工业4.0意味着从技术到思维的革命

美国机械工程师学会（ASME）理事长基思•罗（Keith  Roe）：工业4.0意味着从技术到思维的革命

先生们、女士们、各位朋友们，大家早上好，非常感谢大家，我是美国机械工程师学会（ASME）理事长基思•罗（Keith  Roe），也非常荣幸今天能够来到此次大会，我也感觉到非常地荣幸能够加入到豪华的这么一个嘉宾阵容之中，美国机械工程师学会在中国也有多年的相关的这样 一些业务和支持的活动，大家知道我们机械工程师学会也是主导和参与了一系列的机械制造和技术的革命和全球的工业革命的这样的进程之中，所以这里我想给大家 分享一下我们所倡导的一系列的革命性的技术。

首先想给大家简单介绍一下，智能制造的相关的一些概念，或者说美国针对智能制造提出来的一些项 目和相关的概念，以及美国的一些生态项目。也会给大家介绍一下我们面临的一些挑战。首先，我们现在在制造业领域也正在推进一系列的先进工程以及革命性的技 术，从生产车间、到最顶级的技术增长，需要打造这样全新的生态系统，更好地推出高质量的产品和定制化的流程，特别是在制造业领域，我们涉及数字和物理领域 的融合，也就是说我们的数字和物理世界的结合，很多人也叫做这是第四次工业革命。而这一个所谓第四次工业革命也给我们带来很多的机会，美国就此专门推出了 一些国家级的大项目，这些国家级的项目也是希望能够进一步能够去抓取我们智能制造技术以及新一代的技术革命，所给我们带来的一些在制造业和机械行业的一些 机会，最后去推动全球的技术革命，以及制造业的升级。

在全新的数字时代，我们有很多的愿景，随着大家对于制造的智能性的预期越来越高，制造 业的速度、产能、质量应该也越来越高，而相应来说随着产能越来越高，废物的处理以及废料的产生越来越低，这也意味着更高层级的流程制造和工艺水平，这是第 四次工业革命制造行业的重新定义。给大家举几个例子:

如图片所有示，大家可以看到GE通用电气，他们在沙特阿拉伯建立的这样一个智能照明系统，启用了全球最高效的燃气轮机和汽油系统来进行智能照明系统的制造，这里面包含了非常先进的世界级的培训中心。

另 外还想给大家举一个西门子的例子，科马和西门子公司为了汽车制造合作开发了数字工厂，还专门为数字工厂开发了一系列的模块化、自动化的设计生产工艺，从而 来改善物流，节省能源，减少占地面积。另外一个头条的消息，大家可能也知道了，就是有一个多用途的生产平台，这是一个美国国家级的项目，涉及到生物制造中 从头到尾的生物制药和疫苗生产的最顶尖的、最新的技术。而现在全球，包括中国、德国、日本、韩国、美国、英国等以及其他国家的这样一些工程师也正在进行这 样一系列的技术革命和技术演进，这些技术的演进对我们将带来怎样的影响呢？我们机械工程师协会和制造协会也做了很多的畅想，我们认为未来所有的零件都是带 有传感器的，设备与设备，零件与零件之间是互联的，所以在操作人员上生产线之前，这些传感器和设备自己本身已经知道今天的生产任务是什么了，它不再依赖人 工来进行生产流程和工艺，这是我们对未来的这样一个畅想
业内非常知名的专家RAS（音），他也对智能化生产和未来创新模式、商业模式的创新和变革 提出了很多的想法。他认为在21世纪我们会见证全新的工业生态体系的诞生，所以说智能制造实际上不光是制造企业的升级，同时也是进一步优化生产率、提升生 产效率、产能和经济社会的发展。

