全球產(chǎn)業(yè)格局大調(diào)整 工業(yè)4.0掀半導(dǎo)體變革

　　當(dāng)前，全球制造業(yè)格局面臨重大調(diào)整：新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。對(duì)提供底層技術(shù)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，由于涉及自動(dòng)機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，所以，在工業(yè)的生產(chǎn)制造、倉(cāng)儲(chǔ)、物流，甚至產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程進(jìn)行改造時(shí)，就需要廣泛采用微電子產(chǎn)品(如處理器、傳感器和微控制器等)。而全新市場(chǎng)需求必將推動(dòng)各種微電子產(chǎn)品在技術(shù)層面的改變，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體企業(yè)在產(chǎn)業(yè)層面做出調(diào)整。在為半導(dǎo)體業(yè)提供市場(chǎng)機(jī)會(huì)的同時(shí)，也重塑著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

　　全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正在發(fā)生重大調(diào)整，而我國(guó)自國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》發(fā)展規(guī)劃之后，一場(chǎng)中國(guó)的工業(yè)4.0變革也在醞釀啟動(dòng)。這是一個(gè)巨大的而且難得的市場(chǎng)機(jī)遇，搶占制造業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。盡管中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)起步較晚，與國(guó)際先進(jìn)水平有顯著差異，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)仍應(yīng)當(dāng)抓住這個(gè)難得的時(shí)間窗口，在技術(shù)與企業(yè)運(yùn)營(yíng)層面做出相應(yīng)調(diào)整，而不應(yīng)錯(cuò)失發(fā)展機(jī)遇。

　　而在新需求之下，形成技術(shù)趨勢(shì)：工業(yè)4.0環(huán)境下的這樣一種“云網(wǎng)端”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的搭建，無(wú)疑會(huì)對(duì)底層的半導(dǎo)體技術(shù)形成新的更高要求。總結(jié)起來(lái)，大致包括幾個(gè)重要趨勢(shì)：首先，工業(yè)以太網(wǎng)的建設(shè)需要支持多協(xié)議的通信芯片。具體而言，包括生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的M2M，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、開(kāi)發(fā)、銷售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之間的協(xié)同。因?yàn)楝F(xiàn)代智能工廠有四大關(guān)鍵點(diǎn)：一是要連接所有網(wǎng)絡(luò)以拿到數(shù)據(jù);二是要有智能機(jī)器;三是大數(shù)據(jù)，將所有設(shè)備、所有人連接后，所有數(shù)據(jù)都大批量傳送到智能終端上;四是分析，得到數(shù)據(jù)后從中抓取出對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)來(lái)，提高設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和預(yù)測(cè)。要確保上述要點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，有專家認(rèn)為：“高速傳輸、大數(shù)據(jù)、保證實(shí)時(shí)性安全性和節(jié)能均十分關(guān)鍵。而這正是工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建的要旨。”然而，不同廠商支持的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)各不相同，這就需要開(kāi)發(fā)同時(shí)支持多協(xié)議的通信芯片，當(dāng)然開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要考慮以太網(wǎng)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、硬件開(kāi)發(fā)、一致性測(cè)試等，從開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)需要很長(zhǎng)時(shí)間。

　　其次，端一級(jí)的智能機(jī)床、機(jī)器人等，需要高性能、低功耗、安全性的芯片產(chǎn)品支持。在工業(yè)4.0中，連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備無(wú)所不在。一方面，巨大的網(wǎng)絡(luò)和大量的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必然產(chǎn)生巨大的能耗;另一方面，高度智能化環(huán)境下的數(shù)據(jù)和信息安全是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基本底線，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下敏感數(shù)據(jù)量越大，風(fēng)險(xiǎn)就越大，比如數(shù)據(jù)、ID、IP被盜用，數(shù)據(jù)被偽造或篡改，設(shè)備、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)被惡意操縱。因此，能效和安全是決定工業(yè)4.0實(shí)施能否成功的關(guān)鍵因素。

　　最后，高集成度也是應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的必備條件，比如越來(lái)越多的半導(dǎo)體供應(yīng)商開(kāi)始將MCU與傳感器加以整合。在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器當(dāng)處系統(tǒng)之首。類似于感官系統(tǒng)的傳感器能快速、精確地獲取信息并經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，是自動(dòng)控制系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有眾多質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的工業(yè)傳感器，就沒(méi)有現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)體系，更別談工業(yè)4.0體系的構(gòu)建。此外，具有低能耗、低成本、易使用和泛在感知等特性的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)正在快速崛起，使傳統(tǒng)實(shí)踐中因成本等因素未能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)的某些重要工業(yè)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量成為可能。

　　總而言之，工業(yè)4.0帶來(lái)的技術(shù)發(fā)展勢(shì)必讓半導(dǎo)體企業(yè)在企業(yè)架構(gòu)上做出一系列新調(diào)整，以適應(yīng)新的市場(chǎng)形勢(shì)。這對(duì)于電子廠商來(lái)說(shuō)，未來(lái)的挑戰(zhàn)會(huì)更大!但是，機(jī)遇也是更大!

　　工業(yè)4.0鬧革命：將如何影響行業(yè)與人?

