導讀：德國工業4.0的著眼點、關鍵點是什麼？工業4.0要解決的重點問題是什麼？它突破方向最有可能在哪裏？目前來看

，它已經解決了哪些問題？一段時間以來，德國工業4.0與智能製造在全國製造業界引起巨大反響。據聞，在相當一些德國企業尚未清楚工業4.0的情形下，國內輿論宣傳與國外相比，甚至更加普遍

，聲音更加響亮。那麼到底什麼是工業4.0？它將帶給現代中國裝備製造業界什麼樣的影響？在這樣的情形下，當前的中國業界如何看待這些問題？應該做些什麼？

近日召開的第二屆中國（沈陽）國際機器人展上，工業機器人所占比例超過了70%。
　　                            （中國工業報記者 李淑梅 攝）

zuoweizhongguojixiegongyelingyulaozigedelingdaozhezhiyi，yuanjixiegongyebufubuchangshenliechuyiqishushiniandecongyejingyan
，tebieshizhashishenhoudezhuanyegongdi
，yijiqiuzhenwushidegongzuozuofeng，duideguogongye4.0以及未來中國智能製造的發展提出了非常有見地的意見及建議。與之交流過的一些企業界人士評價，這是一個自工業4.0概念提出以來
，國內有關對其詮釋與理解十分到位的一篇文章。隻有經過認真思考、踏實調研
、有深厚專業背景以及對行業深刻理解和洞察之人，才能產生如此有針對性
、有見地的意見。

“智能製造是一項長期係統的過程，不能一蹴而就；要在考慮企業效益（指質量
、成本
、交貨期）的前提下
，用投入產出經濟學理論審視實施智能製造。

中國裝備工業現階段還在於加強科學化
、信息化管理
，距離智能化尚有很長一段過程；智能製造發展需要全方位人才。

沈烈初先生根據學習與調查實踐，歸納德國工業4.0的主要內容：即1.0為機械化;2.0為電氣化、半自動化；3.0為信息化，即高度自動化、少人化；而4.0就是數字化、網絡化及智能化了
，即虛擬實體係統CPS（cyberphysicalSystem),也有人翻譯為信息物理係統。

沈烈初認為
，首先要認識我國國情。我國製造業水平不同於德國，推進我國智能製造發展，工業4.0可作為參考而不能簡單複製，必須通過實踐和總結找到屬於我們自己的成功之路。

智能化首先需要高度信息化

沈烈初說，工業3.0是信息化、高度自動化、少人化，而工業4.0應該是高度信息化（即數字化、網絡化）+智能化，構成CPS係統。“三化”發展呈序列順序進步，高度信息化向智能化過渡，這一過程需要很長時間完成。

tafeichangxingxiangdimiaoshudao
，shuzihuashijiangwutitezhenghuogongyiguochengzhuanhuaweishuzimiaoshuhuoshuxuemoxing。wangluokeyikanzuoweixinxigaosugonglu，shenliechushuo
，meiyouxinxidewangluo，leisimeiyouqichedegaosugonglu。meiyouwangluo，xinxijiuwufagaosuchuandi，hulianhutong。xinxihuajishishuzihuahewangluohuaderonghe，baokuoxinxihuoqu
、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用。所謂物聯網，就是人或物這樣的實體用數字描述
，通過互聯網進行物與物、物與人
、人與物
、人與人四維互聯互通。

辨別信息化（數字化、網絡化）與智能化最簡便的辦法是：前者是管理的開環係統，後者是管理的閉環係統。智能化是在信息化基礎上實現係統的自組織、自記憶、自診斷
、自決策、自適應，使係統在更佳或最優情況下運行
，因而需要建立大量的數據庫，建立各類數學模型或專家係統
，而且信息必須是實時采集
、加工
、通信和處理。由此可以看到
，智能化的發展是一個漫長、不斷改進與完善
，進而發展的過程，不是一蹴而就的，更不是通過實施一兩個專項就可以變身為智能製造了。

“中國製造2025”中的十大高端裝備都要求定位在數字化、網絡化及智能化之上，這就要求同時也要使其生產、製造過程實現“三化”管理。

在沈烈初看來，智能製造的“三化”即數字化、網絡化
、智能化
；而製造過程的“三化”，實際上應該是兩個領域，提供產品製造的裝備和製造過程。首先是裝備的“三化”，其次是製造過程的“三化”，這兩個概念有很大不同，既有聯係又有區別。智能製造即產品製造過程的“三化”，是建立在提供裝備的“三化”基礎上
，有這樣的“智能體”作為前提，才能實現智能製造。裝備的“三化”水平，在較大程度上決定了各行業“三化”的水平以及實現的難易程度。

