摘 要：第四次工业革命正以迅雷之势迫近到我们面前，作为担负实现中华民族伟大复兴重任的当下国人，必须要抓住这次机遇，本文就对历次工业革命进行分析，以史为镜，指出我们的应对之策。文章首先对前三次工业革命的历史演进过程进行特点总结，并进行比较，理出历次工业革命的内在驱动因素；然后将当时的中国与三次工业革命的发源地进行比较，得出经验教训。接着分析第四次工业革命的特点，以及提出我们要抓住这次机遇需要采取的应对之道。文章在最后总结说明全球各老牌工业国都在努力把握第四次工业革命的机遇，我国面临重大战略压力，而且必须抓住本次机会才能实现中华民族伟大复兴。
关键词：第四次工业革命；演进；能源革命；工具革命；应对之道
中图分类号：F124 文献标识码：A 文章编号：1672-5247（2017）02-0115-04
Abstract：The fourth industrial revolution is quickly close to us，as taking responsibility of the great rejuvenation of the contemporary Chinese，we must seize this opportunity，this article carries on the analysis of previous industrial revolution，taking history as a mirror，we pointed out the countermeasures.Firstly，the historical evolution of the industrial revolution of the first three features are summarized，and compared the internal driving factors of previous industrial revolution；and then compare the China with three times the birthplace of the industrial revolution，draw lessons.Then，it analyzes the characteristics of the fourth industrial revolution，and puts forward the countermeasures we should take to seize this opportunity.At the end of the paper summarizes the global old industrial countries are trying to seize the opportunity of the fourth industrial revolution，China faces great pressure of strategy，and must seize this opportunity to realize the great rejuvenation of the Chinese nation.
Keywords：the fourth industrial revolution；evolution；energy revolution；tool revolution；coping
1 引 言
我們现在所处的时代，是信息大爆炸时代，这个时代以计算机+互联网为基础，在它们进入到人类经济活动的主要阵地——工业后，引发了当时的新的工业革命。而这一切巨变的起点，就在1947年，那一年，英国人Shockley发明了晶体管，当时的人们虽然知道这项发明很伟大，但谁都不会意识到它会成为议论新工业革命的起点。从晶体管、集成电路到VLSI（超大规模集成电路），在摩尔定律的引领下，工业时代在一路前行。经过近70年的量变后，在最后的十年里，引发了科技领域最为宏大根本的质变。从2006年前后开始，一大拨新兴技术就像一口沉寂了多年的火山一样集中喷发了，大数据、移动互联网、物联网、云计算、机器人、3D打印、人工智能等技术迅速崛起，而且正在以超越一切的速度改变着我们的生活方式[1]。而最近几年，就像上一次工业革命一样，这些新兴信息技术又一次开始冲击作为人类活动主阵地的工业，带来了一场新的工业革命，这就是第四次工业革命。此轮工业革命必将像前三次工业革命一样深刻的促进社会的进步，并将颠覆我们现在所熟知的一切。
2 前三次工业革命的演进历程