　　人類一思考上帝就發(fā)笑，預(yù)言未來(lái)就像是盲人摸象，雖然不知道它的全部但是總能猜中其中之一。

　　在過(guò)去的一年里，世界依然保持飛速發(fā)展。人們盡享網(wǎng)絡(luò)時(shí)代帶來(lái)的便利，基于互聯(lián)網(wǎng)，每件新鮮事，從流行的口頭禪到新誕生的時(shí)代領(lǐng)袖都成為朋友圈里人們津津樂(lè)道的話題。然而在日新月異的發(fā)展中，信息時(shí)代所孕育的科技爆炸，已悄然推動(dòng)人類邁入一個(gè)嶄新時(shí)代的大門。

　　德國(guó)已經(jīng)開(kāi)始升級(jí)工業(yè)革命4.0

　　工業(yè)革命4.0(Industry4.0)首次提出是在2011年的漢諾威工博會(huì)上。工業(yè)革命4.0，簡(jiǎn)單說(shuō)即是利用網(wǎng)絡(luò)和云科技，將更為龐大的機(jī)器群連接起來(lái)，讓機(jī)器之間自相控制，自行優(yōu)化，智能生產(chǎn)，大大減少?gòu)氖轮貜?fù)勞動(dòng)和經(jīng)驗(yàn)工作的人力數(shù)量，使生產(chǎn)質(zhì)量和效率提升到一個(gè)新階段。具體的實(shí)現(xiàn)方法是基于信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)(CPPS)和它的五級(jí)結(jié)構(gòu)(5C)，即連接(Connection)，轉(zhuǎn)換(Conversion)，中樞處理(Cyber)，認(rèn)知(Cognition)和構(gòu)建(Configuration)。

　　連接(Connection)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)變化的第一步。通過(guò)把數(shù)量龐大的機(jī)器和嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行全面無(wú)縫連接，達(dá)到機(jī)器向控制中心反饋，或者機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)交換數(shù)據(jù)的目的。而要為基數(shù)龐大且不斷增加的機(jī)器群建立物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，則需要網(wǎng)絡(luò)科技和設(shè)備制造工業(yè)的協(xié)同變革。就網(wǎng)絡(luò)而言，原始采用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IPv4)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足，需要過(guò)渡為地址資源更加豐富的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IPv6)。硅谷早在2009年就已經(jīng)提倡世界范圍的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議升級(jí)，目前這一計(jì)劃在諸多國(guó)家進(jìn)展順利，為工革4.0打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　另一方面，制造業(yè)需要進(jìn)行機(jī)器革命，為機(jī)器和設(shè)備植入合適的傳感元件來(lái)幫助完成機(jī)器之間的生存感知和信息傳遞。蘋果為了給其移動(dòng)設(shè)備添加支付功能Applepay，在iPhone和iWatch內(nèi)植入的近場(chǎng)通信技術(shù)(NFC)感應(yīng)卡就是一種低成本、且完全滿足其功能特點(diǎn)的傳感元件。相應(yīng)地，實(shí)現(xiàn)M2M需要為每臺(tái)機(jī)器甚至機(jī)器的每個(gè)關(guān)鍵部件都植入既滿足鏈接功能，又兼顧安裝及運(yùn)行成本的可讀或讀寫功能傳感器。要帶動(dòng)這一大規(guī)模的機(jī)器革命，尤其需要機(jī)械與自控界旗艦企業(yè)(如西門子、通用電氣)的大力支持和倡導(dǎo)。

　　實(shí)現(xiàn)了IoT意味著高度自動(dòng)化的到來(lái)，機(jī)器(已可稱為機(jī)器人)之間可以直接傳達(dá)命令甚至多級(jí)別命令來(lái)達(dá)到自相控制。這樣一來(lái)，曾經(jīng)的中間媒介——人，就可以脫離接受一臺(tái)機(jī)器信息，分析決策然后為下一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行相關(guān)操作的勞動(dòng)環(huán)節(jié)，而將更多以遠(yuǎn)程化、分散化監(jiān)控的形式存在。人在接受和分析信息的過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤，建立機(jī)器之間的直接傳遞還可以避開(kāi)這一環(huán)節(jié)。當(dāng)然機(jī)器間傳遞必須準(zhǔn)確，不僅僅是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換，還要有通過(guò)數(shù)信轉(zhuǎn)換(Conversion)將數(shù)字轉(zhuǎn)為有意義的信息，使得控制、設(shè)備與智能生產(chǎn)應(yīng)用之間相互理解。既然如此，選擇和使用通用的信息交流標(biāo)準(zhǔn)也就成為這一結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵?，F(xiàn)行技術(shù)中，08年開(kāi)放的MTconnect已經(jīng)作為信息交流標(biāo)準(zhǔn)被制造業(yè)廣泛應(yīng)用了，也就是說(shuō)這一過(guò)程已經(jīng)有了實(shí)現(xiàn)方法。

