1.2.1互联

若给“互联”明确定义，就是把各种不同功能的系统连接在一起，同时提升整体的性能和品质，通过整体的简化实现削减成本的举措。

例如，从采购原材料到生产、品质管理、物流、售后服务等，各种不同环节形成的供应链全部连接在数字化空间上，对返工、报废的原因进行分析，这些问题的解决便可提高生产效率。还有，针对产品所有的基本性能，都通过构成要素的零部件、模块、系统的相连而呈现出来，包括提升性能，连研发效率快速提升也可奇迹般地实现。这些都是“信息物理系统(CPS)”的具体表现。

其他的举措或做法，是把现实世界的产品和工厂全部高精度再现到虚拟空间上，用来进行性能试验、功能验证。也就是说，产品的零部件、模块或工厂所有的装置全部连接到数字化空间之中，实现整体的仿真。这是“互联”的另一种举措——“新品质的连接性”。

1.2.2替代

“替代”是指投人多功能智能机器人、3D打印、自动搬运车等，替代复杂或繁杂工作的“智能机器人与智能机器”的举措。由此，人可以实现对产品和服务创造附加值工作的专业化。而且，人与机械作业的合计时间也会有所减少，缩短了产品上市的时间。

用电动化、可再生能源的高效利用替代传统的石化能源，避免能源消费的“能源、能效、去中心化”的举措也在广泛公开地推进。其具体做法是：将液压驱动装置电动化以提高能源效率，以及提高可再生能源的商业收希，并使其讲一步普及。

所谓的“虚拟·产业化”，是指工厂建设前，事先将工厂整体都进行仿真处理，再用模拟方法对工厂的生产效率和使用方式等进行反复斟酌的举措。这种举措可以避免工厂建设过程中的返工和建成后的不适用。

1.2.3创造

最后一个理念是“创造”，其举措几乎全都集中在“大数据”的有效运用方面。在工业4.0中，从各种传感器收集来的数据作为大数据上传到云端，再进行大数据实时分析，不断提供实现生产效率最大化的信息。

根据制造产品的不同，自动重组生产线，随时找到瓶颈并及时解决。事先预测维修的时间，使工厂停机的时间几乎为零。同时，也可降低维修成本。再则，在对过去趋势解析的基础上，借助数据科学人员的力量，预测客户需求的举措或做法也得以发展。尤其是把已收集的数据反馈给研发和生产部门，商品和服务的附加值因此会得到大幅度提升。这些举措或做法的特征是，有效数据储存越多，经验越丰富，精准度也越高。改变数据的组合模式，还可能产生新的价值。  1.2.4与此前的巨大差异

上述提到的任何一种举措本身都绝对不是革新。它们与供应链管理(SCM)、准时制生产(JIT)、系统仿真等这些过去倡导的各种理念颇为相似。

不同之处有三点。第一是举措的规模、对象范围的广度。以往只把产品或工厂的一部分作为对象，这次是产品和工厂的全部，而且扩展到了上下游更多的产品和工厂。并且，从以往部门内部封闭运作转化为公司内多部门之间的协同，进而扩展到公司外部合作方。再则，对生产效果的评估已从产量的核实转变为对未来的预测，而且其准确度大大提升。

P4-5

彭瑜：上海工业自动化仪表研究院教授级高级工程师、PLC open中国组织名誉主席、工信部智能制造标准化体系建设工作组专家、中国智能嗣造综合标准化工作组专家、智慧工厂研究院首席专家顾问

制造业的转型升级是工业发达国家和新兴发展中国家冲破世界性的经济低迷困局的持续性目标。但因基础不同，发展水平的差异，国情和发展环境的区别，选择的重点、路径和策略有很大不同。自2013年以来，有关德国工业4.0的图书陆续出版，但有关美国高端制造业的技术规划和全面布局的图书不多，更遑论我们的近邻日本在制造业升级转型有什么考虑。本书恰恰是补充这方面的不足，译者选择这本书并花了大功夫完成译稿，正好让我国读者了解日本工业界如何从日本的现实看待德国工业4.0，又如何结合其本国的特点发扬原有的优势，以及需要重点弥补哪些重大不足和缺陷。日本工业特色鲜明且具有独特优势，我们可以通过本书进一步认识和分析。