严格意义上说，工业革命一词并不是伴随着第一次工业革命而来的，最早是由恩格斯提出来的。在1845年出版的《英国的工人阶级状况》一书中，恩格斯对工业革命一词做了科学的总结，认为她是生产技术的巨大革命，也是生产关系的深刻变革，在那之后，不同的专家学者对工业革命的实质做了进一步的补充和完善[2]。
第一次工业革命也称为蒸汽机革命，发生在18世纪60年代到19世纪中期，严格来说，它是以1764年珍妮纺织机的发明为标志的，因为这是人类第一次用现代意义上的机器进行工业化大规模生产。客观说，蒸汽机的发明只是一项技术进步，真正让工业革命变为现实的，是蒸汽动力在工业生产中的全面广泛应用，并由此引发工业领域的一系列革命。一项新技术应用于产业是一项复杂的社会进化过程，这里边有它的内因和外因的同时作用。第一次工业革命发生的内因就是在蒸汽机发明之前，人类就在包括纺织、采煤、冶金等的工业领域发明了可用于规模生产的机器，蒸汽机正好有效解决了动力问题；外因就是英国的圈地运动产生了大量的劳动，海外殖民也积累了足够的资本，手工业的发展积累了足量的熟练工人。内外因结合，技术革命与行业相融合，把人类带入了蒸汽机时代，并引发工业领域的第一次全面颠覆。
第二次工业革命也被称为电气革命，从1870年到20世纪中期。与第一次工业革命不同，虽然第二次工业革命也是由技术进步引发的，但它的引发却是从能源领域开始的——电学理论的不断完善。1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，随后发电机（德国人Siemens于1866发明）和电动机（比利时人Gelam于1870年发明）诞生，电能与机械能可以互相转化，电力开始用于驱动马达带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。随着供电与用电场所距离的不断增加，远距离输配电技术开始出现，电气工业蓬勃发展，电力在生产和生活中开始广泛应用，1859年法国人勒努瓦发明内燃机，实现化学能和机械能的互相转换，动力源得到极大释放，于是引发生产工具的革命，汽车和飞机等交通运输工业得到发展。1888年，德国物理学家Hertz在柏林科学院首次证明电磁波存在，促使无线通信的诞生。从此，人们突破时空界限，开始一个全新的通信时代，而这也为第三次和第四次工业革命的发生开创了基础性条件。总结第二次工业革命，正是由于电能和化学能的发现，开启了一个能源爆炸的时代，引发了生产工具和交通运输工具的革命，进而引发连锁反应，最终使得整个工业领域发生了根本性的变化，进入电气时代。从前两次工业革命的发生演变，我们也基本能看到能源和生产工具之间以及对整个工业发展的作用：由于生产工具对能源具有绝对依赖性，无论是哪方面发生革命性变化，都会引发另一方面发生革命性变化，也就是说，能源革命和生产工具革命犹如引擎一样，会引发其他工业领域的连锁反应[2]。
第三次工业革命又被称为计算机革命，是以计算机、原子能、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，时间从20世纪中期第一块晶体管的诞生到我们所生活的这个时代。从1946年2月，世界上第一台电子数字计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学诞生，到1980年，个人计算机开始得到普及，而后由于人类对互联互通的本能渴望，促使了互联网诞生。随着计算机技术与工业的结合，引发了工业领域的巨大变革。在生产领域，基于PLC的自动化技术在1974年被发明出来，随着C语言的诞生，使得复杂控制策略可以直接命令到工业设备。在研发和生产管理领域，计算机业获得广泛应用，CAD/ERP/CAM/PDM等软件系统被引入到工业领域，使得工业设计和生产更加精准。随后，机器人辅助装配等装配自动化的出现，大幅度提高了质量和生产效率，生产方式从大规模生产演进到大规模定制阶段。能源方面，随着计算机运算速度的不断攀升，原子能被开发和利用起来，并不断应用到日常生活。随着计算机技术的不断发展，网络通信技术也快速发展，地球上的人被紧密的连在一起，地球村的概念已经深入人心，所有的信息都可以即时暴露在所有人面前，所以我们又称第三次工业革命为信息时代。第三次工业革命带来的影响是巨大的，它让社会生产力得到极大提升，产业结构向服务业转移，国际经济的互相依存更加紧密。
三次工业革命的对比如下表所示，从标志物、技术依托、生产模式、对人类的影响等四个角度入手比较。
3 前三次工业革命与中国
人类之所以能够构筑文明，就是因为人类社会立足于历史经验，并重视历史经验所产生的意义。唐太宗曾经说过，以史为镜可以知兴替，我们研究前三次工业革命，就是为了理清楚过去三次革命的历史脉络，以此为鉴，更好的去把握未来的发展趋势。