　　除去一般操作的全面自動(dòng)化，工革4.0的另一大特點(diǎn)是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)將以經(jīng)驗(yàn)的形式存儲(chǔ)于中樞系統(tǒng)(Cyber)中，而云端則擁有更多同類設(shè)備的歷史記錄。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，中樞系統(tǒng)可以建立設(shè)備裝置的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行模型，從而完成過(guò)程模擬、以及更為高級(jí)的設(shè)備行為預(yù)測(cè)。不僅僅是問(wèn)題的實(shí)時(shí)通報(bào)，計(jì)算機(jī)可以做到根據(jù)細(xì)微變化而自行完成健康監(jiān)測(cè)，包括諸如老化、零件磨蝕等維護(hù)和經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題的預(yù)判。

　　同時(shí)，中樞系統(tǒng)還將不斷向人類或自身進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，自我豐富知識(shí)。CPPS會(huì)通過(guò)認(rèn)知(Cognition)過(guò)程對(duì)獲得的數(shù)據(jù)信息和模擬決策結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，然后以合適的方式呈現(xiàn)給具有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人或設(shè)計(jì)者，經(jīng)由人判斷后做出選擇支持計(jì)算機(jī)的結(jié)論或?yàn)樗聠?wèn)題分析標(biāo)準(zhǔn)。人機(jī)交互結(jié)果反饋回到中樞系統(tǒng)，再由中樞積累這些反饋的信息，進(jìn)行自我構(gòu)建(Configuration)，自我完善后的系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越精準(zhǔn)地完成將來(lái)的工作。

　　機(jī)器自相控制管理、自動(dòng)化與自優(yōu)化大大強(qiáng)化了資源的有效利用，從而打破傳統(tǒng)工廠集中控制的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。在自動(dòng)生產(chǎn)前提下，具有高效和節(jié)能優(yōu)勢(shì)的微型反應(yīng)器、微型生產(chǎn)裝置將得以充分利用(細(xì)化生產(chǎn)規(guī)模)。例如，龐大數(shù)量的微型反應(yīng)器(MicroReactor)可以取代單個(gè)大體積反應(yīng)器，這樣做的優(yōu)勢(shì)是微量反應(yīng)相比大范圍粗糙接觸反應(yīng)將進(jìn)行得更加徹底，更加高效，降低投入、減少浪費(fèi)，提高生產(chǎn)力。同時(shí)，細(xì)化生產(chǎn)規(guī)模還可以讓生產(chǎn)更快地適應(yīng)市場(chǎng)，根據(jù)市場(chǎng)需求量精確地調(diào)整生產(chǎn)量，最大程度消除生產(chǎn)過(guò)剩。另一方面，人機(jī)交互的遠(yuǎn)程化和分散化也方便用戶更近地參與生產(chǎn)，使得訂單更加精確，并可以根據(jù)用戶自定義參數(shù)而進(jìn)行調(diào)整，變得富有個(gè)性化。相信不久的將來(lái)，人們便可以通過(guò)APP客戶端選擇模型或輸入簡(jiǎn)易的構(gòu)建程式來(lái)生產(chǎn)符合自己訂制的產(chǎn)品。

　　最終，生產(chǎn)規(guī)模細(xì)化和精確生產(chǎn)，促使大型工廠將轉(zhuǎn)化為更多更加靈活的小型自控工廠。借助網(wǎng)絡(luò)和云技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)跨越地區(qū)對(duì)這些散布開(kāi)來(lái)的不同工廠進(jìn)行生產(chǎn)同步調(diào)整，這樣的跨越甚至是可以跨越國(guó)家界限和公司界限的，工廠內(nèi)部不再集中大量的工人，員工也可以分散在世界各地直接根據(jù)自己的權(quán)限對(duì)工廠進(jìn)行操作。這些新的“無(wú)人作業(yè)工廠”被稱為智能工廠(SmartFactory)和全球工廠(GlobalFactory)。笨重臃腫的集中控制被靈活精準(zhǔn)的智能自控取代，生產(chǎn)集中轉(zhuǎn)為生產(chǎn)分散，生產(chǎn)資料重新分配并帶來(lái)了社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)產(chǎn)業(yè)資源比重的調(diào)整。

　　工業(yè)革命4.0對(duì)各行業(yè)會(huì)產(chǎn)生不同影響

　　隨著新技術(shù)的到來(lái)，新行業(yè)和新技能人才將會(huì)分配得到部分社會(huì)資源，并逐漸增大持有比重，相對(duì)成熟的行業(yè)將慢慢衰退，而后維持剩余持有資源的平衡。

　　其中，二次工業(yè)革命誕生的產(chǎn)業(yè)如電力、化工、冶煉等行業(yè)，其發(fā)展在信息革命中到達(dá)頂峰，而在智能生產(chǎn)時(shí)代將逐漸減小社會(huì)產(chǎn)業(yè)比重。需要說(shuō)明的是，社會(huì)產(chǎn)業(yè)比重并不與其社會(huì)重要性成正相關(guān)，例如農(nóng)業(yè)(包括漁林牧)作為人類社會(huì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)無(wú)論在任何時(shí)代其重要性都不言而喻，但隨著社會(huì)多元化和生產(chǎn)力發(fā)展，農(nóng)業(yè)在社會(huì)工作的占比越來(lái)越小。同理，能源及基礎(chǔ)工業(yè)隨著人類社會(huì)上層建筑的升級(jí)會(huì)占有越來(lái)越少的社會(huì)比重，其社會(huì)位置也逐漸趨向于工業(yè)革命之后農(nóng)業(yè)和手工業(yè)所處的位置。