缪其浩：上海科学技术情报研究所研究员、智慧工厂研究院首席专家顾问。曾任上海科学技术情报研究所尉所长，中国科学技术情报学会尉理事长，上海科学技术情报学会理事长等职

我相信工业4.0、智能制造和工业互联网等等，背后是一个共同的发展趋势，那就是制造业的成熟、大数据及其分析的可获得以及智能技术飞速进步合力汇聚的结果。只是因产业特征和要素禀赋差异各国选择了不同路径和切入点。看到过有人说某国模式“完胜”另一国，觉得有点可笑。也正是这个原因，对本书我更加注意的是其中的“日本式”。其中一个看点或许就是从日本如何从自己“精益制造”传统优势出发来理解、实施甚至调整工业4.0的那些细节，这对我们中国制造业一定是有价值的。

罗建北：历任清华大学计算机系党委书记、软件中心主任、清华同方常务副总裁，清华科技园副主任、清华创业园主任、启迪创业投资公司董事长等职

对于在先进制造行业的创业者来说这是一本不可多得的教科书。正如作者所说，通过该书读者可以“从本质上了解工业4.0”。创业者在学习德国和日本等国先进经验的同时，如能带领创业企业发挥后发优势，有可能使企业跨越式进入智能制造阶段。当然这不仅需要创业者深入了解工业4.0的本质，并能结合实际情况执行其标准和规范。如果创业者真正掌握了“持之以恒靠集体智慧取胜，将会无敌于天下”的真谛，其创办的企业一定会成长为中国经济转型期间的中坚力量！

陈大同：北极光刨投的投资合伙人、2010年1月刨办华山资本投资管理公司、现受北京市政府委托兼管理北京集成电路产业基金

制造业作为实体经济的根基举足轻重，投资界也越来越多地关注智能制造领域。这本书可以帮助投资界深度了解智能制造，尤其是制造业的创新，不仅是技术革新，还包括盈利模式创新、产品表现创新、服务创新等。制造业也不单单销售产品，今后更多的是基于产品的后续服务，利用工业物联网、数据分析这些工具，完成从制造—产品—服务的转型，或许真正能改变制造业投资周期长、投资回报率低的现状。

贴近客户，时刻考虑客户需求，为客户服务，这是日本企业的原点，也可以称之为日本文化或美德。正如申奥宣传片所展示的、再次得到全体国民共识的“待客之心”与“体谅精神”便是其象征。

在日本，为全世界认可的服务业就体现出了这样的精神。餐馆之类的饮食行业自不必说，还包括公共交通、宾馆、洗衣、送货上门、搬家等所有服务，外国人对它们的细致周到而惊叹。而且，这些都是极其自然的日常行为。就连我们日本人，也经常因他们的善解人意与宽厚的心胸而得到心灵的慰藉。

那么，制造业怎样呢？正如外国人把“改善”读成“KAIZEN”一样，世界上无论谁都承认它的强大竞争力与组织能力。核心技术也是同样。不仅大企业，甚至中小企业，也在广泛领域里拥有为世界瞩目的创新技术。始终都能接到来自对产品质量要求极高的航空航天产业希望合作的联络。日本企业对极力要做好的事情的执着程度可以说是独一无二的。

至今，我从事企业咨询工作也有19年，亲眼目睹了客户企业强大的组织能力以及创新的核心技术，并且感受到和学习到他们对日本的感情。但是，现在不知为什么日本企业里竟然弥漫着一种难以形容的停滞感，而且这种感觉愈发强烈。

那么，对于日本的制造业，不足的地方有哪些呢？我想应该有三点。

第一，不能向客户提供“恰到好处”的服务。日本企业往往过度追求服务，导致价格上升和收益恶化，结果搞得客户与企业都不开心。应该充分发挥服务业培养出来的“体谅客户之力”。

第二，过于拘泥自费主义。如果把日本名列前茅的核心技术都用起来，应该可以给客户随时提供“恰到好处”的服务。要盘点清楚埋没的核心技术与智慧，在需要时不断加以利用。

最后，审视向客户提供价值的整体情况，发现没有统领各协作环节的协调人。期待有领袖风范、德高望重的企业与国家在合理安排任务分工的同时，担当起协调人的角色。

具备这样的能力，以客户为出发点的工业4.0将得以实现，日本的制造业将变得绝对强大。这样，日本企业在全球真正发挥出竞争力的日子指日可待。

本书是在每天极其繁忙的咨询工作中，在公司内多位咨询顾问的帮助下完成的。大家表现出的希望为日本企业恢复元气做出贡献的强烈愿望令人感动。对于大家的付出，表示衷心感谢！同时，对担当本书编集工作的日本经济新闻出版社的赤木裕介先生也表示感谢。对提供案例及有关事例信息，以及对本书写作做出贡献的东京办公室的咨询顾问木下拓、石毛扬子、桥本知久、后藤美歌、山本幸伸、久保庆治、中田贤吾、日诘由佳、石田武、小西翔子等先生、女士，还有在本书写作的进度管理与信息收集等多方面给予协助的负责我公司市场管理的西野聪子女士一并表示衷心感谢。

