描述
开 本: 16开纸 张: 轻型纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111501183
工业4.0不仅提高了制造业生产效率，而且改变了人与人之间的生产关系。面临新的机遇，我们如何尽快创造并适应全新的商业模式？
工业4.0给传统大型制造业企业的转型升级提出了挑战，同时给中小型制造业企业带来了新的机遇。德国的制造业企业正如何实施工业4.0？
工业4.0由于其高度的智能化和网络化，给制造业厂商的经营和管理带来了挑战，面临新的环境，企业如何升级自身的管理运营方式？
随着工业4.0时代的到来，围绕发展智能制造、智慧工厂和智能机器人等领域，传统制造业所需的人才如何转型？新型人才如何培养？
随着工业4.0时代的到来，在新技术与新模式的洗礼下，谁将把握机遇，成为国际制造业的新霸主？
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姐妹篇
推荐序二
前言
第1章 工业4.0时代到来，我们应该怎么办？
自动化及工业4.0时代的工作未来
欧洲关于企业的组织机构、跨企业组织新模式，“无工厂生产”、个性化批量生产以及自调式或自理式生产系统的讨论，启发企业内部进行思考，如何将新模式、新生产方式融入工业4.0之中。
工业4.0时代下的工作形态：过去的辉煌与未来的挑战
未来将要面临两大挑战。一是要将所获得的知识用于分析及描述促进学习式工作模式，应用在工业领域构建真实的工作系统。二是要解决自动化进程中所遇到的两难困境，即解决学习式工作形态所遇到的障碍。
第2章 工业4.0时代，未来工作的展望
工业4.0背景下的工作——应用工作学协会的预期
在工业4.0时代，随着工作内容及任务产生变化，对工作者的知识、才干、技能、能力也都有了新的需求。现在看来，对灵活度、抽象度、问题解决能力、独立处理、沟通能力以及自我组织能力的要求尤为突出。
未来的自动化之路
工业４.０意味着应用于智能工厂生产的新逻辑与质量。智能产品在生产系统中担任自主角色。它们与机器、工人以及其他系统元件———如生产控制技术———进行交流，以一个自主的非人工生产要素完成其任务、参与控制生产流程。
第3章 工业4.0时代，工业领域的机遇与挑战
另辟蹊径走向工业4.0——机遇及限制
通向工业４.０有两条路：一是将一个高度机械化——虽然并非无人——工厂作为发展目标。另一条道路——也称为以人类为中心的ＣＩＭ （ＨＣＩＭ）——强调的是人类在生产流程中将起到中心作用。
机器人协同工作——愿景及现实
随着计算能力的提高、数据量及传感器的增加，未来的计算机将如科幻世界一般，有能力完成迄今为止通过人类完成的（思维） 任务。届时，工作及经济领域将发生剧变，而给消费者带来的益处在于个性化产品的价格将居于可承担范围之内。
工业４.０时代的工作优化——农业技术视角
对于农业经营者来说，提高能力以应对日益复杂的流程并能够正确执行，至关重要。而工业４.０概念引入自主优化、自主设置、自主诊断及认知流程，对优化农业领域意义重大。
提升内部物流运输机器人自主程度——工业4.0时代技术发展及其应用
在人口变迁背景下，未来的发展趋势显示出，上文提到的合理化效应——即机器替代人工——从社会学角度看，也可能起到积极作用：可以在人才缺乏的时代，依旧保持生产竞争力，顺利运输货物。
学习型工厂对工业４.０的意义
在第四次工业革命的背景下，通过工业的相互联合，能够更加提高效率。通过学习型工厂可以更快地获得数据，以及时进行优化。因此学习型生产系统是工业４.０受益方。
第4章 工业4.0的核心主题及发展战略
生产工作的发展前景
工业４.０系统的安装过程和投入生产被认为是一个漫长的过程。在这个过程中，活动和工作结构必须要显示出高度的灵活性和出色的解决问题能力，并且不能够轻易就为某个状态（终状态） 下定论。
工业4.0大背景下的生产系统的实现
第四次工业革命是否成功，极大程度上取决于设计方案是否成功而有针对性地在组织这个方面做出了决定性改变。人力与技术因素应该依据组织的设计与架构调整和定位。
创新需要能人借助虚拟工程开创新的工作文化
工业４.０时代产品和服务从以技术为基础到以人为本的过渡能否成功在很大程度上取决于企业的创新程度。高度创新的经济意义在于低成本和高质量。