沈烈初同時強調
，單機製造構成不了生產力，隻有成套才能真正發揮生產力的作用，因而裝備單機實行“三化”過程中，要注意通訊接口，可與上下遊設備互聯互通、信息交換及時、共享。對於成套設備來源於不同企業的
，如何“三化”更加重要。

辯證看待實體製造和虛擬製造

沈烈初說，我用一生獲得的經驗教訓是，就技術論技術，很難真正推進技術進步與發展。虛擬設計
、虛擬製造是一種手段
，是為實體設計、實(shi)體(ti)製(zhi)造(zao)服(fu)務(wu)的(de)。信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)到(dao)現(xian)在(zai)，有(you)可(ke)能(neng)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)推(tui)演(yan)千(qian)百(bai)種(zhong)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)方(fang)案(an)後(hou)，再(zai)變(bian)為(wei)實(shi)體(ti)設(she)計(ji)與(yu)實(shi)體(ti)製(zhi)造(zao)
，開(kai)發(fa)出(chu)新(xin)產(chan)品(pin)，再(zai)驗(yan)證(zheng)修(xiu)正(zheng)完(wan)善(shan)。這(zhe)就(jiu)可(ke)以(yi)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)研(yan)發(fa)周(zhou)期(qi)，節(jie)約(yue)研(yan)發(fa)資(zi)金(jin)。新(xin)產(chan)品(pin)定(ding)型(xing)後(hou)，再(zai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)推(tui)演(yan)得(de)出(chu)最(zui)佳(jia)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)，從(cong)而(er)安(an)排(pai)實(shi)體(ti)製(zhi)造(zao)的(de)工(gong)藝(yi)及(ji)生(sheng)產(chan)。盡(jin)管(guan)這(zhe)樣(yang)，也(ye)有(you)一(yi)個(ge)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)的(de)過(guo)程(cheng)
，因(yin)為(wei)研(yan)發(fa)與(yu)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)受(shou)多(duo)種(zhong)內(nei)外(wai)因(yin)素(su)的(de)幹(gan)擾(rao)，在(zai)這(zhe)裏(li)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)設(she)計(ji)師(shi)、工程師
、製造工藝師決策和幹預，這樣才能做出好的產品
，才能保質量
、降成本、縮短生產周期。

計算機運行的海量數據，其基礎采集必須來源於實踐和實體
，所謂大數據
、雲平台
，都是將海量數據經過分析
，提取有用的信息，為實體製造與實體設計服務的。

隻有實體製造才能生產出產品，滿足人們衣食住行用各方麵需要。

不同階段的智能化需要不同的頂層設計與實施步驟

目前國內裝備製造業大多處於工業1.0、2.0時代（隻有少數企業處於3.0或3.0初期）

，因行業

、地區、企業大小，所有製、創新能力、發展階段等有很大差異，因此必須分類指導推進智能化。

沈shen烈lie初chu認ren為wei，參can考kao模mo型xing對dui於yu企qi業ye實shi踐jian來lai說shuo，僅jin起qi引yin導dao作zuo用yong
，智zhi能neng製zhi造zao是shi一yi個ge長chang期qi的de過guo程cheng。很hen多duo企qi業ye的de智zhi能neng化hua管guan理li還hai處chu於yu起qi步bu時shi期qi，尚shang處chu於yu規gui劃hua階jie段duan，遠yuan未wei達da到dao高gao度du信xin息xi化hua水shui平ping。要yao清qing楚chu地di了le解jie，智zhi能neng化hua的de前qian提ti是shi高gao度du信xin息xi化hua（數字化、網絡化）；而信息化的前提是科學化管理，如精益化生產LP、準時化管理JIT等。

shenliechugaojie，rushengchanguanlizhongxingchengshujubuguifan，huobuquanmian

，zebukenengshixianshishidexinxihuaguanli。tacanguantiaoyandeqiyezhong
，dabufenshengchengshujubuzhenshi
，bunengshishitigong，jucijinxingdexinxihuaguanliyouyoushenmeyiyine？zaixianjieduan，qiyeguanlibupaichizaikucun、財務、工資等局部小係統不斷地引進應用CAD、CAM
、CAPP、CAE、SCM、CRM等deng，以yi此ci來lai培pei養yang員yuan工gong
，不bu斷duan使shi生sheng產chan過guo程cheng科ke學xue化hua，遇yu有you機ji會hui便bian可ke把ba各ge個ge獨du立li的de信xin息xi孤gu島dao互hu聯lian互hu通tong。這zhe就jiu要yao求qiu企qi業ye必bi須xu有you一yi個ge頂ding層ceng設she計ji，分fen步bu實shi施shi，局ju部bu操cao作zuo，積ji累lei經jing驗yan，培pei養yang人ren員yuan，最zui終zhong實shi現xian高gao度du信xin息xi化hua管guan理li。要yao注zhu意yi係xi統tong設she計ji時shi，各ge信xin息xi孤gu島dao之zhi間jian保bao留liu可ke鏈lian接jie的de端duan口kou，以yi實shi現xian信xin息xi交jiao換huan兼jian容rong。