本书如能对日本企业获取真正竞争力有所帮助，将荣幸之至。

2015年9月

长岛聪

推荐序一

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译者序

前言

第1章 解读“第四次工业革命”的三个理念

 1.1 背景、由来、成败后果（通向2030的路线图）

1.1.1 背景和由来

1.1.2 成败后果

 1.2 三个核心理念：互联、替代、创造

1.2.1 互联

1.2.2 替代

1.2.3 创造

 1.3 为了发扬“日本特色”

1.3.1 进步的速度永不停息

1.3.2 日本应选择的道路

第2章 从先进案例看工业4.0

 2.1 由模块化带来的制造进化

2.1.1 “模块化”因研发资源不足而诞生

2.1.2 像乐高玩具那样模块化组装——大众汽车

2.1.3 瞄准10年后的模块化设计

2.1.4 工厂也需要规模化

 2.2 虚拟与现实结合的产品研发革新

2.2.1 与过去的仿真层级不同

2.2.2 依靠虚拟研发实现高性能——博世马勒

2.2.3 仿真从单体涡轮扩展到与“空气流动”相关的全部

2.2.4 效果将波及整个生产过程

 2.3 把复杂化、大型化工厂的控制改为统一控制

2.3.1 企业面临的紧迫课题

2.3.2 向发电厂整体扩展的综合控制——西门子

2 3.3 从“设备本身”到提供服务

 2.4 3D打印改变制造业未来

2.4.1 3D打印也能够替代“人工领域”

2.4.2 用3D打印进行样品革新——福特

2.4.3 维修保养无人化——西门子

2.4.4 量产也用3D打印——罗尔斯·罗伊斯

 2.5 解决产业能源问题的能源管理

2.5.1 供给方和消费方需要进行的变革

2.5.2 发电厂与虚拟“相连”——RWE和西门子

2.5.3 发电行业准入门槛大幅降低

2.5.4 利用电动化减少能源消耗与推进IoT——克劳斯·玛菲

2.5.5 工厂的先进能源管理——BMW

 2.6 使生产基地急剧扩大变为可能的数字化工厂

2.6.1 适应全球最佳化

2.6.2 洞察未来的数字化工厂——BMW

2.6.3 可以帮助人的智能数字化机器

2.6.4 能够走进建设前的工厂——西门子

 2.7 实现高精度“寿命预测”的安全保养预测

2.7.1 把技工的经验和直觉数字化

2.7.2 三种维修保养模式

2.7.3 用大数据预测寿命——ABB

2.7.4 从火车行进的数据预测刹车器的寿命——克诺尔

 2.8 定位信息平台的创建和自动驾驶的未来

2.8.1 活用大数据的新举措

2.8.2 自动驾驶用的高精度3D地图——HERE

2.8.3 显示自动驾驶汽车位置与行驶方式的地图

2.8.4 3D地图的全球标准.

 2.9 工业4.0原动力——面向长期愿景的引导

2.9.1 前所未有的产业革新

2.9.2 席卷整个产业界的举措

2.9.3 长期愿景才是原动力

2.9.4 源自欧洲的标准化逐渐渗透

 2.10 欧洲推进到了什么程度

2.10.1 德国企业经营者们的声音

2.10.2 面向工业4.0时代的准备从现在开始

2.10.3 德国的先进企业成为指挥者

第3章 不同于迄今为止的”数字化”

