1.4 工業3.0：春天的故事

回顧完歷史上的工業化改革道路，我們來到了現代化工業發展到頂峰的工業3.0時代。前兩次工業革命都是對勞動力的解放，讓生產設備可以從體力上代替人工，讓從業者從主導者變成輔助者，更多從事機器維護和技術開發工作，發揮智力優勢。隨著計算機和信息技術的發展，出現了單片機、PLC（可編程邏輯控制器）和PC（計算機）等新興信息技術在工業生產中的應用，這就可以進一步在低級別腦力勞動上代替一部分人力，生產線可以按照事先編輯好的程序進行復雜步驟的自動化動作，在邏輯判斷和動作組合上代替人力。

這些復雜控制和邏輯判斷的設備使每一臺機器都會產生大量的生產數據，設備與上下游之間的協作關系變得更加復雜，不再是簡單的加工制品的上下游傳遞，而是需要把上游已完成工作和下游待做動作，以及產品狀態等更多的信息進行傳遞，此時傳統的協作方式已經無法滿足生產需要，急需更高級的信息承載和傳遞方式來幫助工業發展。

現代信息技術的發展搭建起了一條數據傳遞走廊，把每一臺設備都串聯起來，使之前的生產流水線組成一個實物和數據信息共同傳輸的網絡。這使生產設備不僅可以掌握本工位的信息，還可以了解到前一步做了什么、自己應該做什么、下一步將要做什么，當前待加工的產品是什么，處于什么狀態，也就是說生產線越來越聰明了。信息技術使工業化生產具有一定的邏輯判斷能力，是工業3.0與前兩次工業革命最顯著的不同之處，也使無人化生產具備了條件。

我們可以想象一下工業3.0時期的典型生產流程，一間工廠從得到用戶訂單或按照需求預估，進行產品生命周期管理，按照時間段在系統中生成生產需求，在供應鏈管理系統中給供應商下單，到原材料入庫、進入倉儲系統，按生產計劃下發給每條生產線，生產系統下達命令給每臺設備，使其按照生產任務來完成各自的工作，如果某臺設備出現故障或產能瓶頸及時反饋給生產系統進行產能再分配和生產計劃調整，最后完成組裝、檢測、出貨，生產全過程中需要人工干預的部分越來越少，直至實現真正的無人化。這樣一個流程是不是很神奇呢？其實這就是在工業3.0時期，作為先進智能化工廠所具備的技術條件，并非是天方夜譚。這里不得不提到ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源計劃）和MES（Mechanical Execution System，制造執行系統），這是支撐前面所描述的一切美好場景的基礎設施中的重要組成部分。

ERP系統：企業資源計劃。這是一套工廠內除生產設備以外，把采購、銷售、財務、人力資源、質量關系、物流運輸等所有資源都融合在一起的系統網絡，可以實現人、財、物的系統性計劃和調撥，有效對各種資源進行管控，并極大地提高工作效率，減少浪費。

MES系統：是制造企業對生產過程執行管理的系統。這是一套可以使工廠內生產線具有更高智慧的系統，它可以把一個高度濃縮的生產任務分解成一個個細小的生產執行動作，并根據生產線實際狀況進行有效分配。在生產過程中實時收集生產數據并加以分析，動態調整后續生產任務安排，使實際生產節奏可以最大限度地滿足生產要求。這是普通工廠進化到智慧工廠、數字工廠所必須配備的上層生產管理系統，也是由工業3.0工廠更進一步躍升到工業4.0工廠的基礎性數字化生產系統。

在這兩個系統中，ERP負責連接工廠內部各系統的信息整合與溝通，并且把外部需求和供給與內部資源規劃進行融合。過去一家工廠內部的資源更多的是為了滿足產能而進行的規劃，無論是設備采購、工人招聘數量、如何排班，都是圍繞著產能轉，但都是孤立的、被動的，無法滿足產能需求，一般都是出現瓶頸后再進行補救。而外部市場的變化很難預測并且是波動的，工廠內如果只能被動改變就會承受巨大的成本壓力。ERP系統就是幫助工廠內部可以更全面、更快速地響應外部環境變化，縮短時間周期、提高效率。管理學上有一句話叫：“槍聲一響計劃就都變了”，ERP就是幫助企業在槍聲響起，戰斗開始以后，可以有條不紊地進行計劃調整，并實時進行修正，保證資源利用率最大化。

MES是讓中央管理系統可以隨時掌握最終端生產設備的狀態，讓產能利用率不斷提高和優化，消除生產瓶頸，不斷地讓生產管理的顆粒度越來越小，這是企業實現精益化生產必不可少的。

在工業生產力技術進化的過程中不斷地有人提出質疑—機器換人、無人化生產，這些如果都實現的話，人類是否會因此大規模失業？如何解決這一社會性難題呢？其實我們大可不必擔心，這些擔心的前提是什么呢？那就是現有的生產已經可以滿足全世界人民的物質需求，在生產總量恒定的情況下機器逐漸取代了人，而這部分人無法找到新的工作，從而導致失業，并引發一系列社會性問題。

這其實有點杞人憂天，當前雖然我國及部分工業化發達國家遇到了一些產能過剩的問題，但說全球范圍內都是需求飽和狀態有點為時尚早。一部分物質生活仍沒有得到滿足的發展中國家和貧困地區還享受不到大量廉價商品所帶來的好處，一方面是因為國際政治因素導致的剝削與被剝削的關系；另一方面因為物流運輸等因素導致廉價商品到達目的地以后不再廉價，這還需要通過全球化生產和資源平衡分配來解決。而一部分已經相當富足的國家和地區人民已經開始追求更高層次的消費，這就需要更多的高質量生產者和設計者去滿足他們的需求。所以并不是需求不存在了，而是已經開始一部分消費升級，需要更高的生產力水平才能夠滿足。

由此可見，不管是廉價品還是高級品，在全球范圍內的消費需求還遠遠沒有到達飽和狀態，尤其是中國作為世界工廠的定位，更是要考慮到全世界人民的需求，而非僅局限于滿足本國人民。我們構想中的無人化工廠解放了大量的生產者，這部分人通過自我升級就可以適應更加智慧、更加高效的工廠，進一步對工業生產進行升級。從古至今人類的學習能力和適應能力，才是有別于那些被淘汰物種的最大優勢，任何先進的生產力都是為了讓人類過上更好的生活，而非使人類變得無用。

可以說工業3.0所達到的高度，是工業歷史上所能達到的極大規模自動化生產的頂峰。我們可見的優點非常多，比如極大提高了生產效率，降低了生產成本，解放了勞動力等。這么多的好處，但也都難以掩飾在當今生產力和生產關系中所表現出來的痛點，或者說力不從心之處。