標準化和模塊化是實現智能製造的基礎

信息化管理與產品的模塊化設計、生產組織結構、模(mo)式(shi)等(deng)有(you)極(ji)大(da)關(guan)係(xi)。德(de)國(guo)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)結(jie)構(gou)一(yi)直(zhi)采(cai)取(qu)模(mo)塊(kuai)化(hua)
，零(ling)部(bu)件(jian)尺(chi)寸(cun)要(yao)素(su)標(biao)準(zhun)化(hua)
，這(zhe)是(shi)為(wei)適(shi)應(ying)大(da)規(gui)模(mo)工(gong)業(ye)化(hua)製(zhi)造(zao)的(de)需(xu)要(yao)，其(qi)技(ji)術(shu)模(mo)式(shi)可(ke)追(zhui)溯(su)到(dao)第(di)二(er)次(ci)世(shi)界(jie)大(da)戰(zhan)之(zhi)前(qian)。沈(shen)烈(lie)初(chu)用(yong)自(zi)己(ji)在(zai)德(de)國(guo)學(xue)習(xi)時(shi)的(de)經(jing)驗(yan)說(shuo)明(ming)，工(gong)業(ye)結(jie)構(gou)為(wei)社(she)會(hui)化(hua)

、專業化大生產方式


，可以節約資源、降低成本

，並可迅速轉型升級，有利於縮短新產品開發周期。由於產品的模塊化設計
，企業內生產組織要相應地變化。

沈烈初介紹，德國在上世紀80年代已普遍采用製造島（productioncell）模式：結構相似、工藝相近的零部件在一個“製造島”生產，這是成組加工（GT）的進一步發展。如今德國的一些企業仍然采用“製造島”生產模式，由於采用信息化管理又有了新的內涵。“製造島”現場設備之間的互聯互通，就構成了所謂的二級管理“智能體”。

我國製造業管理模式存在著不同的形式，水平亦不同於德國。以機床行業為例


，上世紀60niandaijijinxingleliangzhongbutongmoshideshengchanguanli

，yizhongyilingjianweiduixiangdezhuanyehuachejian，yizhongyichanpinweiduixiangdefengbishichejian。rujin，zheliangzhongbutongdeshengchanzuzhimoshirengzaijichuangqiyecunzai。keyixiangjian，zaicijichushangshixingdexinxihuaguanlimoshiyehuiyouhendachabie。

在沈烈初看來，實現定製化、專業化、端對端

、縱向集成
、橫向集成、硬件與軟件結合的工業4.0的現代化大生產模式
，必須從設計上改革，采用標準化
、模塊化設計
，盡量減少非標設計與生產。他說，在經濟全球化的今天，不論研發設計、生產與銷售的信息化管理都已麵向全球，要真正做到利用國內外兩種資源（包括人力、物力
、信息）、兩種市場、兩種資金，“以我為主，師洋而不崇洋”，進而實現強國之夢。

自主可控工業軟件與係統集成急需解決

眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi)
，信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)靠(kao)硬(ying)件(jian)
，更(geng)要(yao)靠(kao)軟(ruan)件(jian)。國(guo)內(nei)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)研(yan)發(fa)與(yu)應(ying)用(yong)存(cun)在(zai)的(de)短(duan)板(ban)必(bi)須(xu)徹(che)底(di)解(jie)決(jue)，實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)可(ke)控(kong)的(de)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)研(yan)發(fa)和(he)應(ying)用(yong)體(ti)係(xi)
，智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)才(cai)能(neng)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)。