 3.1 工业4.0以工厂为起点，工业互联网以数据为起点

3.1.1 工业4.0带来制造业的快速进步

3.1.2 业界协作是实现工业4.0的关键

3.1.3 美国工业互联网是第三波革命

3.1.4 大数据让商业模式旧貌换新颜

3.15 新的参与者陆续登场

3.1.6 以大数据为中心的各种网络正在扩展

3.1.7 多个联盟围绕标准化激烈交锋

 3.2 融合的欧洲方式与美国方式

3.2.1 对建立数据标准化绝对自信的美国

3.2.2 硬件方面固若磐石的欧洲

3.2.3 对于未来，融合必不可少

 3.3 德国政府所期待的实现目标的蓝图

3.3.1 把工业4.0的路线图绘制到2035年

3.3.2 绘制长期路线图的理由

3.3.3 为了实现工业4.0，德国政府所起到的作用

3.3.4 德国政府所期待的效果

3.3.5 日本的数字化行动从现在开始

 3.4 日本企业应如何面对工业4.0

3.4.1 异次元的可视化——需求供给链条的可视化

3.4.2 异次元的可视化——协作创造价值的可视化

3.4.3 异次元的可视化——未来需求的可视化

3.4.4 用“超强的执行力”解决三个可视化课题

3.4.5 增大附加值总量

3.4.6 用模块化预测

3.4.7 活动机制

3.4.8 工业4.0奏效的产业与组织

 3.5 专栏：关键参与者展望工业4.0

3.5.1 不要被工业4.0的大话所迷惑，重要的是看清楚应该做的事情

3.5.2 成功的关键是连接一系列的商业过程

3.53 作为德国最大的软件企业，SAP积极参与工业4.0

第4章 对日本来说工业4.0是否构成威胁

 4.1 工业4.0与日本企业的“优势”正好相吻合

4.1.1 不断自主改善的日本企业

4.1.2 “异次元的可视化”和“压倒一切的机动力”加速现场改善

4.1.3 工业4.0促成摒弃“自费主义”

 4.2 现场改善×ICT能带来什么

4.2.1 高速重复PDCA循环

4.2.2 通过可视化挖掘改善症结——欧姆龙

4.2.3 不让客户等待的超强机动力——米思米

 4.3 若仅强调效率就没有引进的意义

4.3.1 维持高水平生产效率的日本企业的现场

4.3.2 以客户为出发点创造附加值

4.3.3 给客户尽快提供合适的产品——哈雷戴维森摩托车

4.3.4 贴近农家创造稳定的收益——久保田

4.3.5 以客户为出发点追求超精度加工的厂家——由纪精密

4.3.6 实现低收入阶层使用汽车的IoT——全球移动服务

 4.4 认识创造附加值的自身作用

4.4.1 以客户为出发点，时刻在变化

4.4.2 巧妙利用外部资源和组织间的协作——哈雷戴维森摩托车

4.4.3 考虑未来需求的生产销售协作——特斯拉汽车

 4.5 主角不是ICT，而是“现场力”

4.5.1 日本式工业4.0的主角是现场力

4.5.2 现场的判断靠ICT支撑

4.5.3 因地制宜地应用ICT是日本式工业4.0成功的关键

4.5.4 利用ICT“一步到位”——阿尔卑斯电气

 4.6 依靠精炼的核心技术胜出

4.6.1 为了“飞跃式提升”

4.6.2 实现随意变换车身外壳的Copen——大发汽车

4.6.3 向减少到1／N挑战——电装

4.6.4 使用全固体电池解决电动汽车普遍的瓶颈问题——出光兴产

4.6.5 日本式工业4.0

第5章 在“日本的现场”发挥作用

 5.1 实现跨部门的“可视化”

5.1.1 在“大部屋”已经开始实践

5.1.2 追求以客户为出发点的可视化

5.1.3 活动与成果的可视化

5.1.4 挑战的可视化

 5.2 工业4.0时代现场管理者应具备的能力

5.2.1 不仅眼前，还要瞄准中、长期的活动

5.2.2 信息的管理是关键

5.2.3 意识到时间轴的组织管理

5.2.4 协作设计

5.2.5 对管理者重要的事情

5.2.6 不能做的事情

 5.3 现场的教育也会改变

5.3.1 为了培养开拓型人才

5.3.2 工业4.0时代现场必备的六种素质

5.3.3 全员训练并非必要

 5.4 如何解决全球化运营

5.4.1 当地员工是以客户为出发点的主要角色

5.4.2 总公司应对当地的工作认真对待

5.4.3 自觉的组织能力优势所在

 5.5 关键还是高层的觉悟

5.5.1 高层要有接受变化的勇气

5.5.2 组织的高层应具备的八个作用

采访 由构建“onecompany”实现从赤字到赢利

后记

参考文献

一本认清自己的书

——写在本书之前

认识长岛聪博士已经很多年了，同样作为汽车行业中心负责人的我们既是同事也是内部竞争者，不知道多少年，中国和日本汽车团队一直在争夺内部业务量前三的位置（雷打不动的是德国办公室，其次是美国办公室，之后是中国或者日本办公室）。和两国地缘政治一样，这两支团队其业务在不断渗透到东南亚、欧洲、美国、非洲，可以说只要有中、日企业足迹的地方，这两支来自亚洲的团队各自代表着自己国内客户作为先锋队开展着各自的业务。

