http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 06:49:52 來源:中國工業報
“工業4.0”是德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部在2013年漢諾威工業博覽會上提出的概念。它描繪了製造業的未來願景,提出人類將迎來以信息物理融合係統為基礎,以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標誌的工業革命。
他們認為,這場變革是繼機械化、電氣化和信息技術之後,製造業迎來的第四次工業革命,因此將之命名為“工業4.0”。
“工業4.0”分為兩大主題,一是“智能工廠”,重點研究智能化生產係統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”,主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。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,包括設備製造、物聯網、數據網等都需要通過軟件將這幾大板塊聯結起來。
工業4.0是新時代變局的開始
德國政府早在2010年的《高技術戰略2020》shidaweilaixiangmuzhong,jiuyouguoduiweilaidefazhanshexiang。xiwangliyongxinxitongxinjishuyuxinxiwulixitongxiangjiehedeshouduan,tuidongzhizaoyexiangzhinenghuazhuanxing,shideguozaiguanjiangongyejishushangjixubaochiguojilingxiandiweihezaiquanqiudejingzhengyoushi。
目前“工業4.0”在德國已上升為國家戰略,並得到德國科研機構和產業界的廣泛認同。其中,有的協會將其下屬的6~7個生產領域的研究所引入“工業4.0”概念,有不少領先企業已將“智能工廠”在“工業4.0”的de主zhu題ti下xia規gui劃hua了le技ji術shu演yan進jin的de發fa展zhan計ji劃hua,並bing提ti出chu了le自zi己ji獨du特te的de係xi統tong和he理li念nian。西xi門men子zi公gong司si已yi經jing開kai始shi將jiang這zhe一yi概gai念nian引yin入ru其qi工gong業ye軟ruan件jian開kai發fa和he生sheng產chan,許xu多duo企qi業ye客ke戶hu個ge性xing化hua的de定ding製zhi需xu求qiu得de到dao了le滿man足zu;不少企業工人從單調、程序化的工作中解脫出來,把精力集中用在創新和增值業務上;許多老工人也延長了職業生涯,使企業保持了長久的生產力。企業在製造生產中,第一次將資源、信息、物品和人進行互聯,取得了初步成果,使許多初創公司和小企業受益。
據德國電子電氣工業協會估計,“工業4.0”可使該行業生產效率提高30%。擁有120多年曆史的德國機械設備製造業聯合會,已成為實施德國“工業4.0”戰略重要的牽頭組織和實施者。
回顧曆史我們不難發現,自上世紀60年代以來,歐美國家掀起了“去工業化”的浪潮,許多製造業外遷,重點發展金融、房地產和服務業,使得虛擬經濟迅速膨脹,結構性矛盾凸顯,直到2008年金融危機爆發,歐美國家虛擬經濟的脆弱性暴露無遺。為了解決金融危機和產業“空心化”、失業率高等問題,歐美國家相繼開始加速“再工業化”,推動製造業“回歸”。
德國“工業4.0”以信息網絡技術、數字化製造技術應用為重點,旨在依靠科技創新,搶占製造業新的製高點。
我們看到,“工業4.0”不是發達國家再工業化的簡單回歸,而是一個新時代變局的開始,這是繼工業1.0機器代替人工時代、工業2.0的流水線時代,到工業3.0高度自動化時代後又一個新紀元的開始。從互聯網發展的角度看,是互聯網從“虛”的服務業大規模進入“實”的製造業的開始,也即CPS體係的實現。今後的製造業,將與服務產業一樣,建立在互聯網這一“共同的底盤”之上,人與人、人與機器、機器與機器之間將對話協同,工廠生產由“高度自動化”轉向“智能”生產。比如,我們個人隻需用手機下單,網絡就會自動將訂單和個性化要求發送給智能工廠,由其采購原料、設計並生產,再通過網絡配送直接交付給消費者。
所以,在實施“工業4.0”之(zhi)後(hou),整(zheng)個(ge)社(she)會(hui)都(dou)將(jiang)變(bian)得(de)智(zhi)能(neng),工(gong)廠(chang)變(bian)成(cheng)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang),家(jia)居(ju)變(bian)成(cheng)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)。而(er)智(zhi)能(neng)物(wu)流(liu),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),智(zhi)能(neng)穿(chuan)戴(dai),智(zhi)能(neng)城(cheng)市(shi),智(zhi)能(neng)汽(qi)車(che),智(zhi)能(neng)醫(yi)療(liao)將(jiang)成(cheng)為(wei)我(wo)們(men)生(sheng)活(huo)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。
