第三次工业革命给中国带来的启示 —

有关：

1、IPC带来了第三次工业革命

　　工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。
　　随着科学技术的发展，工业控制的技术发展越来越快，工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高，而工业控制器PLC、工业PC等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度，我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、 络化和集成化方向发展。其突出表现为仪器仪表的发展：
　　1、工控行业仪器仪表发展工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、 络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。
　　2、电工仪器仪表电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电 计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。
　　3、科学测试仪器科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。
　　4、环保仪器仪表环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。
　　5、仪器仪表仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。6.信息技术电测仪器信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
　　另外，工业控制软件正向先进控制方向发展。自20世纪80年代初期诞生至今，工业控制软件已有20年的发展历史。工业控制软件作为一种应用软件，是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制软件主要包括人机界面软件(HMI)，基于PC的控制软件以及生产管理软件等。目前，我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件，工程化、产品化有了一定突破，打破了国外同类应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业(装置)中应用，促进了企业的技术改造，提高了生产过程控制水平和产品质量，为企业创造了明显的经济效益。2000年，“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”通过了验收。作为工控软件的一个重要组成部分，国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展，软件和硬件相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。先进过程控制APC(AdvancedProcessControl)目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。自适应控制;预测控制;鲁棒控制;智能控制(专家系统、如：模糊控制、神经 络)等。由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司，推出了上百种先进控制和优化软件产品，在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此，开发我国具有自主知识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意义。在未来，工业控制软件将继续向标准化、 络化、智能化和开放性发展方向。
　　总结综上所述，工业控制计算机在工业自动化中的重要意义在于如下几个方面：首先是工业控制计算机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的 络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。其次，IPC建立的系统可以显著提高企业的生产效益，节约运营成本，使生产企业得以实现深层次的信息化，对企业管理提供准确可靠的参考，使企业得以取得最大的效益，赢得发展先机。最后，更深层面上来讲，IPC是目前阶段满足我国工业自动化改造与创新发展的一个强大的动力，推动了国民经济各个行业的发展，使我国向信息化的方向迈向前进。