通过人机团队的构建摆脱自动化的窘境
自动化若是没有人的参与，是无法成功运行的。人类在其中所扮演的角色必须更加明确，抹去这一角色并不是一种出路。我们应该取消对人类与机器任务的僵化分配。理想的任务分配不该在事前就决定好，而是在任何时刻根据既定的分配策略基于当时的需求重新决定。这种动态性可以借助一种新的人机关系视角来实现，即人机团队（ＭＭＴ）。
第5章 工业4.0的未来前景
人机互动合作下的工作系统构建——以机器人技术为例
随着传感技术、传动机制以及导航领域科技的迅猛发展，工业机器人被投入更多的领域加以使用，同时突破了工业机器人的传统应用方式。由以往的人机空间分离的共存方式转向更紧密的人机互动合作乃是大势所趋。
工业４.０时代的工作导向——新视角及待解决问题
工业４.０时代的工作世界是可塑造的，也是需要塑造的。未来的工作形态须参考社会技术系统理念的三个维度：“人类”，“组织”以及“技术”。经实践得知，“组织”尤其重要。因为可通过企业内部、企业间的组织来实现增值。
推荐序一
近年来，全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。这一局面形成的原因是多方面的，包括劳动力老龄化和与此对应的根深蒂固的传统生产模式、全球制造业结构和形势的不断变革，以及智能技术领域的创新在生产环境中相对较慢的应用速度等。
“工业4.0”是德国联邦政府高技术战略工作组基于对制造业前景的预测而制定的前瞻性计划，试图呈现以信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS，也有学者将其译为“信息物理融合系统”）为核心，引领第四次工业革命的全新生产体系。
在工业4.0时代，智能工厂将取代传统的生产设备，并生产智能产品。迈向工业4.0之路是循序渐进、不断演进的：许多基础技术仍然需要进一步发展，现存的制造业基础设施需要适应工业4.0时代的要求，建立有效的信息物理系统模型也需要新工具、新技术和新方法的大力支持。但只要与信息技术全面整合、具备先进分析和预测能力的工业4.0得以成功运用和实施，企业的全球竞争力将得以提高，本土制造业将得以恢复，全新的市场机遇将得以开创。
工业4.0转型中一个关键的问题是它对人们造成的影响。人们需要怎样与智能化的设备和系统进行合作以保障未来工业4.0环境下的生产活动有条不紊？对面临着人口老龄化的国家而言，这个问题极为关键，对于新兴经济体也同样至关重要。
本书阐述了人们在工业4.0环境下将受到怎样的冲击，以及技术如何将人类与未来的生产系统进行进一步整合等问题。我认为本书呈现的技术和案例可以使读者进一步理解人们在工业4.0转型中的角色变换。
李杰（JayLee）教授
美国俄亥俄州辛辛那提市，辛辛那提大学
推荐序二
马克思在研究英国工业革命时明确指出，生产力的改变不是革命，只有生产关系发生改变，才是革命。纵观其后发生的第二次、第三次工业革命，马克思的话犹如在耳，甚至到了所谓的工业4.0（也即第四次工业革命），生产力和生产关系的并行改变，仍然是一个不变的规律。
发生在英国的工业革命典型的技术应用是机械化，这导致了车间的出现，同时也导致了工人阶层的出现；其后以电气化为代表的第二次工业革命，再次促使了车间的革命——出现了流水线作业，同时伴随的是职业经理阶层的出现；再到以信息化为代表的第三次工业革命，导致了分布式乃至全球化的工厂出现，全球化的分工也出现了，这个阶段出现了职业的投资阶层，硅谷是为典型的代表。
即将到来的第四次工业革命也会遵循以上规律，大量的互联网技术被应用到生产制造过程，将导致智能制造的出现，工厂也将转变为智能工厂，正如马克思所讲，生产力的大幅提升之后，生产关系也会发生改变，在第四次工业革命期间，生产关系将发生什么改变呢？
机械工业出版社引进德国原版图书出版的《工业4.0》（实践版），探索性地回答了这个问题。通过社会技术视角，来自不同领域的专家深入分析了工业4.0时代的工作环境、工作内容以及工作方式等的改变，揭示了工业4.0时代的工作状态——这也是未来的工业常态。