　　這樣的轉(zhuǎn)型必然導(dǎo)致基礎(chǔ)工業(yè)原從業(yè)人員流向新興領(lǐng)域，留下少部分人繼續(xù)從事本行業(yè)工作，以分食和平衡新行業(yè)和現(xiàn)有行業(yè)結(jié)構(gòu)重組帶來(lái)的社會(huì)財(cái)富比重變化。不過(guò)，從原有行業(yè)中脫離并不意味著增加社會(huì)就業(yè)壓力或者社會(huì)負(fù)擔(dān)，因?yàn)橘Y源重組本身就帶來(lái)了新的契機(jī)，部分人或許會(huì)因?yàn)樯鐣?huì)分工重新洗牌而獲得更好條件。因此，學(xué)習(xí)新技能并積極完成轉(zhuǎn)型是傳統(tǒng)行業(yè)從業(yè)者應(yīng)具備的心態(tài)。下文將推測(cè)和列舉工革4.0后教育發(fā)展方向。

　　留下繼續(xù)從事傳統(tǒng)工業(yè)的人，因?yàn)橥袠I(yè)者的離開(kāi)而可以繼續(xù)握有相同或者比之前更多份額的社會(huì)財(cái)富。堅(jiān)守并不意味著從業(yè)者應(yīng)順從行業(yè)老化的趨勢(shì)，而應(yīng)該看到變革所帶來(lái)的進(jìn)步和便利，或許可以利用新模式把自家行業(yè)上升到新的高度。典型的案例是手工業(yè)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代環(huán)境下利用新技術(shù)和新社會(huì)需求而重新變得“昂貴”起來(lái)，比如3D打印幫助完成了復(fù)雜、精細(xì)模具的建造，使得手工業(yè)者可以完成更為復(fù)雜和更具想象力的勞動(dòng);而新的社會(huì)需求衍生出的供給模式(比如離線商務(wù)模式，O2O)也為小型作坊的推廣和供銷帶來(lái)了方便。

　　在集中工廠變?yōu)榉稚⒐S之后，物流行業(yè)也面臨全面轉(zhuǎn)型的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)以集中為主要模式的供應(yīng)鏈管理將會(huì)因?yàn)橐m應(yīng)小型化、分散化、個(gè)性化生產(chǎn)而逐漸被打破。與這次工業(yè)革命方式相同，供應(yīng)鏈體系需要更多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)追蹤，并依靠數(shù)據(jù)分析幫助實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策。不過(guò)處在計(jì)劃制定與決策層面的物流行業(yè)者并不會(huì)大幅減少，因?yàn)槟壳坝?jì)算機(jī)還無(wú)法做出超越經(jīng)驗(yàn)推斷的更高級(jí)思維。但是無(wú)人機(jī)技術(shù)包含在物聯(lián)網(wǎng)和四次工業(yè)革命范圍內(nèi)，也就是說(shuō)運(yùn)輸方面的人力將有縮減的趨勢(shì)。

　　至于處在生產(chǎn)下游，直接面向消費(fèi)者的零售行業(yè)，隨著客戶直接介入生產(chǎn)進(jìn)行訂制，以及供應(yīng)鏈依靠IT管理適應(yīng)直接銷售這兩點(diǎn)的逐步實(shí)現(xiàn)，將變得越來(lái)越薄弱。但零售行為本身作為人類生活文化的一部分不會(huì)消失，B2B的銷售方式和其所涵蓋的資源關(guān)系網(wǎng)也依然會(huì)為這個(gè)行業(yè)繼續(xù)提供便利。

　　在第三次工業(yè)革命，即網(wǎng)絡(luò)革命中發(fā)展起來(lái)的行業(yè)，以IT為代表，將在工革4.0的進(jìn)程中達(dá)到鼎盛，但也同其他行業(yè)的歷史規(guī)律一樣，會(huì)在四次革命的末期迎來(lái)衰退。配置自動(dòng)化、構(gòu)建信息物理空間、編織更為龐大而有序的網(wǎng)絡(luò)需要大量IT人才的努力和付出，在早期安全性薄弱，機(jī)器仍處于經(jīng)驗(yàn)積累的階段，其他各個(gè)行業(yè)都需要計(jì)算機(jī)信息領(lǐng)域人員的技術(shù)支持，這些技術(shù)支持現(xiàn)在或以IT部門存在于各個(gè)公司中，或以外包形式交由專業(yè)的信息服務(wù)公司處理。不過(guò)隨著物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的建成，社會(huì)不再需要過(guò)多的基礎(chǔ)建設(shè)者，企業(yè)也不再需要獨(dú)立支付的IT部門，此時(shí)就是行業(yè)衰退的開(kāi)始。多數(shù)企事業(yè)單位的IT人員需要考慮轉(zhuǎn)行，剩余的人將集中于大型的網(wǎng)絡(luò)科技和信息技術(shù)支持公司繼續(xù)從事升級(jí)和維護(hù)的工作。值得注意的是，原先從事計(jì)算機(jī)行業(yè)的人轉(zhuǎn)行優(yōu)勢(shì)明顯，因?yàn)槲磥?lái)人才的基本要求便是計(jì)算機(jī)化思維(ComputerizedMind)。

