文/宋传承 （微信公众号：精益生产促进中心）

工业4.0就是指第四次工业革命。工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。

德国所谓的工业四代（Industry4.0）是指利用物联信息系统（Cyber—Physical System简称CPS）将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智能化，最后达到快速、有效、个性化的产品供应。其技术基础是网络实体系统及物联网（IOT）[1]，其前提是精益生产[2]。

2014年11月，第16届中国国际工业博览会（简称工博会）在上海开幕，在工博会上，来自国内外的厂家向参会人员展示了各种工业4.0产业线的相关设备，体现出了工业4.0的两大特点：一是多批次小批量，定制生产满足个性化需求；二是智能化。如果你想要一支黑色的铅笔，在网上下单，指令第一时间传到生产铅笔的机器上，不需要任何中间流程。这台机器同时能生产5种颜色的铅笔，但接到指令，它只“蹦”出黑色的来

那什么是物联网呢？物联网，Internet of Things（IOT），也称为Web of Things，就是利用局部网络或互联网等通信技术，把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物（MTM，Man to Machine）、物与物相联（MTM，Machine to Machine）、人与人（MTM，Man to Man），实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：

一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；

二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能；

三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

图1.工业4.0智能工厂基于物联网的架构

精益生产（Lean Production），简称“精益”，是衍生自丰田生产方式的一种管理哲学，：“精”即投入少，“益”即产出多。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同，其特色是在达到“多品种，小批量”的同时，实现“高品质、低成本和短交期”。精益生产方式的优越性不仅体现在生产制造系统，同样也体现在产品开发、协作配套、营销网络以及经营管理等各个方面，它是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。

图2.精益生产与传统生产方式的区别

为什么说精益生产是工业4.0工厂的前提？

一、4.0的实现是建立在自动化基础上的，而如果在自动化之前没有进行精益改善，就会把现场的浪费带入自动化，一旦改为自动化之后就很难再改善，一方面是自动化造价高，另一方面是自动化难改造。

二、精益的一个重要思想是Just in Time（JIT）准时化生产，即在必要的时候生产或搬运必要数量的必要产品，这是实现工业4.0智能工厂生产计划和物流搬运的基础。

三、精益的另一个重要思想是自働化，是指设备具备自动判别异常、不良并自动停机、报警、甚至是自动处理排出功能，自働化实际不仅运用在设备中，还有流程等。工业4.0就是要实现设备的自主识别、判断与控制，因此说，自働化是基础。

四、精益的重要目视化工具Andon系统，一方面是报警，将问题显现化，另一方面是数据记录，这也是工业4.0中强调的大数据和数据化管理的基础。

图3.精益生产模式符合市场需求与企业发展需求

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