工業(yè)4.0讓智慧城市成為智能社會的載體

王喜文

摘 要：未來是智能社會的時代。從生產(chǎn)力角度來看，社會經(jīng)歷了幾個階段，最初是狩獵采集階段，之后出現(xiàn)了農(nóng)具，誕生了農(nóng)業(yè)社會；后來，由于蒸汽機的出現(xiàn)而發(fā)生了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生了工業(yè)社會；到了上世紀60、70年代，電子信息技術(shù)的快速發(fā)展實現(xiàn)了信息革命，稱之為信息社會。未來在新一輪工業(yè)革命的帶動下，各行各業(yè)都將利用新一代信息技術(shù)（云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等）實現(xiàn)一個智能時代下的智能社會，即社會5.0。事實上，工業(yè)4.0之后的社會5.0將比現(xiàn)在更便捷、更豐富、更文明，也更安全。

關(guān)鍵詞：智慧城市；智能社會；工業(yè)4.0

工業(yè)4.0的出臺是因為當前制造業(yè)面臨很大的壓力。主要包括成本（人力成本上漲，人口紅利逐步消失，原材料及土地成本都在上漲）；資源與環(huán)境的制約；來自市場的壓力（互聯(lián)網(wǎng)時代，80后90后都需要個性化定制化的產(chǎn)品，制造業(yè)企業(yè)需要改進技術(shù)和模式，通過快速響應(yīng)才能符合市場的需求，才能具備可持續(xù)發(fā)展的競爭力）。因此，很多發(fā)達國家在最近幾年都出臺了國家級制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略。2012年美國出臺AMP（先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略），美國GE公司也推出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，2013年德國出臺了“工業(yè)4.0”，英國發(fā)布了未來制造業(yè)預(yù)測（面向2050年）……2015年，我國也發(fā)布了被社會稱為中國版工業(yè)4.0的“中國制造2025”。也就是說，新一輪工業(yè)革命正在到來。

第一次工業(yè)革命的標志是機械化，第二次工業(yè)革命的標志是電氣化，第三次工業(yè)革命的標志是自動化，第四次工業(yè)革命則是智能化。而智能化的核心是信息物理系統(tǒng)。正因為有了信息物理系統(tǒng)，才能實現(xiàn)工廠的智能化，才能進行智能制造。

以前工廠里也有信息系統(tǒng)ERP、CRM、CAD，有硬件物理系統(tǒng)、生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備。但是以前的信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)不兼容，生產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的一些數(shù)據(jù)還需要人為手動錄入到信息系統(tǒng)中。而現(xiàn)在有了新一代信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、電子標簽、RMID、嵌入式傳感器等，使得信息與物理間的界限變得越來越小，甚至可以直接融合，這樣就能夠提升工廠的效率。可將之前信息系統(tǒng)對物理系統(tǒng)的單向控制變?yōu)殡p向互動。在流水線或者生產(chǎn)設(shè)備上，通過廣泛部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器，可以實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)直接將數(shù)據(jù)傳輸出去，信息系統(tǒng)感知數(shù)據(jù)進行挖掘分析，再反過來指導工廠下一步生產(chǎn)，這樣工廠的信息與物理就得到了充分融合，實現(xiàn)了無人化。從而提升了效率，縮短了工期，降低了成本，減少使用的能源，同時還可定制，提升了靈活性。

實際上，工業(yè)4.0不僅僅是工業(yè)，而與智慧城市有一定的關(guān)聯(lián)。德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略描述信息物理系統(tǒng)時，寄希望于基于信息物理系統(tǒng)以實現(xiàn)智能工廠、智能電網(wǎng)、智能建筑、智能家庭。即不僅是工業(yè)領(lǐng)域的智能制造，還包括智能家庭、智能電網(wǎng)、智能建筑。建筑領(lǐng)域也要深度應(yīng)用信息物理融合，軟件信息化加上硬件的自動化融合形成了智能建筑；醫(yī)療領(lǐng)域也是如此，醫(yī)療信息化、外科手術(shù)機器人、醫(yī)療的自動化融合之后形成智能醫(yī)療；電網(wǎng)如此，農(nóng)業(yè)更是如此。德國工業(yè)4.0不僅僅是工廠的智能制造，還實現(xiàn)了智能電網(wǎng)、智能家庭、智能建筑，就像我們所說，要形成完整的智慧城市，而這就是工業(yè)4.0的延伸。人類互聯(lián)網(wǎng)示意圖如圖1所示。

未來工作也是如此，現(xiàn)在很多人在研究工業(yè)4.0之后開始研究工作4.0，未來的智慧城市是智能的，智能醫(yī)療、智能交通、智能家居。工作也是如此，第一次工業(yè)革命要親自用手掄著錘子，第二次工業(yè)革命的工作方式以操作機器為主，第三次是信息化自動化，通過操作電腦來完成工作。而隨著未來第四次工業(yè)革命時代的到來，工作方式也將發(fā)生很大改變，或許可以一邊度假一邊工作。

未來也不僅僅是智慧城市的概念，智慧城市是載體，未來是智能社會的時代。從生產(chǎn)力的角度來看，社會經(jīng)歷了幾個階段，最開始是狩獵采集階段，后來出現(xiàn)了農(nóng)具，誕生了農(nóng)業(yè)社會；隨著蒸汽機的出現(xiàn)而發(fā)生了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生了工業(yè)社會；到上世紀60、70年代，電子信息技術(shù)快速發(fā)展實現(xiàn)了信息革命，我們稱之為信息社會。未來在新一輪工業(yè)革命的帶動下，各行各業(yè)都將利用新一代信息技術(shù)（云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等）實現(xiàn)一個智能時代下的智能社會——社會5.0。社會發(fā)展各階段時間圖如圖2所示。

工業(yè)4.0之后的社會5.0，將會更便捷、更豐富、更文明，也會更安全。