　　同樣，最近兩年來(lái)占據(jù)北美職業(yè)人才需求量前列的數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)行業(yè)，作為社會(huì)轉(zhuǎn)型階段的重要角色，也會(huì)在工革4.0的完成過(guò)程中慢慢減小社會(huì)比重。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展接近末期，人類社會(huì)所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)信息量變得比歷史的任何時(shí)候都要龐大。在2014年，世界上平均每天約有2.3x10^21字節(jié)的數(shù)據(jù)被創(chuàng)造出來(lái)，而20年前，全世界的總數(shù)據(jù)量還不到2.5x10^18字節(jié)。面對(duì)快速更新的巨大信息量，大多數(shù)行業(yè)過(guò)去以領(lǐng)導(dǎo)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的決策，在未來(lái)將被更多時(shí)候以數(shù)據(jù)分析結(jié)果為主要參考標(biāo)準(zhǔn)。前述從中樞處理到自我構(gòu)建(Cyber-Cognition-Configuration)的三級(jí)結(jié)構(gòu)正是數(shù)據(jù)分析的計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在幫助締造這三級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)分析行業(yè)起到了重要的先行和構(gòu)建作用，而在其實(shí)現(xiàn)以后，需要的人力數(shù)量便會(huì)減少。

　　上述論斷似乎帶有當(dāng)代領(lǐng)軍行業(yè)正在奮力為自己挖掘墳?zāi)沟谋^色彩，實(shí)則并非如此，先進(jìn)生產(chǎn)力的本質(zhì)是為人們提供更好的生活。所以與其說(shuō)為自己挖掘墳?zāi)?，不如說(shuō)為整個(gè)社會(huì)建造地下宮殿，而挖掘開(kāi)發(fā)的龐大空間資源，將會(huì)為建設(shè)者自身創(chuàng)造新的發(fā)展環(huán)境。

　　除此之外，包括政治、經(jīng)濟(jì)和文化領(lǐng)域在內(nèi)，人類的生存活動(dòng)都受到新工業(yè)革命的影響，不再贅述。

　　未來(lái)人應(yīng)具備的能力和教育的方向

　　作為工業(yè)革命4.0智能時(shí)代，科技人才應(yīng)該具備的兩個(gè)重要技能即是計(jì)算機(jī)化思維與數(shù)據(jù)分析能力。

　　既然無(wú)論對(duì)于生產(chǎn)者、管理者還是用戶，介入生產(chǎn)過(guò)程同機(jī)器直接進(jìn)行交互是本次工業(yè)革命的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)結(jié)果，那么只有對(duì)交互方法的正確理解才能有助于準(zhǔn)確傳達(dá)和接受信息。就好比人們通過(guò)掌握外語(yǔ)來(lái)與其他國(guó)家的人交流一樣，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言，理解計(jì)算機(jī)的思維才能更好地享受物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)帶來(lái)的便利。

　　在信息時(shí)代，人類發(fā)明并建造計(jì)算機(jī)，努力對(duì)其開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，好讓計(jì)算機(jī)可以更好地理解人類行為，模擬人類的學(xué)習(xí)和表達(dá)過(guò)程;在智能時(shí)代，計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力開(kāi)始超越人類的個(gè)體經(jīng)驗(yàn)，甚至可以為人類行為提供幫助和預(yù)測(cè)，所以人應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，從過(guò)去的驅(qū)使計(jì)算機(jī)理解人類行為變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)和理解計(jì)算機(jī)的思維方式。因此，理解計(jì)算機(jī)思維以及懂得程序編譯的人，將更容易從事各個(gè)領(lǐng)域的工作。

　　數(shù)據(jù)分析能力也同樣為理解和確認(rèn)計(jì)算機(jī)的分析方法提供幫助，并成為輔助計(jì)劃者和決策者順利安排計(jì)算機(jī)完成工作的有效工具。因此，IT和數(shù)據(jù)分析行業(yè)的工作者，在未來(lái)無(wú)論是繼續(xù)從事本行業(yè)還是投身于跨界行業(yè)都是極具優(yōu)勢(shì)的。而在這兩類行業(yè)衰退之前，其他更早開(kāi)始面臨挑戰(zhàn)的行業(yè)應(yīng)看到這些能力的重要性，積極學(xué)習(xí)，增進(jìn)相關(guān)知識(shí)的了解，以適應(yīng)未來(lái)改變。

　　此外，藝術(shù)、體育及文化生活相關(guān)的思維意識(shí)和能力也將成為判定未來(lái)人才的重要標(biāo)準(zhǔn)。這里所說(shuō)的藝術(shù)能力并非完全的藝術(shù)消費(fèi)品(如傳統(tǒng)油畫、音樂(lè)會(huì))鑒賞能力，而更多的是藝術(shù)化表達(dá)能力和概念設(shè)計(jì)能力。隨著人類生活的多媒體高信息化發(fā)展，簡(jiǎn)易直觀的文字表達(dá)顯現(xiàn)出傳遞方向單一、傳遞信息模糊和接受體驗(yàn)差等問(wèn)題，在表述上失去優(yōu)勢(shì)，而高度結(jié)合美學(xué)與文化的表現(xiàn)形式如動(dòng)畫、人機(jī)交互應(yīng)用等則越來(lái)越受到歡迎。麥肯錫公司就曾經(jīng)為了加強(qiáng)報(bào)告的表達(dá)性，而調(diào)整內(nèi)部人才的比例，削減了工商管理碩士(MBA)的比重，增加招收了更多的藝術(shù)學(xué)碩士(MFA，MasterofFineArt)。