人类社会的进步，始终是一部世界各国你追我赶的发展史。在第一次工业革命之前的上千年间，中国无疑是全球范围内强有力的引领者。英国学者彼得·马什考察发现，1750年，中国在全球制造业产值中所占比重约为三分之一。
发端于英国的第一次工业革命，使得制造业以英国为核心大规模地组织起来，西欧国家同中国的差距不断缩小。特别是，英国最终赶上并超过中国，成为全球经济实力最强国。前两次工业革命阶段，欧美等少数国家普遍领先于世界其他国家的格局形成。
而与此同时，在第一次工业革命之后，中国发展的步伐明显慢于西方各国，并最终被许多西方国家赶超，这一过程发生在整个近代中国。列强在同期凭借经济与军事优势对中国的入侵，更令中国的经济发展雪上加霜。
我们来对比一下前两次工业革命时期的中国与当时的工业革命发源地。
经过对比，我们可以发现，由于中国没有抓住工业革命的机遇，导致与世界其他强国在工业化水平上的差距不断拉大。英国、德国等国家在前两次工业革命中积累了大量的工业化经验，已普遍实现工业化，而当时的中国还在为民族解放运动做出巨大的牺牲，更何谈谋求工业发展。
中国的工业化启程应该是从1949年新中国成立开始。1949年新中国成立后，开始恢复工农业生产，从1953年开始执行的国民经济发展第1个五年计划标志着新中国工业化进程的起步。在此期间，我国借鉴前苏联的发展模式，以优先发展重工业为基本战略，实施从苏联引进的156个工业建设项目，创建了大量国有企业，建立了高度集中的计划经济管理体制，保证了通过高积累集中大量资金以进行大规模重化工业投资和建设，从而奠定了我国工业化的基础。1958年掀起的“大跃进”运动，形成盲目蛮干之风，再加上苏联专家撤离、连续三年自然灾害，使我国本来脆弱的工业体系遭到一定程度的破坏。但这还不足以影响我国的工业化进程，造成更大影响的是“文化大革命”，它使我国工业、农业、文教、卫生各个方面都遭到很大破坏，工业生产停滞甚至倒退。而与此同时，作为第三次工业革命发源地的美国，利用远离二战主战场的优势和二战后的秩序真空期，迅速成长为新的世界霸主；日韩等国抓住第三次工业革命机会，也迅速成长起来。可以说，从1949年到1978年，我国同世界的工业化水平差距处在一个不断缩小而后又不断拉大的过程[4]。
前三次工业革命，中国被落在世界后边。其中，前两次工业革命让中国陷入了落后挨打的尴尬局面，第三次工业革命中国很早就有所觉醒，当时中国研制出的第一台计算机DJS-130基本与日本研制的计算机同步，但是由于历史原因，到了改革开放的初期，中国在计算机的硬件和软件方面就全面落后了。我们只是搭上了第三次工业革命列车的后半节，而且也并不是最快搭上这部快速列车的乘客。从1978年改革开放之后至今的30多年间，伴随着全球第三次工业革命的持续演进，我国努力发挥改革红利、人口红利等的优势，在经济发展的各个层面大幅度缩小了同西方发达国家之间的差距，成为全球第二大经济体，在并在某些产业领域赶上甚至超过了发达国家的水平。但即便改革开放到今天，也僅仅才有30年时间，这30年时间我们的工业只是依赖劳动力优势，勉强使我国成为了生产制造大国，但在高端设备领域，跟国家最高水平差距还是很大。
那么，中国会错过第四次工业革命吗？我们能不能搭上这一轮革命的列车，从而彻底实现工业现代化？这并不是一个看起来虚拟自设的问题，而是一个很现实的问题，关系到我们这一代人能不能实现国家的伟大复兴。
4 第四次工业革命
不管你有没有做好准备，第四次工业革命正在以极其迅猛的速度袭来。正如前三次工业革命一样，第四次工业革命必然造就社会的极大进步，同时缔造新的国际格局。与第一次工业革命发生以来的任何历史时期相比，中国从没有离一场新工业革命的距离如此之近。面对此次新工业革命，中国正面临着前所未有的参与乃至引领的历史性机遇。
与以往三次工业革命相类似，我们依然可以从能源革命和工具革命方面入手来把握第四次工业革命。
4.1 工具革命——智慧生产工具及机器人革命
大数据、云计算技术、移动互联技术、3D打印、机器人等信息新技术的综合性运用导致的结果就是智慧工厂和智慧生产的出现。同时，在第三次工业革命中积累的信息技术财富和数据财富导致了智慧工业的出现，“智慧”已经无处不在的渗透到我们社会的各个角落，而这其实也就是第四次工业革命时代的一个特征：设备已具有一定智慧，具备跟人进行互动的能力。通过大数据、云计算、移动互联，智慧已经能够像能源一样流通到人类生活、工业制造的各个环节，形成一种能够自主采集数据、自主处理数据、自主决策、自主组织、自治自维护的智慧生产工具[2]，这其实就是一种网络化协同制造。