在(zai)這(zhe)種(zhong)形(xing)勢(shi)下(xia),機(ji)械(xie)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)的(de)全(quan)球(qiu)競(jing)爭(zheng)正(zheng)在(zai)日(ri)趨(qu)激(ji)烈(lie)。世(shi)界(jie)第(di)一(yi)大(da)經(jing)濟(ji)體(ti)美(mei)國(guo)不(bu)甘(gan)寂(ji)寞(mo),也(ye)在(zai)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi),通(tong)過(guo)一(yi)係(xi)列(lie)方(fang)案(an)對(dui)抗(kang)工(gong)業(ye)化(hua)退(tui)化(hua),大(da)力(li)推(tui)進(jin)“先進製造業”。日本、英國等發達國家也紛紛提出以重振製造業為核心的“再工業化”戰略。
他山之石可以攻玉
“工業4.0”概念的提出,畢竟是德國為自身工業發展量身定製的,或許有不少專家認為,“工業4.0”buguoshideguodeyixianggaokejilingyudeguojiazhanlve,zhuyaoshizaigaoduanzhizaojishushangduikangmeiguo,genzhuyaoyididuanzhizaoweizhudezhongguomeiyouduodaguanxi。yinci,zhongguomeiyoubiyaodui“工業4.0”采取應對策略。我們認為這種看法值得商榷和探討。
目前有數據顯示,在全球機械出口份額中,德國以16%的份額占據2013年首位,中國以11%份額,略低於美國,位於全球第三。同時,在全球設備製造業的32個子行業中,中國僅在7個子行業中取得了領先地位。我們是一個發展中的製造業大國,還不是製造強國,我們應該充分考慮到德國“工業4.0”帶來的衝擊和潛在競爭因素。“工業4.0”的到來,將用物聯網、服務互聯網取代傳統封閉性的生產製造係統,可以為未來工業發展打下堅實的根基。而在物聯網、服務互聯網等信息產業領域我們又相對落後,如果我們現在不迎頭趕上和超越,未來我們將沒有成為製造強國的機會。
所以,中國如何學習、借鑒“工業4.0”的成功經驗,挖掘自身優勢,助推我國工業現代化的轉型升級,並在新一輪國際經濟變革中贏得先機,這是一個非常重要的話題。
2014年12yue,zhongyangjingjigongzuohuiyizaibeijingzhaokai。mianduifuzaduobiandeguojihuanjinghejianjufanzhongdeguoneigaigefazhanrenwu,zhunqueyanpanweilaizoushi,genjuwoguojingjifazhantezheng,zhunquebawojingjifazhanxinchangtai。tichuyikaorenlizibenzhilianghejishujinbu,rangchuangxinchengweiqudongfazhandexinyinqing。tuijinxinxinggongyehua、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展,逐步增強戰略性新興產業和服務業的支撐作用,著力推動傳統產業向中高端邁進。
目前,在“十八大”和中央經濟工作會議精神指引下,我國政府和行業部門對工業升級給予了高度重視。從《裝備製造業調整和振興規劃》到《“十二五”工業轉型升級規劃》、《智能製造裝備產業“十二五”發展規劃》,以及《中國製造2025》,我國已經在謀劃工業發展的頂層設計。
借勢借力提前邁向智能化
根據當前國內外工業化發展形勢,許多權威專家和有識之士看到,我國已經進入了科技創新活動的活躍期,到了由技術模仿、跟(gen)蹤(zong),轉(zhuan)向(xiang)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)求(qiu)發(fa)展(zhan),進(jin)而(er)向(xiang)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)製(zhi)高(gao)點(dian)進(jin)軍(jun)的(de)階(jie)段(duan)。因(yin)此(ci),中(zhong)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)升(sheng)級(ji)之(zhi)路(lu)任(ren)重(zhong)道(dao)遠(yuan)。