　　抽象化表達(dá)與文化、情感的體驗(yàn)是(至少下一個(gè)時(shí)代內(nèi))計(jì)算機(jī)無(wú)法取代人類完成的，這也成為藝術(shù)、體育及文化生活相關(guān)工作技能重要的另一個(gè)原因。而美學(xué)與文化設(shè)計(jì)是可以建立在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上的，企業(yè)可以成立專門的藝術(shù)部門來(lái)完成企業(yè)文化與日常生活的結(jié)合，為自身和用戶帶來(lái)更多精彩體驗(yàn)。

　　比如谷歌主頁(yè)現(xiàn)在每天帶給人小感動(dòng)、小驚喜的GoogleDoodles就正是FineArt的實(shí)際應(yīng)用。GoogleDoodles根據(jù)新聞或當(dāng)日歷史事件編繪制作，包含從人文到科技各個(gè)領(lǐng)域，它引發(fā)用戶的觀看興趣，并引導(dǎo)觀看者進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的搜索。無(wú)形中為社會(huì)和人們的生活帶來(lái)了更多新鮮感與正能量，也為自己贏得了更好的用戶體驗(yàn)。

　　高速學(xué)習(xí)、分享教育、跨界整合會(huì)成為工革4.0完成時(shí)期人們必須掌握的能力。大型在線教育模式(MOOC)現(xiàn)在已經(jīng)非常成功地突破了傳統(tǒng)教育的框架，這使得更多的成功者和領(lǐng)頭人可以隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播自己的經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)教師大多數(shù)因?yàn)樾枰獮榻逃聵I(yè)貢獻(xiàn)而停留在學(xué)校中，缺少社會(huì)實(shí)踐，傳授學(xué)生的內(nèi)容限制性較強(qiáng)，甚至很多只在做題與應(yīng)試技巧上，難以真正高效和準(zhǔn)確地培養(yǎng)人才。相比而言，未來(lái)受教育者(其也可以通過(guò)分享自身經(jīng)驗(yàn)變成他人的教育者)可以更多地自主選擇，接受來(lái)自更大范圍的優(yōu)秀人才直接分享秘笈，快速深入不同領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)個(gè)人從事多個(gè)行業(yè)的能力，并能把不同行業(yè)結(jié)合發(fā)展，衍伸創(chuàng)新。所以，學(xué)習(xí)、分享、整合，不僅僅作為技能，也是一種未來(lái)生活的基本素養(yǎng)。

　　最后提醒讀者，不應(yīng)誤認(rèn)為世界將迎來(lái)自動(dòng)化而放棄努力工作和經(jīng)驗(yàn)積累，本文關(guān)于工業(yè)革命4.0的介紹和展望，是為了讓我們可以在忙碌中給自己一些思考的閑暇，提醒自己方向和目標(biāo)，讓未來(lái)的工作和生活更有理論基礎(chǔ)，不至迷惘?；蛟S在看過(guò)本文后能對(duì)未來(lái)20年的職業(yè)生涯所做工作的意義和目的有新的認(rèn)識(shí)。畢竟要實(shí)現(xiàn)工業(yè)革命4.0，靠的正是每一個(gè)人的努力，團(tuán)隊(duì)合作，以及整個(gè)社會(huì)的相互協(xié)作。

　　信息開(kāi)源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是世界發(fā)展的趨勢(shì)，在這個(gè)趨勢(shì)里，中國(guó)絕不能自我封鎖，放棄與世界交流。回望200年前，當(dāng)歐洲開(kāi)啟航海貿(mào)易熱潮之時(shí)，中國(guó)的閉關(guān)自我保護(hù)，終于換來(lái)了自科技至生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的全面落后，淪落為世界底層的工具。而今我們奉開(kāi)放為國(guó)策，更應(yīng)該積極響應(yīng)連接世界的偉大工程，利用我們的集中優(yōu)勢(shì)，在人類實(shí)現(xiàn)連接的的道路上成為功臣和先驅(qū)，而不是集中力量去修筑一座長(zhǎng)長(zhǎng)的隔離墻。

　　空談無(wú)用，看工業(yè)4.0時(shí)代哪些行業(yè)會(huì)賺大錢

　　在國(guó)家的升級(jí)戰(zhàn)略中，讓企業(yè)進(jìn)行智能化、工業(yè)化相結(jié)合的改進(jìn)升級(jí)，是中國(guó)企業(yè)更好提升和發(fā)展的一條重要途徑。去年10月，中德政府在第三輪磋商后發(fā)表《中德合作行動(dòng)綱要》，宣布兩國(guó)將開(kāi)展“工業(yè)4.0”合作，該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來(lái)產(chǎn)業(yè)合作的新方向。

　　分析認(rèn)為，工業(yè)4.0有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)和企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步，而在資本市場(chǎng)上，工業(yè)4.0相關(guān)題材與上市公司亦是資金熱烈追逐的對(duì)象之一。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)機(jī)器人細(xì)分領(lǐng)域頗受關(guān)注與期待。

　　什么是工業(yè)4.0?