對此，沈烈初提出建議，大型企業或集成商要有自己的軟件開發人員，通用性軟件如CAD、CAPP、CAM
、CAE、ERP等可以買到，但結合現場工藝與生產需要的應用軟件要靠自己開發。相關工作人員要懂得信息化、智(zhi)能(neng)化(hua)技(ji)術(shu)，更(geng)要(yao)懂(dong)得(de)工(gong)作(zuo)對(dui)象(xiang)的(de)產(chan)品(pin)與(yu)工(gong)藝(yi)，否(fou)則(ze)兩(liang)化(hua)不(bu)可(ke)能(neng)真(zhen)正(zheng)融(rong)合(he)。在(zai)他(ta)看(kan)來(lai)，凡(fan)信(xin)息(xi)化(hua)管(guan)理(li)成(cheng)功(gong)的(de)企(qi)業(ye)，應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)都(dou)是(shi)自(zi)行(xing)開(kai)發(fa)的(de)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)的(de)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming)
，自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)既(ji)經(jing)濟(ji)適(shi)用(yong)，又(you)便(bian)於(yu)商(shang)業(ye)保(bao)密(mi)。

沈shen烈lie初chu繼ji續xu以yi關guan鍵jian部bu件jian傳chuan感gan器qi為wei例li說shuo明ming，長chang期qi以yi來lai傳chuan感gan器qi仍reng受shou製zhi於yu發fa達da國guo家jia
，因yin其qi重zhong要yao作zuo用yong
，甚shen至zhi有you時shi引yin起qi政zheng治zhi與yu商shang業ye上shang的de麻ma煩fan。在zai過guo去qu和he今jin天tian的de裝zhuang備bei工gong業ye發fa展zhan戰zhan略lve規gui劃hua中zhong都dou將jiang傳chuan感gan器qi作zuo為wei核he心xin技ji術shu來lai攻gong關guan，目mu前qian來lai看kan，雖sui得de到dao高gao度du重zhong視shi
，但dan收shou效xiao不bu明ming顯xian。沈shen烈lie初chu直zhi言yan，無wu論lun虛xu擬ni製zhi造zao與yu實shi體ti製zhi造zao，亦yi或huo信xin息xi與yu物wu理li係xi統tong的de橋qiao梁liang
，都dou是shi傳chuan感gan器qi。沒mei有you傳chuan感gan器qi就jiu沒mei有you智zhi能neng製zhi造zao，沒mei有you裝zhuang備bei的de數shu字zi化hua、網絡化、智能化
，就沒有物聯網，也就發揮不了互聯網的作用。

沈shen烈lie初chu認ren為wei，信xin息xi化hua管guan理li推tui進jin中zhong
，還hai有you一yi個ge重zhong點dian要yao素su即ji集ji成cheng商shang
，連lian結jie需xu求qiu千qian變bian萬wan化hua的de企qi業ye和he提ti供gong軟ruan硬ying件jian供gong應ying商shang。目mu前qian國guo際ji廠chang商shang很hen多duo都dou與yu中zhong國guo的de大da企qi業ye、dajituanqiandinglehezuoxieyi，chushoutamenderuanyingjianjiyingyongxitongdetongshi

，lejiebingzhangkonglezhongguoqiyedeyunyingshuju。zaizheli，shenliechuzhuyidaolexinxianquanwenti。tarenwei


，zhongguoguominjingjideanquanwentixuyaoyidapituidongzhinengzhizaodejichengshang，jianyiyixieyoushilideqiyechenglixinxihuagongsi
，bujinfuwuqiyeneibu，yekeduiwaichengjieqiyexinxihuaguanlidexitongjiejuefanganyushishi。

智能製造的深層次描述

沈烈初認為，我國裝備工業總體目前尚處於信息化階段
，沒有進入智能化時代。

他建議在推進智能製造過程中應結合自身實際，參照德國工業4.0八個優先行動計劃，對標準、安全、培訓、監管、資源效率等相關內容作出係統考慮。

比如人才方麵不僅要充分重視高端科技人才
、管理人才，更要發揮身懷絕技、具有長期製造經驗積累的能工巧匠的作用
，發揚“工匠精神”。特別是實現網絡化製造的過程中
，如何更好地在法律法規環境下保護商業機密和知識產權
、加強產品質量監督，以及針對不同的製造模式、產業形態和價值鏈的變化，財政稅收製度的改革支撐，完善監管體係和配套的法律法規文件的任務十分重要。

最後，沈烈初特別提示，在當前經濟下行壓力下，企業效益連續下降，產品質量尚未得到解決，要把“能用不太可靠”轉為“好用而可靠”shifenkunnan。yinci
，zaixinchanpinzhuanxingshengjibulvweijiandeqingkuangxia
，gengyaoyindizhiyi
，yinqizhiyi，yinchanpinyushengchanfangshizhiyi。tongyiguihua，fenbushishi，xianyihounan，yaozaikaolvqiyexiaoyi（指質量、成本

、交貨期）的前提下
，用投入產出經濟學理論來審視實施

，不要為智能製造而智能製造。裝備工業發展的現階段還在於科學化、信息化管理，不求其名，但求其效果。