十幾年前德國提出工業(yè)4.0概念以后，中國制造業(yè)是最積極的實踐者，對智能制造投資力度之大不說舉全國之力，和歐美日韓任何一個經(jīng)濟體相比也夠得上天量資金投入了。按理說應(yīng)該已經(jīng)實現(xiàn)了張教授所謂的“清場式遙遙領(lǐng)先”，但事實卻并非如此。

我們過早地“梭哈”了一個“偽第四次工業(yè)革命”，當(dāng)我們“清盤”離場之后，下半場更大的賭局才開始：門檻更高，籌碼更大，規(guī)則更復(fù)雜，限制條件也更多。所以跟了兩把就下桌了。

本文觀點及邏輯

“工業(yè)4.0”沒有提出足以開創(chuàng)一個時代的理論或技術(shù)遠景，與前三次技術(shù)革命沒有可比性，因此算不上“第四次工業(yè)革命”
由于過度關(guān)注“工業(yè)4.0”，導(dǎo)致同時期的同樣重要的制造技術(shù)新趨勢被忽略，其中就包括與AI相關(guān)的“生成式設(shè)計”
大量的資金和社會資源被引導(dǎo)至制造環(huán)節(jié)，原本極度欠缺的工藝和設(shè)計能力沒能即時加強，導(dǎo)致中國制造業(yè)創(chuàng)新不足但產(chǎn)能過剩的問題更加尖銳；
生成式人工智能獲得突破后，收益最大的是設(shè)計和工藝環(huán)節(jié)，之前人腦無法想象的新結(jié)構(gòu)和新方法都將被AI輕而易舉地創(chuàng)造出來。而這恰恰是中國制造欠缺的。
人類無法通過“逆向工程”獲得由AI生成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路，也就是說AI的設(shè)計無法“山寨”。即便反求獲得了外形參數(shù)，模仿的速度也跟不上AI創(chuàng)新的速度。
如果10年前沒把眼光鎖死在“工業(yè)4.0”，也許“生成式設(shè)計”，“自適性拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化”，“智能材料”，“輕量化設(shè)計”等概念會百花齊放。
正文

仔細想來，我也算是最早蹭到“工業(yè)4.0”流量的那波人。工業(yè)4.0概念發(fā)源于德國，弘揚于中國，所以2012年之后就有大量的來自高校，政府，企業(yè)和投資界的同胞到德國考察工業(yè)4.0項目。當(dāng)時我還在MAKA做非標設(shè)備，所以就提了個MAKA 4.0概念，其中包括設(shè)計4.0，工藝4.0和工廠4.0。業(yè)內(nèi)反響還不錯，當(dāng)時高峰期幾乎每周都要接待國內(nèi)的參觀團，也是給老東家免費做了多年的市場推廣。

但是到了14年左右的時候，德國制造和工業(yè)4.0開始被神化和過度吹捧，以至于中國制造企業(yè)和政府都認為工業(yè)4.0是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必經(jīng)之路，自“工業(yè)機器人熱”后，全國上下相繼開始了“工業(yè)4.0熱”，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱”和“智能制造熱”。都是對制造環(huán)節(jié)的過度關(guān)注，其中缺失了“設(shè)計”和“工藝”。

作為一個有良知的工程技術(shù)人員，蹭熱度的同時我還是會不斷地給工業(yè)4.0潑冷水，每次給企業(yè)和機構(gòu)的報告里都會客觀地指出工業(yè)4.0的局限性。以至于有一次聽課的領(lǐng)導(dǎo)直接否定我的觀點，他認為工業(yè)4.0和智能制造已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略層面，是不容置疑的。好在游學(xué)主辦方大都接受不同的聲音，仍然會陸續(xù)介紹企業(yè)。