中(zhong)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)升(sheng)級(ji)之(zhi)路(lu)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)突(tu)破(po)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)核(he)心(xin)零(ling)部(bu)件(jian),使(shi)眾(zhong)多(duo)企(qi)業(ye)增(zeng)加(jia)創(chuang)新(xin)動(dong)力(li),還(hai)應(ying)在(zai)借(jie)鑒(jian)“工業4.0”的基礎上,走分行業、分區域的漸進式的工業升級之路,發展中國版的“工業4.0”。
另外,一方麵對於德國“工業4.0”,我(wo)們(men)應(ying)該(gai)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu),參(can)考(kao)借(jie)鑒(jian),搭(da)乘(cheng)這(zhe)輛(liang)便(bian)車(che),借(jie)勢(shi)借(jie)力(li),通(tong)過(guo)學(xue)會(hui)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)與(yu)業(ye)務(wu)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)深(shen)度(du)集(ji)成(cheng),實(shi)現(xian)對(dui)生(sheng)產(chan)要(yao)素(su)的(de)高(gao)度(du)靈(ling)活(huo)配(pei)置(zhi),實(shi)現(xian)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)高(gao)度(du)定(ding)製(zhi)化(hua)產(chan)品(pin)。從(cong)而(er)讓(rang)製(zhi)造(zao)業(ye)緊(jin)跟(gen)時(shi)代(dai)趨(qu)勢(shi),提(ti)前(qian)邁(mai)向(xiang)智(zhi)能(neng)化(hua),以(yi)適(shi)應(ying)未(wei)來(lai)的(de)國(guo)際(ji)競(jing)爭(zheng)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),在(zai)《中國製造2025》中應涵蓋應對策略。
目前中國已進入經濟增長的“新常態”,增長速度將從過去的10%左右下降為7%左右。實現中國“工業4.0”並不是短期內可以一蹴而就的,這是一個長期、漸進的過程。
中國的製造業規模已經比肩於美國,兩者分別占世界製造業規模的20%左(zuo)右(you),中(zhong)國(guo)正(zheng)在(zai)通(tong)過(guo)對(dui)外(wai)投(tou)資(zi)將(jiang)部(bu)分(fen)產(chan)業(ye)向(xiang)周(zhou)邊(bian)國(guo)家(jia)轉(zhuan)移(yi)。按(an)目(mu)前(qian)的(de)發(fa)展(zhan)態(tai)勢(shi),中(zhong)國(guo)極(ji)有(you)可(ke)能(neng)取(qu)代(dai)日(ri)本(ben)成(cheng)為(wei)地(di)區(qu)生(sheng)產(chan)網(wang)絡(luo)分(fen)工(gong)的(de)領(ling)導(dao)者(zhe)。
但(dan)是(shi),中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)在(zai)發(fa)展(zhan)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)麵(mian)臨(lin)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)挑(tiao)戰(zhan),受(shou)到(dao)高(gao)端(duan)製(zhi)造(zao)業(ye)向(xiang)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)回(hui)流(liu),低(di)端(duan)製(zhi)造(zao)業(ye)向(xiang)低(di)成(cheng)本(ben)國(guo)家(jia)轉(zhuan)移(yi)的(de)雙(shuang)重(zhong)擠(ji)壓(ya),因(yin)此(ci),學(xue)習(xi)和(he)借(jie)鑒(jian)“工業4.0”的理念,建設智能工廠,發展中國工業版4.0,具有十分重要的現實意義,是推動中國製造業轉型升級的一劑良方。