那么，我们如何能达到这样的愿景？回顾一下过去，在早期的工业革命和创新之中，我们经历了哪些路程？大家可 以看到跟全球其他国家一样，美国也经历过几次重大的技术革命，第一次工业革命美国从最老的时代带到了蒸汽机的时代，第二次的工业革命，从新定义和塑造了制 造业，特别是美国福特汽车公司的T款汽车的车型，带来了工业世界的革命，就是流水线诞生了。到了1950年代，制造业的速度和精准性有了更大的提高，这也 是第三次工业革命带来的优化结果。后来发明了计算机，一系列的工艺工程，有了进一步的优化。直到1960年代，80年代都产生了一系列的基于互联网，基于 计算机技术的这样一些革命。包括到现在我们所说到的3D打印，包括最新的空间技术，以及精益生产，精益制造，生产控制等等一系列的技术，都在帮助我们走向 最新的第四次工业革命。在这个过程中，大数据的分析也是非常强大的，基于全球不同的市场，采用大数据来做一些定制化的产品服务交付给客户。这一系列的技术 的变革，演进带来的结果，使得美国自从上世纪70年代以来一直保持在制造业出口中全球前5的强国地位。同时，我们也看到了中国的走势非常强劲，中国非常快 速高效引用一系列的最新的革命性的技术，特别是2010年之后，中国的制造业的发展是举世瞩目的。所以说全新的这样一个制造业的生态系统，也会应运而生。 我们在美国也一直在讨论，如何去搭建21世纪的制造业生态系统，从2012年我们就开始想这个新的生态系统的一些问题了。

最后一页，大家可 以看一下，在过去这几十年的一个演进，以及促使美国制造业集中的这样一个趋势，事实上，自从2000年以来，美国制造业从业人员迅速下降，相应的这样一个 岗位，从1980年以来失去7百万个工作岗位，从1900万的制造业工作岗位，下降到1200万，这里面有很多的这样一些因素，而我们的制造业的相关的输 出，从红色线条就可以看到我们的制造业的这样一个趋势，所以说我们行业面临很多的一些挑战，相关的这样的一些政府的人士，官员也在应对这样一些挑战。

我 们也意识到了制造业的衰退给我们带来了很多的挑战，可以看到，包括通用电器、福特、波音、哈雷戴维森（音）等等很多的这样一些原来很老牌的制造企业，把他 的制造业的工作岗位从美国迁移到其他的国家，而中国，在美国最新的制造计划之下，相信会有很多的制造岗位会回流到美国，我们也把制造业提升到了国家战略， 并且已经在2011年制定了国家级的制造业优化计划。

前面讲到了美国制造业的合作伙伴，我们现在的计划叫美国制造计划，这个美国制造计划里 面包含了这样的生态系统，这个生态的系统也包含了一系列的技术和枢纽，去引进更好的技术上的人才，工程上的人才来去共享资源，针对全球的一些问题给出解决 方案，而同时，对于有效的一些研发基础设施来说，我们也会更好地使用美国本土的制造和工程上的优势，以及人力资源的优势去进一步促进技术的推进。我们会进 一步将美国打造成为全球技术以及工程的枢纽，去建立和其他的国家的联盟，在制造方面建立更好的合作伙伴关系。

美国制造的计划正在实施中，从 60年代末以来，可以看到我们也取得了一系列发展，最初的时候ACME（音）有13000名的会员，而现在的会员数也出现了极大的增长，现在在美国，我们 有9大关键的组织，在资金支持、技术研发上，都有专业的投入，比如说我们专门有相应的DEMDI这样的协会，专注于数字制造和设计，而UFT这样的协会专 注于金属，而其他的协会也有自己专门研究的科目和目标。

接下来，介绍一下美国制造中增值制造这部分的概念。我们对于3D打印也特别的关注，所以2012年8月，我们成立了美国制造协会，也跟全球最顶尖的致力于制造业技术提升和3D打印等最新技术应用的协会以及国家展开了合作，推出美国制造这么一个项目。

第二个比较有影响力的协会就是数字制造和设计创新研究所，也就是DII，这个研究所是由100多家全球的会员组成的，2014年成立，我们专注于整个生产以及产品的全生命周期工艺的改进和技术的更新。

第三个，LIFT是我们轻量材料的协会，这是2014年2月份成立的，现在已经吸引了82家以上的成员。在美国，大家可能也知道，有传统制造的优势，特别是航空航天业。所以，这个协会一直专注于轻量材料的研发。

第四个，是美国动力这样一个组织，他们是专注于先进半导体相关材料研究的，这个组织由25个成员组成，这个组织的核心研发能力是专注于下一代电力电子制造以及半导体的技术。

第五个是高级复合材料研究所，这是2015年新进成立的研究所，这些高级复合材料事实上在未来的制造行业有非常广泛的应用，特别是对于油耗的降低，对于更清洁材料的应用来说，这些复合材料是不可或缺的。

第六个，是集成光电子协会，也是2015年成立的，现在已经有了124家以上的成员组织，专注于空间相关以及集成光电子学相关技术的研究，他们的研究实力非常地突出，特别是对于一些最新的光电子领域技术在糖尿病等医学医药领域的应用也是非常广泛的。

