“工業(yè)4.0”是德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上提出的概念。它描繪了制造業(yè)的未來愿景，提出人類將迎來以信息物理融合系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的工業(yè)革命。
他們認(rèn)為，這場變革是繼機(jī)械化、電氣化和信息技術(shù)之后，制造業(yè)迎來的第四次工業(yè)革命，因此將之命名為“工業(yè)4.0”。
“工業(yè)4.0”分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。在這些過程中，軟件是重中之重，可以說起到賦予智慧工廠“靈魂”的中心作用，包括設(shè)備制造、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等都需要通過軟件將這幾大板塊聯(lián)結(jié)起來。
工業(yè)4.0是新時(shí)代變局的開始
德國政府早在2010年的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》十大未來項(xiàng)目中，就有過對(duì)未來的發(fā)展設(shè)想。希望利用信息通信技術(shù)與信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，使德國在關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)上繼續(xù)保持國際領(lǐng)先地位和在全球的競爭優(yōu)勢。
目前“工業(yè)4.0”在德國已上升為國家戰(zhàn)略，并得到德國科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的廣泛認(rèn)同。其中，有的協(xié)會(huì)將其下屬的6~7個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的研究所引入“工業(yè)4.0”概念，有不少領(lǐng)先企業(yè)已將“智能工廠”在“工業(yè)4.0”的主題下規(guī)劃了技術(shù)演進(jìn)的發(fā)展計(jì)劃，并提出了自己獨(dú)特的系統(tǒng)和理念。西門子公司已經(jīng)開始將這一概念引入其工業(yè)軟件開發(fā)和生產(chǎn)，許多企業(yè)客戶個(gè)性化的定制需求得到了滿足；不少企業(yè)工人從單調(diào)、程序化的工作中解脫出來，把精力集中用在創(chuàng)新和增值業(yè)務(wù)上；許多老工人也延長了職業(yè)生涯，使企業(yè)保持了長久的生產(chǎn)力。企業(yè)在制造生產(chǎn)中，第一次將資源、信息、物品和人進(jìn)行互聯(lián)，取得了初步成果，使許多初創(chuàng)公司和小企業(yè)受益。
據(jù)德國電子電氣工業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)，“工業(yè)4.0”可使該行業(yè)生產(chǎn)效率提高30%。擁有120多年歷史的德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)，已成為實(shí)施德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略重要的牽頭組織和實(shí)施者。
回顧歷史我們不難發(fā)現(xiàn)，自上世紀(jì)60年代以來，歐美國家掀起了“去工業(yè)化”的浪潮，許多制造業(yè)外遷，重點(diǎn)發(fā)展金融、房地產(chǎn)和服務(wù)業(yè)，使得虛擬經(jīng)濟(jì)迅速膨脹，結(jié)構(gòu)性矛盾凸顯，直到2008年金融危機(jī)爆發(fā)，歐美國家虛擬經(jīng)濟(jì)的脆弱性暴露無遺。為了解決金融危機(jī)和產(chǎn)業(yè)“空心化”、失業(yè)率高等問題，歐美國家相繼開始加速“再工業(yè)化”，推動(dòng)制造業(yè)“回歸”。
德國“工業(yè)4.0”以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn)，旨在依靠科技創(chuàng)新，搶占制造業(yè)新的制高點(diǎn)。
我們看到，“工業(yè)4.0”不是發(fā)達(dá)國家再工業(yè)化的簡單回歸，而是一個(gè)新時(shí)代變局的開始，這是繼工業(yè)1.0機(jī)器代替人工時(shí)代、工業(yè)2.0的流水線時(shí)代，到工業(yè)3.0高度自動(dòng)化時(shí)代后又一個(gè)新紀(jì)元的開始。從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的角度看，是互聯(lián)網(wǎng)從“虛”的服務(wù)業(yè)大規(guī)模進(jìn)入“實(shí)”的制造業(yè)的開始，也即CPS體系的實(shí)現(xiàn)。今后的制造業(yè)，將與服務(wù)產(chǎn)業(yè)一樣，建立在互聯(lián)網(wǎng)這一“共同的底盤”之上，人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間將對(duì)話協(xié)同，工廠生產(chǎn)由“高度自動(dòng)化”轉(zhuǎn)向“智能”生產(chǎn)。比如，我們個(gè)人只需用手機(jī)下單，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)自動(dòng)將訂單和個(gè)性化要求發(fā)送給智能工廠，由其采購原料、設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，再通過網(wǎng)絡(luò)配送直接交付給消費(fèi)者。
所以，在實(shí)施“工業(yè)4.0”之后，整個(gè)社會(huì)都將變得智能，工廠變成智能工廠，家居變成智能家居。而智能物流，智能電網(wǎng)，智能穿戴，智能城市，智能汽車，智能醫(yī)療將成為我們生活的重要組成部分。
在這種形勢下，機(jī)械制造領(lǐng)域的全球競爭正在日趨激烈。世界第一大經(jīng)濟(jì)體美國不甘寂寞，也在采取措施，通過一系列方案對(duì)抗工業(yè)化退化，大力推進(jìn)“先進(jìn)制造業(yè)”。日本、英國等發(fā)達(dá)國家也紛紛提出以重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略。
他山之石可以攻玉