2、第三次工业革命的特征及影响

　　工业革命总是与科技革命相伴而生。生产材料、制造工艺以及生产辅助技术等一系列重大关联技术的群体突破，促成经济活动效率大幅跃迁，使整个生产体系提升到一个全新的水平。工业革命是经济起飞和加速发展的重要标志。第一次工业革命创造了“蒸汽时代”，第二次工业革命将人类带入“电气时代”。如今种种迹象表明，第三次工业革命正在展开。
　　可重构制造系统的大规模定制生产
　　这次工业革命的技术发展呈现出如下特点：一是新材料复合化、纳米化，二是生产制造快速成型，三是生产系统数字化、智能化。得益于关键技术的突破，本次工业革命的生产方式也出现相应的重大转变，既突破福特模式下低成本的大规模生产，也区别于高成本的个性化定制，生产企业在差异化产品和生产成本之间寻求着有效平衡。
　　1．大规模生产转向大规模定制。现有大规模生产方式追求的是生产成本的最低化，通过细化的劳动分工和规范化的作业流程，生产大量标准化产品，以获取规模效益，这一生产方式难以满足客户多元化的需求。区别于大规模生产，大规模定制的基本思路是，在生产过程中强化产品内部结构的标准化，增加顾客可感知的外部结构的多样性。基于模块化和标准化的方法，将不同系列产品所涉及的零部件进行统一，使原有大规模制造中基于成品的批量生产转化为基于零部件的批量生产，辅之以多样化的外部构造，实现以低成本满足个性化需求的生产方式。
　　2．刚性生产系统转向可重构制造系统。传统的刚性制造系统由专用自动化生产设备组成，系统设计在运行后配置固定，因而适应的是单一产品的生产。柔性制造系统适合于生产小批量、多品种的产品，整个系统投资巨大，生产成本相对较高，由于不同设备厂商控制软件间的不兼容，系统的集成和操作也存在困难。本次工业革命中，以可重构制造系统为代表的新型制造系统将适应大规模定制生产，这类制造系统以重排、重复利用和更新系统组态或子系统的方式，实现快速调试以及制造，具有很强的包容性、灵活性以及突出的生产能力。目前大众公司的横置发动机模块化平台（MQB）就有类似构想，该平台将大量的汽车零部件实现标准化，令它们可以在不同品牌、级别的车型中实现共享，从而极大降低车型开发费用、周期以及生产环节的制造成本。
　　3．工厂化生产转向 会化生产。前两次工业革命所产生的都是基于工厂范围的集中型生产方式，特别是第二次工业革命更是将此方式发挥得淋漓尽致，涌现了众多规模庞大的生产企业及厂房。本次工业革命中，信息技术的飞跃发展使大量物质流被成功虚拟化而转化为信息流，故此除必要的实物生产资料和产品外，生产组织中的各环节可被无限细分，从而使生产方式呈现出 会化生产的重要特征。借助丰富的产品设计程序和模板，搭配 区 络媒体的扩散效应以及用户之间的互动机制，创新者转变为制造者的成本迅速降低。
　　产业组织 络化和产业集群虚拟化
　　生产组织方式的变迁是伴随着生产技术的变迁而发生的。第一次工业革命将分散的家庭作坊、手工工场转向纵向一体化的工厂模式，第二次工业革命出现了许多大型企业集团，并因规模经济形成了产业垄断。本次工业革命中，为适应全新生产方式，无论是产业内部还是产业之间，都呈现出组织方式的新趋势。
　　1．产业组织 络化。在以知识为基础的经济和市场中，企业间以 络方式跨越边界与环境的的紧密联系，已成为最经常、最普遍的现象。一方面，企业将原来在企业内部的纵向链条上的生产过程分离出去，或者说从价值链体系的某些阶段撤离出来，转而依靠外部供应商来供应所需的产品、支持服务或者职能活动，形成纵向分离。另一方面，原有的竞争对手，或者不同产业的企业，都因为技术、产品或业务的横向联系，形成了新型竞争协同的 络关系。企业外部边界模糊，使得组织与外部市场联系在一起，把整个组织的触角伸到了市场的各个角落。与 络化相对应的是企业内部组织结构的扁平化，结构层次精简，淡化组织中的等级制度，使结构富有弹性，从而有利于信息的传递。
　　2．产业边界模糊化。如今，制造业和服务业之间的关系变得越来越密切。首先，制造业企业可以通过在线获取生产所需要的各类协作服务，使生产要素的配置成本降到最低。在销售过程中，可以借助 络使最新产品在短时间内行销全球。更为重要的是，今后制造业企业所提供的产品中服务价值的比重将超过实体价值的比重，不再是简单的产品销售，还提供与该产品配套的包括信息系统、配套软件、操作程序以及维护服务等在内的一个完整的服务系统。与此同时，数字化发展也带来了原有服务业部门的重构，比如许多服务产品原本难以储存、生产和消费而需要同时进行，或者生产者与消费者需要实体接触等，都会因为信息技术而有所突破，服务业产品化的趋势日益明显。可以说，今后制造业和服务业之间不再是简单的分工关系，更多地表现为“你中有我、我中有你”的融合趋势，两者之间的组织边界也因此渐趋模糊。
　　3．产业集群虚拟化。基于特定地理范围的产业集群是重要的产业组织模式，极大影响着产业的空间布局及竞争优势。而今后借助于发达的信息、通信手段以及 络平台，产业集群的集聚范围、内容和形式会快速变化，传统的地理集群的空间局限正被逐渐突破，并形成 络意义上的集聚，即产业集群发展的虚拟化。利用 络经济所创造的先进信息技术支撑系统，各类产品服务在虚拟环境下得以实现。相比传统意义上的产业集群，虚拟产业集群中的企业对市场和技术变化的反应更为敏感，可以在较短时间内以较低成本整合各种资源，具有很强的开放性与灵活度。这一新的资源配置方式会在很大程度上影响产业内部组织形式，众多中小企业和个体私营户会借由虚拟产业集群突破资源困境，能够以低制造成本快速推出新产品而获得成长。
　　产业发展差异化竞争的基石
　　技术基础、生产方式以及组织模式的更替，使得第三次工业革命中的产业发展呈现出差异化竞争的基石。
　　1．对客户需求的快速响应成为竞争焦点。一种新产品从构思、设计、试制到商业性投产，在19世纪大约经历70年，在20世纪两次世界大战之间则缩短为40年，第二次世界大战后至1960年代缩短为20年，1970年代以后又进一步缩短为5—10年，而到现在只需2—3年甚至更短的时间，这种态势必然导致市场竞争焦点的快速转移。当差异化和低成本制造方式得以共同实现时，能否快速响应客户需求，极大地影响企业生存能力。在这个过程中，区分不同类型消费者成为必要。在此基础上，根据不同需求推行快速交货，保证高质量、低成本和重环保的市场供应，便成为影响竞争优势的关键性因素。
　　2．知识型员工成为核心竞争资源。任何一次工业革命都是对劳动力的解放，与此同时又提高了对劳动力素质的要求。第一次工业革命要求劳动力掌握机器操作，第二次工业革命要求劳动力高效率生产。而在第三次工业革命中，除了某些生产任务因太过精巧而机器人无法操作需转包给拥有廉价劳动力的国家外，大部分生产工作将由机器人承担完成。可以预见，从事制造行业的劳动力人数将大幅减少，而剩余的劳动力则需要成为机器维护员、软件设计者，通过操纵智能软件管理机器人完成生产任务。这种生产方式下，生产人员需要很高的知识水平和技能。对客户需求的快速响应，也要求劳动力有良好的设计能力与创意。故此，知识型员工将成为企业核心的的竞争资源。
　　3．设计制造的区域分工转向一体化。第一次工业革命中蒸汽机的发明让企业不必因为依赖水力而将工厂建在接近水源的区域。第二次工业革命中实行大规模生产的企业为降低劳动力成本、广泛利用稀缺自然资源而开展区域间的分工，形成了以跨国代工为特点的全球价值链。在本次工业革命中，机器人的普及将使劳动力占比不断减少，而且随着3D打印机的大范围应用，原有一些以组装为重点、强调廉价劳动力的生产区域将会因此失去竞争优势。相反，为了贴近客户，即时回应需求，设计人员和生产人员将会趋向集中同一区域，实现零距离互动，从而彻底改变现有的产业区域分工与布局。
　　4.知识产权保护成为产业生态良性发展的必要条件。知识产权是影响产业竞争力的核心要素。第三次工业革命强化了计算机软件等数字化作品在生产设计与制造中的重要性，从而改变了各种知识和信息的存储地。在 络环境下，各种数字化作品具有容易复制、传输方便和形态多样的特点，不同于生产设备等物化的知识产权，这类知识产权的创作行为、涉及的 会关系、权利内容等都更为复杂多样，这对于确定知识产权所有人和有关权属方面是一个挑战。在这一背景下，对各类侵权行为的确认以及各类知识产品的保护将变得更加困难。也正因如此，知识产权问题对产业生态的影响力加大，有效保护知识产权，成为影响产业发展态势的关键性条件。