相对于某些公司强调高层客户互动的文化不同，起源于欧洲的罗兰贝格特别强调专业洞察驱动（Insights＆Expertisedriven），但是这在不同国家的办公室也异化成不同的形式。比如：在德国，我们做的是理论突破和企业联合创新，和亚琛工大、Lazard投行等机构不断地进行碰撞，创造出大量重量级的研究报告，尤其重要的是作为发起企业之一和西门子、博世等德国企业提出了工业4。0的概念，并建立了贴近欧洲企业运营的一系列路线图；日本管理咨询界长期重视理论思辨学习及情报研究，日本同事们在忙碌工作之余，特别乐于把管理咨询的经验总结成一本本专著，有的时候使得我不禁感叹于日本同事孜孜以求的精神。《现场力》、《可视力》、《持续力》……甚至都被引入中国，成为管理类畅销书。

“他山之石，可以攻玉”，在中国企业看来，日本的整个制造体系已经很成熟了，精益生产等概念现在还是我们很多企业追寻的目标。日本产经界对于工业4。0的研究深度和广度已经远远超过了很多国家，甚至在反省自己，在融合日本本国既有基础和文化方面，应该说有其极为独到的地方。以下几点尤为突出：

1。危机感：亚洲国家中，特别是日本对工业4。0的深度研究，是基于欧洲突破式的体系发展，感觉颠覆了产业逻辑，是对日本既有优势加以冲击而产生的。这和日本本身的岛国文化是有非常深的联系的。相对于那些乐观于工业4。0带来的机会而期待弯道超车，这种态度或许更为务实。

2。自信心：工业4。0不是无本之木，它是根植于一个国家的整体制造工业基础和文化的。强调工业4。0并不是抛弃制造传统、现场力、可视化等概念，这在长岛聪博士的书中得到了具体体现。

3。组织的软实力：谈及工业4。0，很多人都会把数字化、平台化理解成单纯的扩大硬件投资。事实上，缺乏有弹性有远见的人的执行，这一切都是梦幻泡影，多是钱打了水漂、旧瓶装新酒罢了。因地制宜、创造出“值得使用”的有价值的核心技术才是关键。

国内这几年也提出了中国制造2025的概念，罗兰贝格中国团队也有幸成为工业和信息化部相关标准研究课题组的一员。相对于其他国家循序渐进的工业发展，中国的历史包袱还是很重的，我们事实上在研究突破工业4。0的同时还要完成一些2。0、3。0时代的欠账，但是这并不可怕，因为如果知道了正确的方向，就可以少走些弯路。古希腊建筑上的箴言“Nosceteipsum”意思是认识你自己；电影《一代宗师》中宫二小姐也说：“习武之人有三个阶段：见自己，见天地，见众生。”直面自己的缺陷和不足，这才是务实的做法，所谓见始知终。我们需要有愿景，也需要积累跬步的耐心。将工业4。0用本国视野融合并诠释，积极发挥本身管理文化上的特点，这是相当重要的。

长岛聪先生长期以来对于丰田公司及日本代表性的工业企业有很深的研究，所以由他来带领读者探索VUCA世界〔注：VUCA指的是不稳定（volatile）、不确定（uncertain）、复杂（plex）、模糊（ambiguous）〕里的工业4。0道路，算是称职的向导了。

愿读者快乐欣喜，学有所得。

张君毅蔚来资本（NioCapital）合伙人

罗兰贝格管理咨询公司资深顾问专家（前全球合伙人、

大中华区汽车行业中心负责人、副总裁）

2016年11月于上海

长岛聪著的《新工业革命(现场力和可视化下的日本工业4.0)》着眼于如何理解工业4.0的本质，重点阐明工业4.0本质对日本企业有效的理念，是加强日本企业所擅长的现场力和可视化等。本书可以帮助我们了解日本如何看待和理解德国工业4.0，可以看到ICT、大数据、云服务、IOT、3D打印等在日本工业领域的应用。作者介绍了很多日本企业在本土和海外的案例，并给出了如何让工业4.0在日本发挥出巨大力量的建议。

这本由长岛聪著的《新工业革命(现场力和可视化下的日本工业4.0)》可以帮助投资界深度了解智能制造，尤其是制造业的创新，不仅是技术革新，还包括盈利模式创新、产品表现创新、服务创新等。制造业也不单单销售产品，今后更多的是基于产品的后续服务，利用工业物联网、数据分析这些工具，完成从制造—产品—服务的转型，或许真正能改变制造业投资周期长、投资回报率低的现状。