業單獨實施的項目，又有企業與研究所或大學一同開發新技術的產學協作項目。
政府在資金方面給予支持。包括骨幹企業、中小企業在內，所有參與者已經開始朝著一個共同的目標展開行動。這可以說是工業4.0與通過企業自身的努力確立起來的豐田生產方式之間的最大不同。
作者簡介
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譯者簡介
華制智慧型製造技術有限公司，是國內領先的工業4.0解決方案公司。致力於幫助製造企業改善管理水平和提升行業競爭力，並為企業轉型升級提供諮詢服務，同時成立了多隻智慧型製造專項資金。主要業務包括：工業4.0解決方案，智慧型製造產業基金，培訓。
過去十年，華制智慧型以“全球視野、本土實踐”的核心理念布局全球並深耕德國，致力於打造中德超級連線器。華制智慧型總部位於深圳，並在上海、北京、青島、成都、合肥、泉州等地擁有多家分公司，在德國、日本、美國、以色列設立多家分支機構。
