1.4 工业3.0：春天的故事

回顾完历史上的工业化改革道路，我们来到了现代化工业发展到顶峰的工业3.0时代。前两次工业革命都是对劳动力的解放，让生产设备可以从体力上代替人工，让从业者从主导者变成辅助者，更多从事机器维护和技术开发工作，发挥智力优势。随着计算机和信息技术的发展，出现了单片机、PLC（可编程逻辑控制器）和PC（计算机）等新兴信息技术在工业生产中的应用，这就可以进一步在低级别脑力劳动上代替一部分人力，生产线可以按照事先编辑好的程序进行复杂步骤的自动化动作，在逻辑判断和动作组合上代替人力。

这些复杂控制和逻辑判断的设备使每一台机器都会产生大量的生产数据，设备与上下游之间的协作关系变得更加复杂，不再是简单的加工制品的上下游传递，而是需要把上游已完成工作和下游待做动作，以及产品状态等更多的信息进行传递，此时传统的协作方式已经无法满足生产需要，急需更高级的信息承载和传递方式来帮助工业发展。

现代信息技术的发展搭建起了一条数据传递走廊，把每一台设备都串联起来，使之前的生产流水线组成一个实物和数据信息共同传输的网络。这使生产设备不仅可以掌握本工位的信息，还可以了解到前一步做了什么、自己应该做什么、下一步将要做什么，当前待加工的产品是什么，处于什么状态，也就是说生产线越来越聪明了。信息技术使工业化生产具有一定的逻辑判断能力，是工业3.0与前两次工业革命最显著的不同之处，也使无人化生产具备了条件。

我们可以想象一下工业3.0时期的典型生产流程，一间工厂从得到用户订单或按照需求预估，进行产品生命周期管理，按照时间段在系统中生成生产需求，在供应链管理系统中给供应商下单，到原材料入库、进入仓储系统，按生产计划下发给每条生产线，生产系统下达命令给每台设备，使其按照生产任务来完成各自的工作，如果某台设备出现故障或产能瓶颈及时反馈给生产系统进行产能再分配和生产计划调整，最后完成组装、检测、出货，生产全过程中需要人工干预的部分越来越少，直至实现真正的无人化。这样一个流程是不是很神奇呢？其实这就是在工业3.0时期，作为先进智能化工厂所具备的技术条件，并非是天方夜谭。这里不得不提到ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）和MES（Mechanical Execution System，制造执行系统），这是支撑前面所描述的一切美好场景的基础设施中的重要组成部分。

ERP系统：企业资源计划。这是一套工厂内除生产设备以外，把采购、销售、财务、人力资源、质量关系、物流运输等所有资源都融合在一起的系统网络，可以实现人、财、物的系统性计划和调拨，有效对各种资源进行管控，并极大地提高工作效率，减少浪费。

MES系统：是制造企业对生产过程执行管理的系统。这是一套可以使工厂内生产线具有更高智慧的系统，它可以把一个高度浓缩的生产任务分解成一个个细小的生产执行动作，并根据生产线实际状况进行有效分配。在生产过程中实时收集生产数据并加以分析，动态调整后续生产任务安排，使实际生产节奏可以最大限度地满足生产要求。这是普通工厂进化到智慧工厂、数字工厂所必须配备的上层生产管理系统，也是由工业3.0工厂更进一步跃升到工业4.0工厂的基础性数字化生产系统。

在这两个系统中，ERP负责连接工厂内部各系统的信息整合与沟通，并且把外部需求和供给与内部资源规划进行融合。过去一家工厂内部的资源更多的是为了满足产能而进行的规划，无论是设备采购、工人招聘数量、如何排班，都是围绕着产能转，但都是孤立的、被动的，无法满足产能需求，一般都是出现瓶颈后再进行补救。而外部市场的变化很难预测并且是波动的，工厂内如果只能被动改变就会承受巨大的成本压力。ERP系统就是帮助工厂内部可以更全面、更快速地响应外部环境变化，缩短时间周期、提高效率。管理学上有一句话叫：“枪声一响计划就都变了”，ERP就是帮助企业在枪声响起，战斗开始以后，可以有条不紊地进行计划调整，并实时进行修正，保证资源利用率最大化。

MES是让中央管理系统可以随时掌握最终端生产设备的状态，让产能利用率不断提高和优化，消除生产瓶颈，不断地让生产管理的颗粒度越来越小，这是企业实现精益化生产必不可少的。

在工业生产力技术进化的过程中不断地有人提出质疑—机器换人、无人化生产，这些如果都实现的话，人类是否会因此大规模失业？如何解决这一社会性难题呢？其实我们大可不必担心，这些担心的前提是什么呢？那就是现有的生产已经可以满足全世界人民的物质需求，在生产总量恒定的情况下机器逐渐取代了人，而这部分人无法找到新的工作，从而导致失业，并引发一系列社会性问题。

这其实有点杞人忧天，当前虽然我国及部分工业化发达国家遇到了一些产能过剩的问题，但说全球范围内都是需求饱和状态有点为时尚早。一部分物质生活仍没有得到满足的发展中国家和贫困地区还享受不到大量廉价商品所带来的好处，一方面是因为国际政治因素导致的剥削与被剥削的关系；另一方面因为物流运输等因素导致廉价商品到达目的地以后不再廉价，这还需要通过全球化生产和资源平衡分配来解决。而一部分已经相当富足的国家和地区人民已经开始追求更高层次的消费，这就需要更多的高质量生产者和设计者去满足他们的需求。所以并不是需求不存在了，而是已经开始一部分消费升级，需要更高的生产力水平才能够满足。

由此可见，不管是廉价品还是高级品，在全球范围内的消费需求还远远没有到达饱和状态，尤其是中国作为世界工厂的定位，更是要考虑到全世界人民的需求，而非仅局限于满足本国人民。我们构想中的无人化工厂解放了大量的生产者，这部分人通过自我升级就可以适应更加智慧、更加高效的工厂，进一步对工业生产进行升级。从古至今人类的学习能力和适应能力，才是有别于那些被淘汰物种的最大优势，任何先进的生产力都是为了让人类过上更好的生活，而非使人类变得无用。

可以说工业3.0所达到的高度，是工业历史上所能达到的极大规模自动化生产的顶峰。我们可见的优点非常多，比如极大提高了生产效率，降低了生产成本，解放了劳动力等。这么多的好处，但也都难以掩饰在当今生产力和生产关系中所表现出来的痛点，或者说力不从心之处。