“工業(yè)4.0”概念的提出，畢竟是德國為自身工業(yè)發(fā)展量身定制的，或許有不少專家認(rèn)為，“工業(yè)4.0”不過是德國的一項(xiàng)高科技領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略，主要是在高端制造技術(shù)上對(duì)抗美國，跟主要以低端制造為主的中國沒有多大關(guān)系。因此，中國沒有必要對(duì)“工業(yè)4.0”采取應(yīng)對(duì)策略。我們認(rèn)為這種看法值得商榷和探討。
目前有數(shù)據(jù)顯示，在全球機(jī)械出口份額中，德國以16%的份額占據(jù)2013年首位，中國以11%份額，略低于美國，位于全球第三。同時(shí)，在全球設(shè)備制造業(yè)的32個(gè)子行業(yè)中，中國僅在7個(gè)子行業(yè)中取得了領(lǐng)先地位。我們是一個(gè)發(fā)展中的制造業(yè)大國，還不是制造強(qiáng)國，我們應(yīng)該充分考慮到德國“工業(yè)4.0”帶來的沖擊和潛在競爭因素。“工業(yè)4.0”的到來，將用物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)取代傳統(tǒng)封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，可以為未來工業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的根基。而在物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)等信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域我們又相對(duì)落后，如果我們現(xiàn)在不迎頭趕上和超越，未來我們將沒有成為制造強(qiáng)國的機(jī)會(huì)。
所以，中國如何學(xué)習(xí)、借鑒“工業(yè)4.0”的成功經(jīng)驗(yàn)，挖掘自身優(yōu)勢，助推我國工業(yè)現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)型升級(jí)，并在新一輪國際經(jīng)濟(jì)變革中贏得先機(jī)，這是一個(gè)非常重要的話題。
2014年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議在北京召開。面對(duì)復(fù)雜多變的國際環(huán)境和艱巨繁重的國內(nèi)改革發(fā)展任務(wù)，準(zhǔn)確研判未來走勢，根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征，準(zhǔn)確把握經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)。提出依靠人力資本質(zhì)量和技術(shù)進(jìn)步，讓創(chuàng)新成為驅(qū)動(dòng)發(fā)展的新引擎。推進(jìn)新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展，逐步增強(qiáng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)的支撐作用，著力推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)。
目前，在“十八大”和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議精神指引下，我國政府和行業(yè)部門對(duì)工業(yè)升級(jí)給予了高度重視。從《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》到《“十二五”工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)規(guī)劃》、《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，以及《中國制造2025》，我國已經(jīng)在謀劃工業(yè)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)。
借勢借力提前邁向智能化
根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外工業(yè)化發(fā)展形勢，許多權(quán)威專家和有識(shí)之士看到，我國已經(jīng)進(jìn)入了科技創(chuàng)新活動(dòng)的活躍期，到了由技術(shù)模仿、跟蹤，轉(zhuǎn)向主要依靠自主創(chuàng)新求發(fā)展，進(jìn)而向產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)進(jìn)軍的階段。因此，中國的工業(yè)升級(jí)之路任重道遠(yuǎn)。中國的工業(yè)升級(jí)之路不僅需要突破核心技術(shù)和核心零部件，使眾多企業(yè)增加創(chuàng)新動(dòng)力，還應(yīng)在借鑒“工業(yè)4.0”的基礎(chǔ)上，走分行業(yè)、分區(qū)域的漸進(jìn)式的工業(yè)升級(jí)之路，發(fā)展中國版的“工業(yè)4.0”。
另外，一方面對(duì)于德國“工業(yè)4.0”，我們應(yīng)該深入研究，參考借鑒，搭乘這輛便車，借勢借力，通過學(xué)會(huì)生產(chǎn)制造過程與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的深度集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)要素的高度靈活配置，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)高度定制化產(chǎn)品。從而讓制造業(yè)緊跟時(shí)代趨勢，提前邁向智能化，以適應(yīng)未來的國際競爭。另一方面，在《中國制造2025》中應(yīng)涵蓋應(yīng)對(duì)策略。
目前中國已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)增長的“新常態(tài)”，增長速度將從過去的10%左右下降為7%左右。實(shí)現(xiàn)中國“工業(yè)4.0”并不是短期內(nèi)可以一蹴而就的，這是一個(gè)長期、漸進(jìn)的過程。