2013年9月,工信部針對當前製約工業轉型升級的突出矛盾和問題,製定了《信息化和工業化深度融合專項行動計劃(2013~2018年)》。主要內容體現了兩化的深度融合,包括:1、工業技術和信息技術的整合;2、產品整合;3、業務集成;4、促進新興產業。
在討論未來行動計劃中,專家對未來發展道路,持有各種不同意見。一種是強調更迅速、靈活地適應市場,用“貿工技”的方法跟上時代,還有一種則是“技工貿”的方法。比如,同樣是家用電器,海爾走的是“貿工技”的路子,格力則是“技工貿”,格力強調核心技術在創新中所發揮的作用。
2014年1月,中國工程院啟動並開展了《製造強國戰略研究》重大谘詢項目,提出在2020年進入製造強國行業的指導方針和優先行動。
從四個方麵提高基礎性競爭優勢
2014年11月,國務院總理李克強訪問德國,中德雙方發表了《中德合作行動綱要:共塑創新》,宣布兩國將開展“工業4.0”合(he)作(zuo),該(gai)領(ling)域(yu)合(he)作(zuo)有(you)望(wang)成(cheng)為(wei)中(zhong)德(de)未(wei)來(lai)產(chan)業(ye)合(he)作(zuo)發(fa)展(zhan)的(de)新(xin)方(fang)向(xiang)。因(yin)此(ci),學(xue)習(xi)借(jie)鑒(jian)德(de)國(guo)經(jing)驗(yan),加(jia)強(qiang)雙(shuang)方(fang)創(chuang)新(xin)合(he)作(zuo),通(tong)過(guo)互(hu)學(xue)互(hu)鑒(jian),在(zai)合(he)作(zuo)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)發(fa)揮(hui)自(zi)身(shen)優(you)勢(shi),為(wei)兩(liang)國(guo)的(de)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)和(he)繁(fan)榮(rong)創(chuang)造(zao)條(tiao)件(jian)。
dangqian,quanqiuyijinrukongqiandechuangxinmijihechanyebiangeshidai。weici,zuoweiyongyouzhongguojuedaduoshugaoduanhexinkejidezhongyangqiyegengyingkuaimajiabian,hangshijichuxingjingzhengyoushi,weitigaozhongguoqiyedejingzhenglizuochugongxian。
提高基礎性競爭優勢,應包括以下四個內容:
第di一yi,中zhong高gao端duan人ren力li資zi源yuan優you勢shi。今jin後hou企qi業ye發fa展zhan,知zhi識shi型xing員yuan工gong需xu求qiu會hui大da幅fu上shang升sheng,中zhong高gao端duan人ren才cai能neng對dui工gong業ye智zhi能neng化hua起qi到dao支zhi撐cheng作zuo用yong,而er中zhong國guo正zheng是shi中zhong高gao端duan人ren力li資zi源yuan的de“富礦”。
第di二er,完wan整zheng齊qi全quan的de工gong業ye體ti係xi。中zhong國guo工gong業ye如ru今jin在zai競jing爭zheng中zhong的de優you勢shi已yi更geng多duo地di體ti現xian在zai擁yong有you完wan整zheng的de供gong應ying鏈lian條tiao方fang麵mian。比bi如ru,經jing過guo多duo年nian的de國guo家jia建jian設she,中zhong國guo是shi世shi界jie上shang惟wei一yi擁yong有you聯lian合he國guo產chan業ye分fen類lei中zhong全quan部bu工gong業ye門men類lei(39個工業大類、191個中類、525個小類)的國家,形成了“門類齊全、獨立完整”的工業體係。小到螺絲釘等基礎零件,大至通訊、航天、高鐵,完整的產業鏈能夠確保中國在世界工業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、靈活高效產業鏈“世界工廠”的同時,還是世界上最大的消費市場,這將為工業升級提供強有力的市場支撐。
第四,大規模生產的組織能力。作為世界上“最大的工廠”,中國在製造領域發揮著巨大的作用。在中國經濟需要轉型升級的時刻,中國的製造業正在從“中國製造”向“中國創造”邁進。
最後,在發揮基礎性競爭優勢中,通過發展技術創新、技術轉型和綠色製造,創造出以服務為基礎的製造業。走高技術含量、優異的質量、低能耗以及高效率和充分發揮人才優勢的工業化道路是可行的。
同時,提高生產力、加快產品上市、提高靈活的生產模式以及提高資源效率,將製造企業逐步轉向信息化、數字化和智能化,打造出中國版“工業4.0”,並“引領製造業未來”,也是完全可能的。