而作为智慧生产工具代表的工业机器人，已逐步得到广泛应用。从未来的需求看，智能工业机器人要具备与相关设备交互的能力，以及与产品交互的能力，要能够实现自动的调整和优化，最终实现个性化产品的高速高精度的生产。未来，制造领域的生产工具将会完全由智慧工具代替，本质上这跟第一次工业革命中蒸汽动力代替人力、畜力、水力一样，会极大的促进社会生产力的提升，把人类从这些领域中释放出来。
4.2 能源革命——新能源与智慧工业紧密相连
除了生产工具领域在不断突破不断升级外，能源领域也在发生着革命性的变化，可再生新能源已经开始规模化使用，太阳能、生物能、水能、风能、潮汐能、洋流能、化工能，越来越多样化的可再生能源被人类驯服使用。未来的能源革命也不仅仅是解决能量来源的问题，还包括能源的开发与生产、能源的传输、能源的利用以及储能问题。能源按需供应就是其中一个重要话题，如何在能量使用中减少能量的损耗，而智慧电网就是解决这个问题的关键——通过建立在高速通信网络基础上的传感、测量、控制、决策网络，实现电网的高效、可靠、安全、经济、环保等目标。同时，如何把分散的多种多样的风电、太阳能电等新能源电力并网、储存管理，将富余的能量储存起来，用能高峰再释放出来，也是未来能源革命中需要解决的。在未来，每个企业、每个家庭，都可能参与电力生产和电力平衡，这就是分布式的发电、储能技术[2]。
未来无疑是一个能源革命的新时代，一个融合了新能源、新工业、新技术的全新时代，而新能源革命也不是独立的，它是第四次工业革命的引擎之一。
4.3 生产模式革命——个性化量产代替规模化生产
个性化是未来需求市场的一种常态，个性化需求在第三次工业革命中开始被关注，但并未很好的解决，尤其是在我国，由于需求阶段的滞后，导致产品多是一种标准化产品。未来的产品将是微观上标准，宏观上个性。在表1中我们就讨论过，第三次工业革命对应的生产方式是大规模定制化生产，但不能够满足每个人之间的绝对不同。而个性化量产的根源就在于我们每个人的绝对化个性化需求，而按照传统的流水线生产，个性化与量产之间似乎是一对天然的矛盾体，因为标准化才与规模相对应。按照以往的生产方式，个性化量产就意味着成本的无限制扩大，所以，要实现个性化与量产的同时满足，必须对生产方式、生产工具和生产组织做出改变。
智慧工厂、机器人、3D打印技术的结合则可以解决个性化与量产的这种矛盾。个性化产品来源于个性化的设计，由于在智慧工厂，从设计到生产资料、生产设备再到产品之间已经建立了信息交互和自知生产的模型，个性化需求可以自动生产个性化设计，在生产环节它又能够与生产设备、生产资料配合进行自治生产[2]。这一切的实现，都需要在设计数据、生产资料、生产设备、产品之间建立智慧的连接，同时这些元素本身也必须智慧化，其中机器人和3D打印在其中的关键作用自不用说。
新技术、新工具必然导致新的生产方式的出现，而新的生产方式又恰好满足了新时代个性化人类的个性化需求，个性化定制式量产模式是新时代的需求。
5 我們面对第四次工业革命的应对之道
在前边我们已经分析过，中国几乎全程缺席了前两次工业革命，而这导致我们国家长达一百多年的屈辱历史；第三次工业革命时，中国也仅仅是抓住了它的尾巴，赶上了最末一班车，权作是参与者、被影响者。历次工业革命的历史已经证明，谁能更好地把握住第四次工业革命所带来的机遇，谁就将获得更好、更快的发展助推力，对于世界各国而言，都是同样的道理。那么，作为经历了改革开放后经济持续快速成长、已经位列全球第二大经济体的当今中国，如何才能最大限度地把握这次工业革命所带来的历史性机遇，从而实现中华文明的伟大复兴？
客观的说，中国的工业发展真正开始于改革开放，到今天为止不过三十多年。经过三十多年的发展，我们虽然逐步摆脱了农业国的地位，从经济规模上已经做到全球第二把交椅。但由于发展阶段的原因，我国工业依然是大而不强，大而不优，总体处于中低端水平。我们的很多工业处于加工组装的产业链低端，增值分成较低，创新也以表面浅层创新为主，处于创新链的外围。说白了就是，我们的38万制造型企业大多都刚刚处于工业1.0、工业2.0的水平，现在突然发现工业4.0升级已经就在眼前，大家有点不知所措了，究竟该如何应对？笔者认为可以从这几方面入手。
5.1 补足短板