　　1、智能工廠

　　重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。

　　2、智能生產(chǎn)

　　主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。

　　關(guān)鍵詞1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

　　“中國(guó)制造2025”大幕將啟三大環(huán)節(jié)尋找投資機(jī)會(huì)

　　“中國(guó)制造2025”將拉開(kāi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的序幕。分析認(rèn)為，投資者應(yīng)從工業(yè)數(shù)據(jù)感知、傳輸、分析三大環(huán)節(jié)尋找投資機(jī)會(huì)，重點(diǎn)推薦佳訊飛鴻、中恒電氣、光環(huán)新網(wǎng)、東方國(guó)信等。

　　從全球范圍來(lái)看，當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)得到了多個(gè)國(guó)家重視——國(guó)際上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代表是美國(guó)的先進(jìn)制造戰(zhàn)略，和德國(guó)的工業(yè)4.0。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、寬帶網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通過(guò)接入傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理設(shè)備的信息感知、網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程控制和協(xié)作。早前有消息表示，美國(guó)GE公司提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，投資10億美元提高效率。而德國(guó)工業(yè)4.0德國(guó)將工業(yè)分為機(jī)械化、電氣化、數(shù)字化、智能制造四階段。

　　國(guó)內(nèi)情況來(lái)看，十八大報(bào)告提出四化協(xié)同、兩化深度融合的方向。而“中國(guó)制造2025”更被認(rèn)為將拉開(kāi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)序幕。有分析指出，在未來(lái)20年中，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至少可帶來(lái)3萬(wàn)億美元左右的GDP增量。應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后，企業(yè)的效率會(huì)提高大約20%，成本可以下降20%，節(jié)能減排可以下降10%左右。

　　國(guó)泰君安證券分析師宋嘉吉表示，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)興起的基礎(chǔ)技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通信行業(yè)最大的風(fēng)口。“市場(chǎng)認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目的是實(shí)現(xiàn)智能制造。而我們認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絕不局限于制造環(huán)節(jié)，更重要的是實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)流交互，硬件、軟件之間的智能通信。”

　　而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之于傳統(tǒng)行業(yè)有兩大意義：首先，大幅提高工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)效率;其次，促進(jìn)商業(yè)模式的革新，如制造業(yè)服務(wù)化、逆向設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望類似于“20世紀(jì)初的電力”一樣改造制造業(yè)，成為中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的重大機(jī)遇。

　　宋嘉吉指出，從工業(yè)數(shù)據(jù)感知、傳輸、分析三大環(huán)節(jié)尋找投資機(jī)會(huì)，重點(diǎn)推薦佳訊飛鴻(立足指揮調(diào)度系統(tǒng)和防災(zāi)傳感網(wǎng)絡(luò)，布局工業(yè)數(shù)據(jù)分析)、中恒電氣(能源互聯(lián)網(wǎng)的最大受益者)、光環(huán)新網(wǎng)(借助云計(jì)算虛擬化實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略升級(jí))、鍵橋通訊(從事RFID電子車牌業(yè)務(wù)切入車聯(lián)網(wǎng))、東土科技(國(guó)內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)龍頭并布局機(jī)器數(shù)據(jù)分析)、天源迪科(大數(shù)據(jù)能力從電信業(yè)向金融、公安、工業(yè)領(lǐng)域遷移)、東方國(guó)信(從事電信大數(shù)據(jù)并布局鋼鐵冶金行業(yè)信息化)。

　　關(guān)鍵詞2：工業(yè)自動(dòng)化

　　產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求迫切本土自動(dòng)化龍頭崛起

　　分析認(rèn)為，行業(yè)內(nèi)將出現(xiàn)兩條顯著的高速成長(zhǎng)主線。一是高端智能裝備加速成長(zhǎng)，如工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化裝配線、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備等，第二條主線是本土自動(dòng)化龍頭。

　　“中國(guó)制造2025”是中國(guó)制造“三步走”戰(zhàn)略的第一步。分析指出，作為未來(lái)國(guó)家級(jí)重大戰(zhàn)略的組成部分，工業(yè)自動(dòng)化被認(rèn)為將是其中一個(gè)具備中長(zhǎng)期高景氣度的分支。

　　2015年是工業(yè)自動(dòng)化的元年，相關(guān)重點(diǎn)實(shí)施領(lǐng)域已圈定在新信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生物制造產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)上，相關(guān)規(guī)劃也預(yù)計(jì)即將出爐。有市場(chǎng)人士分析，產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的迫切，將促使該領(lǐng)域迎來(lái)快速增長(zhǎng)，相關(guān)上市公司中長(zhǎng)期可適度關(guān)注。