工業(yè)4.0不等于第四次工業(yè)革命

這其實也是我多年以來的觀點。最先由SAP拋出的工業(yè)4.0概念其實都是為其產(chǎn)品的市場推廣服務(wù)的。比如當(dāng)時SAP剛剛推出的HANA企業(yè)數(shù)據(jù)庫，所以SAP對工業(yè)4.0的描述偏重“大數(shù)據(jù)”，“數(shù)據(jù)挖掘”等應(yīng)用；西門子那時候已經(jīng)重新整合了“博圖”平臺，實現(xiàn)了由虛擬PLC控制數(shù)模的運動，即所謂的“軟件/硬件在環(huán)”。虛擬調(diào)試系統(tǒng)MCD成功后，西門子就立刻提出了“數(shù)字孿生”概念。“工業(yè)4.0”火爆全球后，就整合了CPS，IoT等應(yīng)用打包成西門子的工業(yè)4.0概念推向市場。

雖然其中有一些概念和應(yīng)用還不錯，但是絕對夠不上“革命”的力度。

第四次工業(yè)革命應(yīng)該是人工智能大范圍的應(yīng)用

“我們可以用“嚇尿程度”來評估目前是否正在進行第四次工業(yè)革命。假設(shè)我們讓瓦特通過時間旅行穿越到1930年代的美國，那么他多半會被燈紅酒綠的夜生活和穿梭往來的汽車嚇尿；如果讓愛迪生穿越到90年代，他也多半會驚訝于各種電子產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)，盡管他是電氣時代偉大的發(fā)明家，但穿越之后也只能在信息時代做個普通人；要是讓圖靈穿越到現(xiàn)在，想必他一下子就能理解我們現(xiàn)在所處的信息社會的運作方式，不出幾個月他就會再次成為信息領(lǐng)域頂尖的高手。所以如果想讓圖靈驚掉下巴，還需要更加顛覆性的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命，可見真正意義的第四次工業(yè)革命尚未開始?！?—-《2021，和工業(yè)4.0說拜拜》

“工業(yè)4.0理論”（姑且稱它是一種制造業(yè)發(fā)展的理論吧）最大的缺陷就在于它對正在發(fā)生的第四次工業(yè)革命和科技革命缺乏遠見。只看到了當(dāng)下成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對人工智能，新材料，新工藝等有可能顛覆現(xiàn)代制造業(yè)的技術(shù)和理論缺乏想象力。—-《2021，和工業(yè)4.0說拜拜》

第四次工業(yè)革命真正的主角可能是“生成式設(shè)計”

早在工業(yè)4.0如火如荼的2015年，空客的一個隔斷設(shè)計在很多展會上亮相，也獲獎無數(shù)。就是下面圖中的復(fù)雜且極具美感的結(jié)構(gòu)。

仿生隔墻采用生成式設(shè)計進行了優(yōu)化，在保持相同穩(wěn)定性的同時，重量大幅減輕。下面的視頻可以便于理解生成式設(shè)計的過程。

總體來說，設(shè)計師先規(guī)定了優(yōu)化范圍和約束條件，讓計算機在這個隔斷的輪廓線上，按照一定距離設(shè)定節(jié)點，再把節(jié)點之間連線。如果所有節(jié)點之間都設(shè)計連線，那么結(jié)構(gòu)剛性倒是很好，但是支撐桿太多，重量太大；如果減少支撐桿的數(shù)量，經(jīng)濟性會變得更好，但是結(jié)構(gòu)剛性也會相應(yīng)減小。于是，之間的取舍平衡編程了問題的癥結(jié)。生成式設(shè)計其實就是通過遺傳算法，生成合適的參數(shù)組合，再用仿真計算篩選出優(yōu)秀的參數(shù)組合。最后給設(shè)計師若干組合理的設(shè)計方案，有設(shè)計師做最終的判斷。

程序最終生成了100多個可行的方案，用戶可以根據(jù)優(yōu)化目標做篩選。空客這個項目最重要的評價指標是剛性和重量，因此最終在功能，成本和美感之間做出了最佳的平衡。這種設(shè)計人類是無法完成的，而且同樣嚴重依賴算力，因為每生成一個方案，就要對其結(jié)構(gòu)進行仿真計算，而且優(yōu)化的目標不同仿真的參數(shù)也就不同。所以整個過程非常耗時，也消耗資源，普通企業(yè)難以承受，也只能靠云計算訂閱軟件服務(wù)。