工业4.0研究院研究成果显示，工业4.0具有高度自动化、高度信息化和高度网络化三大基本特征。从《工业4.0》（实践版）讨论的主题来看，工业4.0时代的自动化将导致工作形态发生改变，特别是企业工作者的角色和地位将发生较大的改变（见书中第2章），这要求新型工人拥有新的知识和技能，并能够与机器进行协作。不过，由于工业4.0时代的高度信息化，机器人协同工作（见书中第3章第2篇文章）将轻松达到，更由于互联网技术在生产制造领域的广泛应用，将更容易提高生产效率，形成学习型生产系统（见书中第3章第5篇文章）。
仅仅是车间的革命还不足以让我们认识到第四次工业革命带来的变革，按照德国工业4.0体系关于三大集成的论述，工业4.0研究院把它总结为工业4.0发展的三个阶段，分别为纵向集成、端到端集成和横向集成。
在工业1.0、2.0和3.0阶段，技术创新大都发生在车间，到了工业4.0时代，车间仍然是先发生变化的地方，所谓纵向集成就是传统工厂边界内发生的技术革新，这也是德国企业西门子推出数字化工厂（DigitalFactory）解决方案的商业理由，因为容易满足企业升级改造需求的，毫无疑问是车间的数字化。而在探索工业4.0解决方案的三一重工和海尔等不同类型的制造企业，也把纵向集成作为变革的起点。
毫无疑问，在工业4.0时代，仅仅局限在车间的技术创新，不足以体现互联网技术对生产制造领域的影响。正如时下总理提出的“互联网+”概念，互联网技术在生产领域的应用，将导致新的业态出现——目前主要体现为端到端集成的形态，具体可以考察的案例有苹果、小米、海尔和红领等企业，它们利用自己在产业链上的影响力或创新，实现了对供应链的集成，并利用手中的核心数据，介入到了电子商务服务环节。笔者对海尔互联工厂印象深刻，一直探索利用互联网力量的张瑞敏，似乎已经在正确的工业4.0道路上。
除了以上两种集成模式，还有跨越多条价值链的横向集成，这才是真正未来的制造业，按照工业4.0研究院提出的新工业价值生态概念，横向集成是互联网技术在生产制造领域的深入应用，同时也是社会生产力大大提升的阶段，在这个阶段，社会技术体系也会发生革命性的改变。细心的读者应该会发现，这也是《工业4.0》（实践版）一书中隐约提及的一个改变。
由于工业4.0时代的技术高度发达，大量机器人的应用实现了高度自动化，无所不在的计算（泛在计算）将导致高度信息化得以实现，加上真正的CPS（Cyber-PhysicalSystems，信息物理融合系统，也有学者将其译为信息物理系统）带来的高度网络化，传统意义上的工人、经理等角色将不复存在，工业4.0生产体系的自组织能力，将模糊工人和经理之间的界限，也许每个人都是生产者，每个人也同时是管理者，当然，每个人也可以给自己投资，成为一个“资本家”。
工业4.0的三大高度化特征合一就会实现所谓的智能化，笔者不清楚未来历史学家在描述工业4.0的时候，会不会把智能化作为这个时代的特征，也不清楚什么样的事件可以作为这个时代的代表，但笔者相信，生产力的大幅提升，新的生产关系出现，仍然会成为这个时代的特征。
读者在阅读《工业4.0》（实践版）的时候，如果把《工业4.0：即将来袭的第四次工业革命》（机械工业出版社2014年出版的一本德国引进图书）作为阅读的参考书，则可以更容易理解技术的变革和社会的变化相辅相成，推动历史的车轮不断前行，人类社会将发生巨大的改变，中国制造也将成为推动这个改变的一股不可忽视的力量。
胡权
工业4.0研究院院长兼首席经济学家
——德国的企业战略专家、罗兰贝格战略咨询公司的创始人 罗兰贝格
“德国工业4.0是德国政府推行的‘新一代智能工厂计划’，以物联网为基矗这意味着网络进入工厂大生产，是一个崭新的工业制造逻辑和方式。……所以，工业4.0是第四次工业革命，因为这是向符合个体化需求的大生产方式转变。”
——德国人工智能研究所首席执行官兼科学总监 沃夫冈瓦尔斯特
“工业4.0就是更加自动化，而且更加智能化，后达到低消耗、低能源、低成本的产业形式。这个创意来自让产品更加智能化，也就是说，产品将在个体的需求上制造。”
——德国国家科学和工程院院长 汉宁卡格曼
“比起第四次工业革命的说法，工业4.0所描绘的更像是后工业时代的梦想家园，具有深刻的哲学内涵。德国用哲学影响世界，用科技发展自己，工业4.0正在掀起新一轮工业崛起的浪潮，德国的理念值得借鉴，中国制造之路任重道远。”
——制造业国际联盟主席 王洪艳
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