　　東吳證券分析師王衛(wèi)明表示，工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備屬于智能裝備的范疇，是“十二五”期間國(guó)家重點(diǎn)扶持發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(2010年10月《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》)。在未來(lái)五年里，伴隨著人口紅利消失和原材料、能源成本的上漲，中國(guó)制造業(yè)將經(jīng)歷由粗放型、低附加值模式向集約型、高附加值模式的歷史性轉(zhuǎn)變。作為高端制造業(yè)的“基石”，工業(yè)自動(dòng)化裝備面臨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求雙重機(jī)遇。“其中，行業(yè)內(nèi)將出現(xiàn)兩條顯著的高速成長(zhǎng)主線。一是高端智能裝備加速成長(zhǎng)——前期滲透率已經(jīng)較高的數(shù)控機(jī)床、過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)、變頻器等產(chǎn)品增速在明顯放緩，而隨著低端勞動(dòng)力成本加速上行、產(chǎn)業(yè)升級(jí)進(jìn)入白熱階段，‘替代人工’屬性更強(qiáng)、前期滲透率較低的高端智能裝備，如工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化裝配線、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備等，有望越過(guò)產(chǎn)品導(dǎo)入期、進(jìn)入高速成長(zhǎng)期，未來(lái)5年保持年均20-30($10.6626)%的快速增長(zhǎng)。”王衛(wèi)明同時(shí)也表示，第二條高速成長(zhǎng)主線是本土自動(dòng)化龍頭有望崛起。“受益于國(guó)家支持國(guó)產(chǎn)化率提升的政策意圖、關(guān)鍵零部件的突破，掌握核心技術(shù)、研發(fā)能力強(qiáng)勁的國(guó)內(nèi)自動(dòng)化裝備企業(yè)有望加快進(jìn)口替代的速度，實(shí)現(xiàn)超過(guò)行業(yè)平均的高速成長(zhǎng)。”

　　關(guān)鍵詞3：工業(yè)機(jī)器人

　　行業(yè)進(jìn)入黃金增長(zhǎng)期研發(fā)公司成資金追逐對(duì)象

　　在即將發(fā)布的“中國(guó)制造2025”規(guī)劃中，機(jī)器人位列十大重點(diǎn)推動(dòng)領(lǐng)域中的第二位。而就從全國(guó)的情況來(lái)看，各地工業(yè)機(jī)器人園區(qū)已經(jīng)發(fā)展到40個(gè)以上，機(jī)器人企業(yè)數(shù)突破500家。

　　在工業(yè)4.0的三大主題中，智能生產(chǎn)必不可少的就是機(jī)器人。數(shù)據(jù)顯示，2013年，我國(guó)新增機(jī)器人達(dá)到3.7萬(wàn)臺(tái)，一躍成為全世界當(dāng)年增加工業(yè)機(jī)器人數(shù)量最多的國(guó)家。2014年，這一數(shù)字已上升到大約5.6萬(wàn)臺(tái)，其中有1萬(wàn)多臺(tái)是國(guó)產(chǎn)的。預(yù)計(jì)2017年之前，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人擁有量將成為世界第一。業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)計(jì)，隨著，“中國(guó)制造2025”的實(shí)施，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也將迎來(lái)迅速增長(zhǎng)的黃金期。

　　與國(guó)外相比，可以明顯看出，中國(guó)的機(jī)器人人均擁有量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界平均水平。在中國(guó)，每萬(wàn)名工廠工人對(duì)應(yīng)約30臺(tái)機(jī)器人。德國(guó)的“機(jī)器人密度”是中國(guó)的10倍，日本則是中國(guó)的11倍。這給工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用帶來(lái)了剛性需求。

　　此前工業(yè)機(jī)器人主要替代重體力勞動(dòng)和復(fù)雜勞動(dòng)，以解決人力在惡劣環(huán)境下作業(yè)的問(wèn)題;而現(xiàn)在正轉(zhuǎn)向簡(jiǎn)單重復(fù)的、大量使用勞動(dòng)力的地方?，F(xiàn)在的80后、90后不愿意從事簡(jiǎn)單的重復(fù)勞作，于是機(jī)器替代便成為以后發(fā)展的重要趨勢(shì)。

　　值得注意的是，在中國(guó)許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都是機(jī)器人未來(lái)將大力拓展的市場(chǎng)，如家電、軌道交通、船舶等領(lǐng)域。而就目前來(lái)看，機(jī)器人已經(jīng)殺入了家電領(lǐng)域。美的自2012年其開(kāi)始大規(guī)模推進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化，到2014年底，已經(jīng)有800個(gè)六軸機(jī)器人，2015年預(yù)計(jì)集團(tuán)將新增600個(gè)。而且美的在2015年，就投入了8億元-10億元來(lái)做自動(dòng)化的改造。格蘭仕、志高等也紛紛引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)線。

　　在即將發(fā)布的“中國(guó)制造2025”規(guī)劃中，機(jī)器人位列十大重點(diǎn)推動(dòng)領(lǐng)域中的第二位。而就從全國(guó)的情況來(lái)看，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開(kāi)始如火如荼地展開(kāi)了。各地工業(yè)機(jī)器人園區(qū)已經(jīng)發(fā)展到40個(gè)以上。機(jī)器人企業(yè)數(shù)突破500家。