工業(yè)4.0的基本理念，是把物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界進行優(yōu)化，之后再用于物理系統(tǒng)。在數(shù)字世界做試驗，比物理世界快幾十倍，意味著過去花了很長時間才做到的事，未來可能只需要很短的時間，速度會有指數(shù)級提升。
充滿著工業(yè)美感的工廠車間內，窗明幾凈，干凈得看不到一絲塵埃，機器手臂快速飛舞，完成從沖壓到組裝的一系列工作，只有少量工人在顯示屏前監(jiān)視。當機器真的發(fā)生故障時，工人只需戴上增強現(xiàn)實眼鏡，即可找到原因并根據(jù)提示完成維修。
以上都不是想象，而是切切實實發(fā)生在德國一流制造工廠里的場景，也是大力發(fā)展工業(yè)4.0的德國正在進行的探索。而對于很多中國企業(yè)而言，想象工業(yè)4.0是一幅怎樣的圖景還是一件很困難的事。
比起30年前，我們的商業(yè)環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了很大變化。產品的生命周期越來越短，產品數(shù)量卻在激增;消費者的行為發(fā)生了巨大變化，越來越多的消費者喜歡在網(wǎng)上購物;全球化趨勢日益明顯，使得跨國公司的全球銷售一榮俱榮、一損俱損……多變的環(huán)境要求今天的公司必須靈活適應環(huán)境，不然就面臨倒閉危機。以美國公司為例，1960年時美國公司的平均壽命是60年，現(xiàn)在則降到平均不到20年。
關于工業(yè)4.0的一句話真相
要應對復雜多變的商業(yè)環(huán)境，必須尋求新的技術解決方案。跟過去相比，今天的計算成本更加低廉，存儲能力大大提升，移動互聯(lián)技術實現(xiàn)了信息的連接和交換，IPv6(第六代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)使世界上每一件物品都可被賦予一個IP地址，RFID(射頻識別技術)可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，傳感器能將感受到的信息變換成為電信號或其他形式的信息輸出，增強現(xiàn)實技術能把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動，社交媒體能幫助企業(yè)了解市場和用戶。
當上述所有技術集中在一起，世界會變成什么樣?對企業(yè)管理者來說，有了這些技術，我們應該怎么做?
首先我需要了解我們的物理系統(tǒng)。如果我有一家工廠，我需要知道工廠生產什么，有什么設備，需要什么工具和技術?然后把這些物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界，在數(shù)字世界建立起數(shù)字模型。為什么現(xiàn)在我們可以這么做?因為我們有了互聯(lián)技術，有IPv6，有強大的運算能力和非常大的存儲空間，有傳感器，可以把物理系統(tǒng)轉換成數(shù)字模型，那么我們就可以在數(shù)字世界進行優(yōu)化設計、優(yōu)化流程，直至找到最好的解決方案，然后運用到物理系統(tǒng)中。
這就是工業(yè)4.0背后的基本原理，即將物理系統(tǒng)投射到數(shù)字世界進行優(yōu)化，再運用到物理系統(tǒng)。結果就是我們可以更好地跟蹤產品，提高生產效率和資源的利用率，更靈活地應對不斷變化的需求，增強流動性，用更少的錢取得更好的效果。
有了這些新技術，未來的制造方式、運輸配送方式和商業(yè)模式都會發(fā)生很大的改變。
關于工業(yè)4.0的四個神話
1數(shù)字化工廠
位于硅谷的思科公司是一家基礎設施領先的公司，在它的總部，你可以在大屏幕上看見思科分布于全世界的工廠，點擊一個工廠的圖標，就可以看見工廠的具體情況，發(fā)現(xiàn)工廠遇到的問題;工廠里的工人佩戴增強現(xiàn)實眼鏡，如果機器有問題，增強現(xiàn)實眼鏡可以提示工人如何修理;遠程儀表盤可讓一切都視覺化。
未來的工廠里幾乎看不到工人，都由機器手臂進行操作，兩年前全球最大的機器人制造商之一的KUKA公司推出了一款只有24公斤重的輕型機器人LBR IIWA R 800，體重輕意味著靈活，可以隨時移動，身體帶有傳感器，遇到障礙物時還可以停下來，不會對人類造成傷害。
2數(shù)字化制造
增材制造就是一種數(shù)字化制造，更具體地說就是3D打印和4D打印制造。3D打印有很多好處，它可以制造出很多傳統(tǒng)工藝制造不出的復雜部件;相對于鍛造，它的冷卻效果更佳，因而可以提高效率，縮短投放市場的時間;內部的蜂窩結構，使得3D打印產品的重量更輕;還能減少組裝元件的數(shù)量。