西方国家在工业上的积累可以上溯到1764年，到现在已经有250年的历史，我们才只有30多年的真正积累，已经取得了现在的成就，我们首先应该感到自豪，对以后的发展充满信心。历史原因造成了我们现在的工业状态，导致我们要直接从劳动密集型向智能制造型升級，这其实是一种机遇，一种弯道超车的机遇，抓住这个机遇，我们就可以站在巨人的肩膀上，一次性把前边欠下的帐都还上。中国有38万制造型企业，全是处于这样一个转型阶段，这么多企业是需要装备提升的，他们只有两个结果，要么提升上来，要么被社会淘汰。所以补足短板是当务之急，我们的装备制造企业尤其是机器人企业要抓住这个大时代机遇，充当时代的先锋，在多个领域，实现关键技术的赶超，协助制造型企业补上这个最短板，助力国家实现“中国制造2025”。
5.2 加大创新
面对第四次工业革命的狂潮，创新是根本出路，要以技术创新、商业模式创新、制度创新、组织创新等驱动社会各部门迈上新台阶，跟上第四次工业革命的步伐。
首先，要发挥我国工业部门基础雄厚、门类齐全和我国市场需求容量大、层次多这两大明显优势，寻找技术革新的多点突破和整个工业体系的创新，这种突破和创新不是要遍地开花和工业体系的每个细小领域都去寻求颠覆性的变革，撒胡椒面式的做法终究是无法实现创新突破的。我们的多点突破，需要特别强调将创新资源的投入集中起来，聚焦于若干关键技术领域，寻求核心技术开发及其应用的历史性突破。而工业体系的创新突破，要从基础研究到应用研究，以及后续的技术开发与产品开发，都要点面结合，在关注全面发展的同时，尤其要寻求在关键点上的突破。
其次，要真正发挥我们社会主义制度的优越性，通过制度创新来驱动产业发展。制度的创新最终还是要通过市场反映出来，而市场的一般规律就是：奖励什么，得到什么。制度的一般体现就是政策，我们的产业政策要从选择性政策为主转向功能性政策为主，要从支持大型国有企业为主转向一视同仁，要从事前审批、以批代管转向事中事后监管，更多采取事后奖励、市场采购等形式，尊重市场公平竞争。
5.3 统筹规划
高铁产业的发展就是政府主导、全国一盘棋的最成功案例。由于主导唯一、目标明确、战略统一，高铁产业通过10年时间完成了“逆袭”，直接把高铁打造成中国名片，并且在国际产业格局中独孤求败。相比较而言，汽车行业则就是负面典型。我国的汽车产业早在上世纪80年代初即定下了“市场换技术”的发展战略，但到如今还是没能发展起来，原因就在于我们国家整个汽车行业缺乏规划，全国200多家汽车厂，除西藏以外的省都有汽车厂，但没有一个汽车厂做大，只有一半产能超过三万台。最后形成了以武汉为首的法系标准、以广汽为首的日系标准、以一汽上汽为首的欧标、以北汽为首的联合国部队（同时拥有德国标准、美国标准、日本标准和韩国标准生产线），导致我们国家汽车行业的标准化都做不成了。这就说明统筹规划的重要性，要发挥我国“全国一盘棋”、资源动员与整合能力强的优势，集中优势资源寻求多点突破。
相对于欧美日等发达国家来说，我国有自己的制度与体制优势，能够在清晰的顶层设计指引下集中力量办大事，能够实现全国上下高效率地围绕共同目标大力推进具体工作。为此，在坚持市场在资源配置中发挥主导作用的同时，我们要努力把这一层面优势发挥出来，立足关键技术突破进行顶层设计，并以此统筹、引导相关工作，建立各类资源集聚、发挥最大效用和获得必要回报的长效机制，引导关键领域、核心技术创新所需要的资金、人才等实现大规模局部集聚，这将有助于我国在第四次工业革命相关的若干技术领域快速地、更好地实现赶超和引领。
6 结 论
面对第四次工业革命，整个地球村都在磨刀霍霍。欧美发达国家无疑希望充分把握这次历史性的机遇，发挥他们在高端技术、高端人才和品牌等方面已经积累形成的优势，努力在新一轮全球经济增长中继续保持并伺机扩大引领优势地位。在他们看来，拥有高科技技术、高技术人才的发达国家将再次在产业发展中全面居于主导地位，发达国家和发展中国家之间的差距将因此加大。而对中国来说，面对我们在工业基础上欠下的帐，只有付出更多努力，赶超全球领先的发达国家，成为本次工业革命的引领者，站在时代的前列，才能避免沦为时代弃儿，避免历史悲剧的再次发生。
第四次工业革命必将是一场无烟的战争，战场已然就在眼前，战争的号角已经吹响，作为装备制造企业，我们没有别的路，唯有把握形势，做好自己，努力成就智能装备的民族品牌，为我国实现中华民族的伟大复兴之路添砖加瓦。
参考文献：
[1] 杨青峰.智能爆发·新工业革命与新产品创造浪潮 [M].北京：电子工业出版社，2017.
[2] 杨青峰.智慧的维度·工业4.0时代的智慧制造 [M].北京：电子工业出版社，2015.
[3] 杨青峰.智变·新工业思维 [M].北京：电子工业出版社，2016.
[4] 张国顺.新中国工业化进程与安全生产 [N].安全与环境学报，2011（02）.
作者简介：玄甲辉（1987—），男，山东泰安人，硕士研究生，工程师。研究方向：高端智能装备制造；孟凡文（1987—），女，山东日照人，硕士研究生，工程师。研究方向：高端智能装备制造。