第七个，是柔性混合电子学学院，这是2015年成立的，吸引了160位以上的成员，他们专注于混合制造以及柔性混合电子的制造工艺，特别是更高级的电子、电力相关的一些技术研究。能耗非常之低，但输出非常之高，而且污染也非常低。

第八个叫织物和纺织品组织，今年刚在马萨诸塞州成立，专注于高级功能性的面料工艺的技术研究，同时也是消防中专用的材料，比如消防员服防火的材料和面料。

最后， 奥巴马总统在今年6月份的时候也刚刚在全球宣布成立了智能制造研究所，专注于智能传感器、智能制造系统，与全球的合作伙伴一起致力于制造效率的提升。

除 了前面讲的这9个协会组织，明年，包括后面10年，我们还有45个研究所会成立，比如说制造环境、机器人技术研究所、先进生物制造技术研究所、模块化化工 强化研究所，以及专注于减少实体能源和减少排放材料的相关材料的研究所、专注于工业研究的机构等等。而这些组织机构实际上也是全球性的，我们也非常希望和 全球其他顶级的研究所进行合作。这些组织将共同为我们的第四次工业革命，以及美国先进制造的项目提供动力。

而对于美国机械工程师制造协会来说，我们目前在全球一共有13000多的会员，致力于全球制造技术，以及工艺的演进和革命。

我 们希望能够整合全球的资源，跟大家一起通力合作来应对全球的挑战。比如我们世贸组织之间有非常紧密的合作，跟全球的工程师，特别是机械工程师搭建了非常成 熟的网络，提供一系列的培训以及指导性的课程，并提供相关的辅助工作。同时，我们也支持一些公共政策的推出，比如说上个月，在我们议会所推出的最新的国家 级政策和指南中就引入了我们工程师协会的一些意见。

2015年9月份，我们也重新调整了战略焦点去适应制造业最新的技术趋势，对此，我们还 成立了制造业的专门小组，去专注于各个领域的最新研究。特别是在机器人、清洁技术，以及生物工程领域的技术，当然这些技术的演进可以进一步的去帮助制造企 业整体制造业水平的提升。另外还包括大数据分析、人工智能、网络安全、可持续发展材料、纳米技术、设计、工程等等。可以看到，这一系列的技术与专业的组织 结合在一起，我们就可以跟全球最顶尖的工程师、组织一起搭建全球性的制造网络。在标准方面，其实我们有很多的输入，有全球性关注于标准化的规则，这也是我 们协会的一个重中之重。我们也在美国制造这个项目之中，去推出最新的行业性标准，特别是制造业的行业标准，同时推出相应的先进制造和智能制造的一系列路线 图。包含了数字化制造、绿色制造、先进工业机器人等等一系列的制造标准。

当然，我们也深刻地意识到，我们所处的这个世界面临着一系列的挑 战。我们前面已经介绍到了很多的技术性挑战，除此之外，还有一些非技术性的挑战。失业率提升、老龄化问题等等，特别是随着技术工人的数量越来越少，这些都 会对制造行业、会对整个人类社会的发展带来重大的威胁。所以，从公共政策的领域要去意识到这些困难和挑战。

而我们的机械工程师也在不断地应对变革和挑战，同时接手了一系列的任务，特别是数字工程师，他们不仅在物理的世界，而且在数字模拟世界、虚拟世界，以及传感、控制和数据分析等方面，都必须有相应的效率提升，这有赖于技术的进步，也有赖于他们专业的能力的提升。

所 以说，通过一系列的以上的介绍，我们准备好迎接第四次工业革命了吗？在世界经济论坛上，我们也进行了很多的讨论，世界经济论坛的主席提到，从人类历史的角 度来看，变化是非常深刻的，从来没有一个阶段隐藏着那么大的希望和潜在的风险，然而我们担心的是，决策者往往以传统的线性的而非破坏性的思维，太过直接的 关注而不能直接去进行战略性思考。而事实上，只有应用创新的力量才能塑造我们的未来，这需要改变我们的文化，改变我们的社会形态，甚至是改变我们的生活方 式。这意味着不光是技术上的革命，还需要我们在思维上进行革命。所以说，全球的制造业工程师、制造业的人群都应该意识到这样的问题，这样才能迎接好第四次 工业革命，谢谢。