中國的制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)比肩于美國，兩者分別占世界制造業(yè)規(guī)模的20%左右，中國正在通過對(duì)外投資將部分產(chǎn)業(yè)向周邊國家轉(zhuǎn)移。按目前的發(fā)展態(tài)勢，中國極有可能取代日本成為地區(qū)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)分工的領(lǐng)導(dǎo)者。
但是，中國制造業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，也面臨前所未有的挑戰(zhàn)，受到高端制造業(yè)向發(fā)達(dá)國家回流，低端制造業(yè)向低成本國家轉(zhuǎn)移的雙重?cái)D壓，因此，學(xué)習(xí)和借鑒“工業(yè)4.0”的理念，建設(shè)智能工廠，發(fā)展中國工業(yè)版4.0，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，是推動(dòng)中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一劑良方。
2013年9月，工信部針對(duì)當(dāng)前制約工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突出矛盾和問題，制定了《信息化和工業(yè)化深度融合專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃（2013~2018年）》。主要內(nèi)容體現(xiàn)了兩化的深度融合，包括：1、工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的整合；2、產(chǎn)品整合；3、業(yè)務(wù)集成；4、促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)。
在討論未來行動(dòng)計(jì)劃中，專家對(duì)未來發(fā)展道路，持有各種不同意見。一種是強(qiáng)調(diào)更迅速、靈活地適應(yīng)市場，用“貿(mào)工技”的方法跟上時(shí)代，還有一種則是“技工貿(mào)”的方法。比如，同樣是家用電器，海爾走的是“貿(mào)工技”的路子，格力則是“技工貿(mào)”，格力強(qiáng)調(diào)核心技術(shù)在創(chuàng)新中所發(fā)揮的作用。
2014年1月，中國工程院啟動(dòng)并開展了《制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究》重大咨詢項(xiàng)目，提出在2020年進(jìn)入制造強(qiáng)國行業(yè)的指導(dǎo)方針和優(yōu)先行動(dòng)。
從四個(gè)方面提高基礎(chǔ)性競爭優(yōu)勢
2014年11月，國務(wù)院總理李克強(qiáng)訪問德國，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動(dòng)綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國將開展“工業(yè)4.0”合作，該領(lǐng)域合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作發(fā)展的新方向。因此，學(xué)習(xí)借鑒德國經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)雙方創(chuàng)新合作，通過互學(xué)互鑒，在合作的基礎(chǔ)上發(fā)揮自身優(yōu)勢，為兩國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和繁榮創(chuàng)造條件。
當(dāng)前，全球已進(jìn)入空前的創(chuàng)新密集和產(chǎn)業(yè)變革時(shí)代。為此，作為擁有中國絕大多數(shù)高端核心科技的中央企業(yè)更應(yīng)快馬加鞭，夯實(shí)基礎(chǔ)性競爭優(yōu)勢，為提高中國企業(yè)的競爭力做出貢獻(xiàn)。
提高基礎(chǔ)性競爭優(yōu)勢，應(yīng)包括以下四個(gè)內(nèi)容：
第一，中高端人力資源優(yōu)勢。今后企業(yè)發(fā)展，知識(shí)型員工需求會(huì)大幅上升，中高端人才能對(duì)工業(yè)智能化起到支撐作用，而中國正是中高端人力資源的“富礦”。
第二，完整齊全的工業(yè)體系。中國工業(yè)如今在競爭中的優(yōu)勢已更多地體現(xiàn)在擁有完整的供應(yīng)鏈條方面。比如，經(jīng)過多年的國家建設(shè)，中國是世界上惟一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類（39個(gè)工業(yè)大類、191個(gè)中類、525個(gè)小類）的國家，形成了“門類齊全、獨(dú)立完整”的工業(yè)體系。小到螺絲釘?shù)然A(chǔ)零件，大至通訊、航天、高鐵，完整的產(chǎn)業(yè)鏈能夠確保中國在世界工業(yè)市場中不可替代的地位。
第三，全球最大的需求市場。中國在擁有完整、靈活高效產(chǎn)業(yè)鏈“世界工廠”的同時(shí)，還是世界上最大的消費(fèi)市場，這將為工業(yè)升級(jí)提供強(qiáng)有力的市場支撐。
第四，大規(guī)模生產(chǎn)的組織能力。作為世界上“最大的工廠”，中國在制造領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。在中國經(jīng)濟(jì)需要轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)刻，中國的制造業(yè)正在從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”邁進(jìn)。
最后，在發(fā)揮基礎(chǔ)性競爭優(yōu)勢中，通過發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)型和綠色制造，創(chuàng)造出以服務(wù)為基礎(chǔ)的制造業(yè)。走高技術(shù)含量、優(yōu)異的質(zhì)量、低能耗以及高效率和充分發(fā)揮人才優(yōu)勢的工業(yè)化道路是可行的。
同時(shí)，提高生產(chǎn)力、加快產(chǎn)品上市、提高靈活的生產(chǎn)模式以及提高資源效率，將制造企業(yè)逐步轉(zhuǎn)向信息化、數(shù)字化和智能化，打造出中國版“工業(yè)4.0”，并“引領(lǐng)制造業(yè)未來”，也是完全可能的。
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